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水電廠導(dǎo)葉中軸座漏水原因及處理措施

文檔作者：李晉1 李偉2 李星辰1 韓軍1 文檔來源： 1．國電大渡河檢修安裝有限公司 2．商丘學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年12月30日
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2016年第2期
2016 Number 2
水電與新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
總第140期
Total No．140
DOI：10．13622／j．cnki．en42—1800／tv．1671—3354．2016．02．014
水電廠導(dǎo)葉中軸座漏水原因及處理措施
李晉1，李偉2，李星辰1，韓軍1
(1．國電大渡河檢修安裝有限公司，四川樂山610049；2．商丘學(xué)院，河南商丘476000)
摘要：對(duì)龔嘴水電站機(jī)組在汛期運(yùn)行中先后出現(xiàn)導(dǎo)葉中軸座漏水、密封壓板螺栓斷裂現(xiàn)象進(jìn)行了分析，結(jié)果表明軸座壓
板壓緊不嚴(yán)密是造成導(dǎo)葉中軸座漏水的主要原因，提出了解決方案，根據(jù)實(shí)際情況將密封壓板螺栓更換為12．9級(jí)高強(qiáng)
度螺栓，并在密封壓板上加裝分半式翼型壓板，取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞：龔嘴水電站；中軸座漏水；螺栓強(qiáng)度；分半式翼型壓板
中圖分類號(hào)-TK730．3+13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1671—3354(2016)02—0061—02
Analysis and Treatment of Water Leakage
in Guide Shaft Seat in Gongzui Hydropower Station
LI Jinl，LI Wei2，LI Xingchenl，HAN Junl
(1．China Guodian Dadu River Maintenance and Installation Co．，Ltd．，LeShan 610049，China；
2．Shangqiu University，Shangqiu 476000，China)
Abstract：In the operation of generator units in Gongzui Hydropower Station，water leakage in the guide shaft seat and
breaking of the sealing clamp bolt are observed．Analysis shows that the leakage is caused by untight sealing clamp of
the guide shaft seat．Treatment measures are then proposed correspondingly．The sealing clamp bolt is replaced by
grade-12．9 high strength type．Also，half-splitted wing plate is added above the sealing clamp．Practice shows that the
treatment is effective．
Key words：Gongzui Hydropower Station；leakage of guide shaft seat；bolt strength；half-splitted wing plate
龔嘴水電站位于四川省樂山市沙灣區(qū)與峨邊縣交
界處的大渡河下游，是2003年四川省政府辦公廳批復(fù)
的《四川省大渡河干流水電規(guī)劃調(diào)整報(bào)告》推薦的3
庫22級(jí)開發(fā)方案中的第21個(gè)梯級(jí)電站。電站原裝7
臺(tái)單機(jī)100 MW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，自1978年建成
投產(chǎn)，2002—2012年相繼對(duì)7臺(tái)機(jī)組進(jìn)行增容技術(shù)改
造，總?cè)萘吭鲋?70 MW。
增容改造后，該電站5、7號(hào)機(jī)組在汛期運(yùn)行中先
后出現(xiàn)導(dǎo)葉中軸座漏水現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)部分嚴(yán)重漏水
部位出現(xiàn)中軸座密封壓板螺栓斷裂。
1 中軸座漏水原因
龔嘴水電站機(jī)組在改造過程中，為減小空蝕現(xiàn)象
對(duì)頂蓋曾進(jìn)行加高處理，處理時(shí)進(jìn)行的大量焊接工作
可能導(dǎo)致頂蓋產(chǎn)生形變，使得頂蓋圓與底環(huán)圓發(fā)生偏
離，產(chǎn)生部分活動(dòng)導(dǎo)葉中軸頸與中軸座不同心現(xiàn)象，當(dāng)
導(dǎo)葉動(dòng)作時(shí)在壓板上產(chǎn)生應(yīng)力。
