水轮机进水球阀

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水电站进水球阀安装步骤及质量控制方法

水利建设
水电站进水球阀安装步骤及质量控制方法
蒋官云
（四川蛾眉山电力股份有限公司）
摘
要：结合水电站进水球阀的作用及主要技术指标，繁为简，化采用在过流断面设置中心参考线的方法，测球阀过流部件的安装。监
较为详细地阐述了球阀的安装调试步骤及质量控制方法，为水电站球阀的安装提供借鉴关键词：阀；装；球安中心参考线；试：骤；量控制调步质
设备的安装，体调试。主要技术指标：阀处于全关位置，整球前
后端密封投入后的严密性。球阀处于全开位置，过水导流状况最佳。过水部件无渗漏，操作测量管路无渗漏。阀操作流程正球
确、程流畅无卡阻。过
２蜗壳侧法兰的焊接安装
２３法兰管的焊接．
采用对称分段退步焊的方法，对焊缝进行施焊工作。每完
成一次对称焊接后，测一次法兰侧中心变化，至整个环缝监直
完成第一遍焊接，法兰侧中心偏差控制在２ｍ以内。最后焊接ａｒ工作全部完成后，再复测一次中心。
１３中心参考线的调整＿
用调节螺栓调整两中心架活动块，用卷尺监测同一断面处钢琴线到钢管内壁８个方向的最小距离，直至将两侧钢琴调整至中心位置，紧调节螺栓。锁将钢琴线拴挂重物端取至固定端，开始下一步安装工作。
进水球阀安装主要工作内容包括：蜗壳侧法兰焊接，阀球现场的严密性检查，阀体、伸缩节、钢管侧法兰、力器、接旁通管、液压站及控制屏、操作测量管路体、伸缩节、钢管侧法兰的安装

液动水轮机进水球阀结构与技术参数

液动水轮机进水球阀结构与技术参数一、概述液动水轮机是利用水压将机械能转换成电能的一种设备，而进水球阀作为液动水轮机中的重要部分，控制液体的进出，是保证液动水轮机正常运行的重要装置。

本文将对液动水轮机进水球阀的结构与技术参数进行简要介绍。

二、结构液动水轮机进水球阀是一种纯液压控制的球阀，其主要由阀门本体、导向件、弹簧、密封元件和支撑板等部分组成。

1.阀门本体：阀门本体是由球体和球座组成，球体与球座之间设置密封元件，可以实现液体的完全封闭。

2.导向件：导向件主要起到导向作用，使阀门在工作过程中保持在一定的轨迹上运动。

3.弹簧：阀门本体与导向件之间设置弹簧，可以恢复阀门到关闭状态。

4.密封元件：密封元件主要是用来保证液体的密封性，防止液体泄漏。

5.支撑板：支撑板支撑着整个阀门本体，使其保持在正确的位置上。

三、技术参数技术参数是评估液动水轮机进水球阀性能的重要指标，常见的技术参数如下：1.阀门直径：阀门直径一般是由液动水轮机设计流量和进口压力来决定的，直径越大，通流能力越大。

2.工作压力：工作压力是指液动水轮机进水球阀工作时的液体压力，通常要考虑到最大工作压力和最小工作压力。

3.最大承受压力：最大承受压力是指液动水轮机进水球阀可以承受的最大压力，一般要考虑到液动水轮机运行时的压力冲击以及其他意外情况。

4.流量系数：流量系数是指通过球阀的液体流量与进口流量之比，也称为流量压降指数，是评估球阀流量性能重要的指标。

5.温度范围：液动水轮机进水球阀在使用过程中要考虑到液体的温度，最大温度是球阀可以承受的最高温度，最低温度是球阀可以承受的最低温度。

四、结语本文简要介绍了液动水轮机进水球阀的结构和常见的技术参数，并且指出了这些参数在评估其性能方面的重要性。

液动水轮机进水球阀是液动水轮机中非常重要的组成部分，如何合理的应用液动水轮机进水球阀，可以保证液动水轮机正常工作，提高发电效率。

水轮机辅助设备

第一章进水阀的含义：进水阀是指安装在水轮机进口处的阀门，多位于压力引水钢管的末端与蜗壳进口之间，又称主阀。

进水阀作用：○1作为机组过速的后备保护○2减少停机时的漏水量和缩短重新启动时间（3）防止机组飞逸事故的扩大。

进水阀种类：蝴蝶阀、球阀、筒形阀、闸阀、转筒阀、快速法门。

设置进水阀应符合一定的条件对于最大水头小于120m的单元输水管一般设置快速阀门。

大中型机组的进水阀通常采用接力器操作蝴蝶阀的主要构件：阀体、活门、阀轴和轴承、密封装置、锁锭装置、附属部件。

蝶阀的操作方式：手动、电动、液压。

蝶阀活门种类：菱形、铁饼型、平斜行、双平板行。

蝶阀开启前必要工作：(1)为了使主阀前后压力相等必须打开旁通阀向下游侧充水（2）打开锁定装置（3）空气围带放气（4）旁通阀关闭。

阀门种类：阀门主要分为截断阀和自动阀。

截断阀：截止阀、旋塞阀、针型阀。

自动阀：止回阀、安全阀、减压阀、水力控制阀。

第二章油的分类：润滑油、绝缘油。

透平油作用：润滑、散热、液压；绝缘油作用：绝缘、散热、消弧。

油的物理性质：粘度、闪点、凝固点水分、机械杂质、灰分、透明度；化学性质：酸值水溶性酸或碱、苟性钠抽出物；电气性质：绝缘强度、介质损耗因素；安全性：抗氧化性、破乳化时间。

水在油中状态有：游离水、溶解水、结合水、乳化水。

油系统组成: 1. 油库：放置各种油槽及油池；2. 油处理室：设有净油及输送设备如油泵、压滤机、烘箱、真空滤油机等；3. 油化验室：设有化验仪器、设备、药物等；4. 油的再生设备：水电站通常只设置吸附器；5. 管网：将用油设备与油处理设备等各部分连接起来组成油系统；6. 测量及控制元件：监视和控制用油设备运行情况。

贮油设备：净油槽、运行油槽、中间油槽、事故排油池、重力加油箱、事故排油池。

用油设备：1、水轮机调节系统的充油量（V p）2、机组润滑油系统充油量（V h）3、主阀接力器充油量和管道的充油量（V a和V g）4、透平油用油量（V）5、绝缘油用油量（W）。

毛尔盖水电站进水球阀几个关键技术问题的处理

中图分类号：ＴＶ７；ＴＶ７３８；ＴＶ７３５文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－２１８４（２０１３）０３－０１２１０３－
ｌ概
述
国内厂家目前初步具备生产ＤＮ３０００直径球
阀的能力。本工程应用的ＤＮ２７００直径球阀作为
第３２卷第３期
２０１３年６月四 Nhomakorabea川
水
力
发
电
Ｖｏ１．３２．Ｎｏ．３
Ｓｉｃｈｕａｎ
ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒ
Ｊｕｎ．，２０１３
毛尔盖水电站进水球阀几个关键技术问题的处理
２国产大直径球阀应用情况通过检索得知，国产大直径球阀应用于国内同类型水电站的实例并不多见，往往是进口大直
发现该问题后，业主从电站安全角度出发，将该问题作为重大质量、技术问题，第一时间组织设计、监理、安装单位并邀请国内知名专家进行检查、讨论，前后共计召开了三次专题会，专题研讨处理方案并派专人驻厂监督处理，经验收合格后
方可出厂。此举充分体现了业主的管控力度和风险防范意识及尊重科学的工作态度。
径球阀居多，如鲁布革电厂采用的即为挪威克瓦纳公司生产的直径为２２００ｍｍ球阀。
收稿日期：２０１２０５－－０６
ＳｉｃｈｕａｎＷａｔｅｒＰｏｗｅｒＨｉ

水轮机进水球阀

The pressure oil operating system adopts pressure oil storing tank or harmmer. The valve can realize open, closing, closing by dynamic water to ensure safety of set equipments behind valve in case of emergency (even if power supply fails).
球阀密封副采用不锈钢材料，经过精加工成，在不拆卸阀门主体的情况下，即可更换工作密封和检修密封。
The sealing pairs are well machined with stainless steel. The maintenance seal and working seal can be replaced without dismantling main body of valve.
The Hydraulic Controlled Spherical Valve has opening position indicator, and inputting and quitting indicators of maintenance seal and working seal.
The valve body is assembled by two parts. It is fabricated with alloy steel casting or steel plate. Two parts are connected by pretension bolts.
本系列产品具有开度位置指示及工作密封、检修密封投入与退出指示。