龔嘴水電站1—7號(hào)機(jī)組導(dǎo)葉中軸座壓板連接螺
栓設(shè)計(jì)為M12，經(jīng)廠家復(fù)核計(jì)算，設(shè)計(jì)值偏小，應(yīng)增大
螺栓強(qiáng)度，受安裝條件影響該螺栓最大只能擴(kuò)大到
M16，最終采用8．8級(jí)M16螺栓?。
龔嘴水電站機(jī)組導(dǎo)葉中軸座螺栓為8．8級(jí)螺栓，
中軸座密封壓板螺栓型號(hào)為M16X50，M16螺栓為60。
三角形螺紋，or。(公稱)=8 X 100=800 MPa，盯。(公
稱)／or。(公稱)=8／10=0．8，盯。(公稱)=800 x0．8=
640 MPa(or。為抗拉強(qiáng)度，or。為屈服點(diǎn)，or。為屈服強(qiáng)
收稿日期：2015一12一15
作者簡(jiǎn)介：李晉，男，助理工程師，主要從事水輪發(fā)電機(jī)組檢修方面的工作。
6l
萬方數(shù)據(jù)
水電與新能源2016年第1期
度，單位均為MPa)。8．8級(jí)M16螺栓最大斷裂拉力按
式(1)計(jì)算：
F=寸A (1)
其中：F為最大斷裂拉力；or為抗拉強(qiáng)度；A為有效面
積。經(jīng)查表得A=156．7 mm2，盯=800 MPa。經(jīng)計(jì)算得
F=125．36 kN。屈服強(qiáng)度見圖1。
圖1屈服強(qiáng)度
由此得出螺栓斷裂處拉力大于125．36 kN，由圖1
得知當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，產(chǎn)生塑性變形，出現(xiàn)縮頸
現(xiàn)象，即產(chǎn)生集中變形造成螺栓斷裂。龔嘴水電站機(jī)
組經(jīng)增容改造，由于活動(dòng)導(dǎo)葉中軸頸與中軸座不同心，
在中軸座壓板螺栓處產(chǎn)生應(yīng)力集中，大于螺栓最大允
許應(yīng)力，產(chǎn)生螺栓斷裂，導(dǎo)致壓板密封不嚴(yán)，出現(xiàn)漏水
現(xiàn)象。
2中軸座漏水方案
經(jīng)過分析得出漏水現(xiàn)象是由于螺栓斷裂導(dǎo)致密封
壓板松動(dòng)所致，為了防止漏水必須加強(qiáng)中軸座密封壓
板牢固程度，為此有以下方案。
1)將機(jī)組頂蓋利用A修機(jī)會(huì)對(duì)頂蓋進(jìn)行更換。
2)將中軸座頂蓋上固定螺栓孔擴(kuò)鉆，達(dá)到整個(gè)螺
栓大小的一致。
3)中軸座螺栓采用12．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓。
4)在機(jī)組檢修時(shí)，對(duì)所有機(jī)組中軸座壓板采取加
裝分半式翼型壓板的方式。
5)在機(jī)組A修時(shí)對(duì)中軸座進(jìn)行全面修整，對(duì)外圓
進(jìn)行車削，增大外圓密封圈直徑，給予一定的活動(dòng)
空間。
綜合考慮以上方案，對(duì)各方案的經(jīng)濟(jì)性、可操作性
等進(jìn)行多方面比較，最終決定采用方案3)和方案4)。
方案3)具體實(shí)施辦法為在2014—2015檢修期將龔嘴
水電站1～7號(hào)機(jī)組導(dǎo)葉中軸座卡環(huán)及密封壓板螺栓
全部更換為12．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，并在螺栓與密封壓板
裂
之間加裝彈簧墊防止螺栓松動(dòng)。12．9級(jí)強(qiáng)度的M16
螺栓最大斷裂拉力為188．04 kN，是同型號(hào)8．8級(jí)強(qiáng)
度螺栓的1．5倍。方案4)具體實(shí)施辦法為在中軸座
壓板上再增加一塊壓板，壓板由兩個(gè)半圓用螺栓連接
而成，連接螺栓為M20，并安裝彈簧墊防止螺栓松動(dòng)，
用4個(gè)圓柱做支撐，將圓柱底端焊接在頂蓋上，上端用
螺栓將壓板和圓柱固定，固定螺栓為M24，并安裝止動(dòng)
墊防止螺栓松動(dòng)；在壓板上開均勻開4個(gè)帶M16螺紋
的孔，通過M16的頂絲壓在中軸座壓板上，可通過頂
絲調(diào)整壓緊量，并加裝背帽防止松動(dòng)。安裝時(shí)注意專
用壓板頂絲應(yīng)避開壓板螺栓。
3結(jié)語
本文經(jīng)過分析龔嘴水電站導(dǎo)葉中軸座漏水現(xiàn)象，
得出中軸座壓板壓緊不嚴(yán)密是造成導(dǎo)葉中軸座漏水的
主要原因，為解決此問題，根據(jù)實(shí)際情況將密封壓板螺
栓更換為12．9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，并在密封壓板上加裝分
半式翼型壓板，2014—2015年檢修期改造的5號(hào)機(jī)組
運(yùn)行半年內(nèi)未發(fā)現(xiàn)中軸座有漏水現(xiàn)象，通過采用更換
高強(qiáng)度螺栓和加裝壓板的方法，成功消除了導(dǎo)葉中軸
座漏水現(xiàn)象，保證了機(jī)組安全運(yùn)行。此方法同樣適用
于有類似問題的水電站。
參考文獻(xiàn)：
[1]胡家秀．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．2版．北京：機(jī)械工業(yè)出版
社．2011

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