高水头大尺寸进水球阀结构比较分析

高水头大尺寸进水球阀结构比较分析摘要：在抽水蓄能电站中，高水头大尺寸的进水球阀应用较为普遍，不同的制造厂采用了各不相同的结构，在电站的运行中也出现了各种问题，对球阀的各个主要部件结构进行分析，提出可能存在的问题和改进建议。

在抽水蓄能电站中，使用设计压力超过500m，球阀直径超过2m的球阀非常普遍。

这些球阀产品一般由主机厂家提供，在结构上各不相同，当然在电站实际运行过程中，也产生了各种不同的问题。

基于上述原因，有必要对不同的结构进行比较分析，为业主单位在新的球阀采购时提供参考意见。

1 进水球阀结构简述水轮机上游布置的水轮机进水阀，对水轮机进水起到根本的控制作用，以实现对电站的保护。

每台进水阀上游通过法兰接管与电站压力钢管刚性连接，下游通过伸缩节与水轮机蜗壳连接。

进水阀安装在电站厂房阀门廊道中。

阀门采用基础底板和地脚螺栓安装在箱形混凝土基础上。

进水阀设计成运行时能沿着压力钢管中心线移动，以适应阀门开启或关闭时由于压力的变化而引起的压力钢管长度的微小伸缩。

当机组正常停机或检修时，应关闭进水阀。

通常情况下，进水阀应在压力平衡情况下操作（即水轮机导叶关闭）。

在紧急情况下，其可在水轮机全流量下关闭，即动水关闭。

一个外接旁通管路跨接在进水阀上，通过液压操作针形阀控制旁通管路的开启或关闭。

在进水阀需要开启时，旁通管路用来平衡进水阀前后的压力。

旁通管路也有采用内旁通的形式。

进水阀依靠油压操作接力器进行开启和关闭，也可通过油压接力器开启，重锤关闭。

当然通过水操作接力器开启和关闭也是可选的方案。

操作压力油源来自独立的阀用油压装置。

进水阀开启或关闭时可以独立调整，在阀门关闭位置未端还设有节流缓冲装置。

如果采用的是水操作接力器，则高压水可直接从进水阀的上游接管上引出，经过滤后可作为压力水源对进水球阀的接力器进行操作。

进水阀和常规的球阀相类似，只是在阀体和活门之间有间隙。

阀门两端的间隙依靠不锈钢密封圈关闭，密封圈靠压力水控制在阀体上轴向滑动。

大中型水轮机进水阀门基本技术条件(Gbt14478)

大中型水轮机进水阀门基本技术条件Fundamental technical requirements for largeand medium inlet valves of hydraulic turbineGB/T14478--93目录1 主题内容与适用范围2 引用标准3 术语4 技术要求5 试验6 安装与运行7 成套供应范围8 验收与保证9 铭牌、包装、运输、保管附录A 进水阀门型号的编制方法（补充件）附加说明1 主题内容与适用范围本标准规定了大中型水轮机进水阀门的基本技术条件和型号编制方法。

本标准适用于水轮机进水阀门公称直径1000mm及以上的蝴蝶阀和公称直径500mm及以上的球形阀。

2 引用标准GB 191《包装储运图示标志》GB 8564《水轮发电机组安装技术规范》JB 626《水轮机基本技术条件》JB 2759机电产品包装通用技术条件》HG4－329《密封橡胶制品（环形）》3 术语3．1 进水阀门公称直径（nominal diameter of inlet valve）进水阀门与上、下游压力水管相联处阀体的通流内径。

注：若两侧内径不相同，则取小值。

3．2 最大静水压（maximum static pressure）进水阀门关闭时，阀门水平中心线至上游最高水位所形成的水压。

3．3 最大静水头（maximal static head）进水阀门关闭后，阀门水平中心线处所承受的最大静水头。

4 技术要求4．1 机组正常停机或检修时，进水阀门应能可靠关闭。

4. 2 机组在任何运行工况下，进水阀门应能动水关闭。

4．3 进水阀门的活门应处于全开或全关位置，不作调节流量用。

4. 4 蝴蝶阀在全开时的阻力系数应小于外0.2。

4. 5 在阀门两侧压力差不大于30％最大静水压时，应能正常开启。

4．6 阀门在制造厂应进行总装。

总装及电站安装后，应保证动作灵活，全开、全关位置准确。

4．7 阀门结构应能在不拆开阀体的情况下，更换下列零件：a．蝴蝶阀的轴颈密封及周圈密封；b．球形阀的工作密封及轴颈密封；c．球形阀的检修密封。

水轮机-双密封-进水阀-专用技术规范

6进水阀专用技术规范6.1范围及界限6.1.1工作范围卖方的工作范围包括2台（套）水轮机进水蝶阀及其附属设备的设计、制造、工厂试验、包装、供货、现场开箱检查、安装、调试的现场指导、参加现场试验、验收、技术文件的编制、提交等。

6.1.2供货范围及界限6.1.2.1供货范围（1）2台额定压力为3.0MPa, 公称直径m的重锤式液控蝶阀, 以下简称“水轮机进水蝶阀”。

（2）2套配套自动化元件、油压装置（或液压站）及一体化控制柜。

（3）2套连接的法兰、主管伸缩节及连接螺栓、旁通管、旁通管伸缩节及连接螺栓、液压旁通针形阀及手动检修球阀、快速进排气阀、上游连接短管和下游连接短管等。

（4）备品备件及专用工具。

（5）以上成套设备之间各种管道、阀门、配件、附件和电气连接线均应包括在卖方供货范围内。

（6）基础埋设材料。

6.1.2.2（7）任何部件或元件, 如果招标文件中未专门提到, 但对一个完整的性能良好的进水蝶阀或对于改善进水蝶阀运行品质是必要的, 那么卖方应提供这些元件或装置, 价格计入总价中。

6.1.2.3供货界限(1) 进水蝶阀位置及相关尺寸进水蝶阀中心线距机组中心线9250mm、距上游连接短管端头2450mm、距下游连接短管端头2900mm（投标商可根据厂房布置适当调整蝶阀中心线）。

上游机组引水钢管及下游蜗壳进口直径均为φ4200mm。

进水蝶阀水平中心线高程。

(2)土建侧: 供货至设备基础板、垫板和基础螺栓。

6.2(3) 上游侧：上游连接短管与机组引水钢管对接, 材质为Q345B、壁厚30mm, 带焊接坡口；下游侧：下游连接短管与机组蜗壳进口断面对接, 材质为Q345B、壁厚30mm, 带焊接坡口。

连接短管材质应满足在本工程极端最低气温时的焊接性能, 并在现场指导安装承包商焊接。

最终连接短管长度、内径、材料及壁厚在设计联络会上确定。

6.3型式6.3.1水轮机进水蝶阀安装在压力钢管与水轮机蜗壳进口段之间, 作为机组正常停机和事故停机截断水流的设备, 公称直径为4200mm, 蝶阀进口最大静水头为230m, 最大动水压力为300m水头。

大中型水轮机进水阀门基本技术条件-1

大中型水轮机进水阀门基本技术条件标准编号：GB/T14478—931 主题内容与适用范围本标准规定了大中型水轮机进水阀门的基本技术条件和型号编制方法。

本标准适用于水轮机进水阀门公称直径1000mm及以上的蝴蝶阀和公称直径500mm及以上的球形阀。

2 引用标准GB191《包装储运图示标志》GB8564《水轮发电机组安装技术规范》JB626 《水轮机基本技术条件》JB2759《机电产品包装通用技术条件》HG4—329 《密封橡胶制品(环形)》3 术语3.1 进水阀门公称直径(nominal diameter of inlet valve)进水阀门与上、下游压力水管相联处阀体的通流内径。

3.2 最大静水压(maximum static pressure)进水阀门关闭时，阀门水平中心线至上游最高水位所形成的水压3.3 最大静水头(maximal static head)进水阀门关闭后，阀门水平中心线处所承受的最大静水头。

4 技术要求4.1 机组正常停机或检修时，进水阀门应能可靠关闭。

4.2 机组在任何运行工况下，进水阀门应能动水关闭。

4.3 进水阀门的活门应处于全开或全关位置，不作调节流量用。

4.4 蝴蝶阀在全开时的阻力系数应小于0.2。

4.5 在阀门两侧压力差不大于30%最大静水压时，应能正常开启。

4.6 阀门在制造厂应进行总装。

总装及电站安装后，应保证动作灵活，全开、全关位置准确。

4.7 阀门结构应能在不拆开阀体的情况下，更换下列零件：a．蝴蝶阀的轴颈密封及周圈密封；b．球形阀的工作密封及轴颈密封；c．球形阀的检修密封。

4.8 蝴蝶阀的空气围带，应采用外径为50mm、内径为30mm统一的标准断面尺寸，围带的工作气压一般比最大静水压高0.1～0.2MPa，最高气压允许调整到比最大静水压高0.4MPa。

4.9 蝴蝶阀应设置可靠的锁定装置。

4.10 进水阀门应设置旁通阀，或采用能起相同作用的其他结构。

对跨过压力钢管伸缩节的旁通管路应设置伸缩节。

浅谈抽水蓄能电站进水球阀的诊断技术动向

寿命诊断的数值计算，通常是将实际缺陷形状模型化后，应用计算机进行计算的。缺陷在应力作用下是否发展，在断裂力学中，可用应力增大系数七表示裂纹端部
的均一应力场。ｋ由标称应力和裂纹大４ａ定，脆，确
三依靠监控系统的设备诊断
以及起停机、甩负荷等变应力的作用，这些缺陷就会慢
慢地沿表面或纵深方向延伸扩大，
有可能引起突然破坏，因此若能事
先对此进行预测，那么就可以判断
随之越来越高。在电力设备中，要保持老化设备的性能
及确保其运行的可靠性，就必须实施相应的更新计划。特别是抽水蓄能电站中的进水球阀，多半都在恶劣的工况下长期运行了多年，为了高效、经济地进行设备改
出进水球阀及其相应部件的更新时间。
造，掌握其主要部件的运行状态及老化程度是非常重要
的。本文着重论述了近年来我公司在抽水蓄能电站中球阀及相关部件的诊断技术：老化诊断、依靠监控系统的设备诊断压力油及润滑油的摩擦磨损润滑诊断。
为了有助于理解这一思考方
图２损坏前情况
温度等组合管理功能及其与相关设备状态相结合进行判
断的功能。
如图３所示，对于在ａ处发生脆性破坏的条件是 △ 七， ≤Ａｋ。疲劳裂纹的发展与在每一交变应力周期内的发展量有密切的关系， △ 表示疲劳裂纹发展速度为出耐用七的应力变化范围，则有△七＜Ａ。另外，ｋ。ｋ为脆性破坏时
高水头大容量抽水蓄能电站，由于进水球阀各部

大中型水轮机进水阀门基本技术条件

大中型水轮机进水阀门基本技术条件Fundamental technical requirements for large and medium inletvalves of hydraulic turbineGB/T14478—93目次1 主题内容与适用范围2 引用标准3 术语4 技术要求5 试验6 安装与运行7 成套供应范围8 验收与保证9 铭牌、包装、运输、保管附录A 进水阀门型号的编制方法(补充件)附加说明1 主题内容与适用范围本标准规定了大中型水轮机进水阀门的基本技术条件和型号编制方法。

本标准适用于水轮机进水阀门公称直径1000mm及以上的蝴蝶阀和公称直径500mm及以上的球形阀。

2 引用标准GB191 《包装储运图示标志》GB8564 《水轮发电机组安装技术规范》JB626 《水轮机基本技术条件》JB2759 《机电产品包装通用技术条件》HG4—329 《密封橡胶制品(环形)》3 术语3.1 进水阀门公称直径(nominal diameter of inlet valve)进水阀门与上、下游压力水管相联处阀体的通流内径。

3.2 最大静水压(maximum static pressure)进水阀门关闭时，阀门水平中心线至上游最高水位所形成的水压。

3.3 最大静水头(maximal static head)进水阀门关闭后，阀门水平中心线处所承受的最大静水头。

4 技术要求4.1 机组正常停机或检修时，进水阀门应能可靠关闭。

4.2 机组在任何运行工况下，进水阀门应能动水关闭。

4.3 进水阀门的活门应处于全开或全关位置，不作调节流量用。

4.4 蝴蝶阀在全开时的阻力系数应小于0.2。

4.5 在阀门两侧压力差不大于30%最大静水压时，应能正常开启。

4.6 阀门在制造厂应进行总装。

总装及电站安装后，应保证动作灵活，全开、全关位置准确。

4.7 阀门结构应能在不拆开阀体的情况下，更换下列零件：a．蝴蝶阀的轴颈密封及周圈密封；b．球形阀的工作密封及轴颈密封；c．球形阀的检修密封。

小型水轮机进水阀门基本技术条件

小型水轮机进水阀门基本技术条件
一、进水阀门的材质应选用镍铜合金、铜合金、不锈钢等耐腐蚀材料，以防止水腐蚀。

二、进水阀门的内径应适当，以满足水流量需求，一般采用DN300以下的规格。

三、进水阀门的阀座应采用软密封结构，以确保密封性能。

四、进水阀门的执行机构应采用电动执行器或液动执行器，以实现远程控制或自动控制。

五、进水阀门应具备手动开启和关闭的功能，以应对发生故障时的应急处理。

六、进水阀门的设计压力应根据水轮机的运行压力和系统压力确定，以确保阀门能够正常工作。

七、进水阀门的工作温度应考虑到水轮机运行时的温度变化，选择耐温合理的材料。

八、进水阀门应具备阀门开启度的监测功能，以便及时了解阀门的工作状态。

九、进水阀门的接口尺寸和标准应符合相关国家标准和水轮机设计要求。

十、进水阀门的安装应牢固可靠，能够承受水轮机运行时的冲击和振动。

抽水蓄能电站进水球阀阀座基础结构辨析

抽水蓄能电站进水球阀阀座基础结构辨析抽水蓄能电站进水球阀阀座基础结构辨析一、概述高水头、高转速抽水蓄能电站的进水球阀在机组启停、工况转换以及甩负荷时会有一个作用在活门上的强大水流推力，如仙游抽水蓄能电站球阀全关时的水推力达到27.7MN。

虽然设计上该力是由阀体通过延伸段钢管及上游压力钢管传递给上游混凝土基础的，但阀体在上游水道瞬间推力作用下还是有一个沿着水流轴向移动的趋势，而球阀基础混凝土支墩由于材质、体积的原因是不设计用来承受球阀所带来水推力的。

因此，在设计、选用水轮机进水阀时都有相关的设计规定，如：１）《水轮机进水球阀选用、试验及验收规范》之“5.1.1４”：“进水球阀底座应允许在基础板上沿压力钢管方向少量位移，最大允许位移量应按进水球阀关闭时间作由于上游压力钢管的最大水推力引起的阀体轴向移动计算确定，基础板滑动面间应有防锈措施。

”２）《水轮机进水液动蝶阀选用、试验及验收导则》（DL／T 1068-2007）之“5.1.15”：“进水蝶阀底座应允许少量的沿压力钢管方向的位移”。

３）《水轮机设计手册》第十七章“水轮机进水管道上的阀门”：“阀体的下半部的地脚承受蝴蝶阀的全部重量和操作活门传来的力和力矩，但不考虑承受作用在活门上的水推力，此水推力由上游或下游侧的连接钢管传到基础上。

为此，在地脚螺钉和孔的配合间，应按水流方向留有30～50毫米间隙…”。

据此，各设计制造厂商分别选择了各具特色的基础座滑动面（含防锈）的结构型式，本文仅就ALSTOM（阿尔斯通）、VOITH(伏伊特)、ANDRITZ（安德里兹）和日本东芝水电这几个知名厂商的设计结构型式进行介绍和分析。

二、ALSTOM（阿尔斯通）系列1．广州抽水蓄能电站一期工程(以下简称“GZ-I”)GZ-I球阀底座基础结构如图1所示,其特点是：1）球阀基础由带套管基础螺杆（含调整配件）、基础板装配（含调整件）和附有螺套、垫圈、螺母的全扣紧固螺钉装配（与球阀底座把合）三部分组成。