二滩水电站水轮机尾水锥管裂纹预防处理

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1、二滩水电站水轮机尾水锥管裂纹预防处理　　二滩水电站部分机尾水管进人门左上方混凝土和钢衬之间存在较大漏水，通过现场情况分析，确定水轮机尾水锥管存在裂纹。通过详细的对比和统计分析，确定问题锥管存在安装及运行方面的缺陷例如钢板和混凝土之间存在间隙，机组负荷频繁调整且长期在振动区域运行致使某些负荷区域尾水管压力脉动增加而诱发尾水锥管穿透性裂纹。提出了有救解决机尾水锥管裂纹及发生渗漏水的6个有关措施。　　工程概述　　二滩水电站位于四川省境内的雅砻江干流上。电站共装设6台550MW的混流式水轮发电机组，总容量3300MW。是川渝电网最大的调峰、调频、调压及事故备用主力电厂。并担任

2、调频调峰任务。电站首台机组于1998年8月18日正式并网运行，1999年12月6台机组全部投入使用，2000年上半年工程全部竣工。　　二滩水电站水轮机尾水管为高窄型尾水管，分为锥管和肘管两部分。尾水锥管材质为525mmQ235-B钢板。尾水管锥管段进口直径为φ5964mm，出口φ7439mm，高8350mm，进口不设配割段。进口段500mm范围内采用625mm厚不锈钢板1Cr18Ni9Ti以增强转轮出口部位尾水管的抗空化能力。尾水管中上部设有800×1000mm？的进人门，门下设有铝合金检修平台。尾水管不论是锥管还是肘管上都只设有环向筋板，无纵向筋板。　　2012年6

3、月25日，巡检中发现3号机尾水管进人门左上方混凝土和钢衬之间漏水较大（见图1、图2）。根据以往类似情况的经验和现场情况分析，产生漏水的原因为3号水轮机尾水锥管出现了裂纹。　　裂纹原因分析　　尾水锥管裂纹统计　　二滩水电站六台机组自1998年投产运行至今，已发生过12起（不含本次）尾水锥管裂纹，其中3号机组共出现过6起（不含本次）尾水锥管裂纹，其他机组共出现过6起尾水锥管裂纹，详见尾水锥管裂纹统计表（表1）。其中3号机尾水锥管2011年10月4日D修与2011年12月28日C修发现的裂纹长度和位置如图3所示。　　裂纹统计分析及裂纹处理　　未出现裂纹的机组：根据统计结果，

4、二滩水电站六台机组自投产运行至今，仅1号机组未出现尾水锥管裂纹。　　出现1次裂纹的机组：根据统计结果，二滩水电站4号机组和6号机组自投产运行至今，尾水锥管均只出现1次裂纹。其中，4号机组裂纹是在2012年4月机组C修期间用超声波探伤发现的内部裂纹。2006年12月6号机组C修期间检查出尾水锥管裂纹，经处理后至今未再出现裂纹（运行了5年半时间）。根据对4号机组和其他机组的探伤检查说明，机组尾水锥管裂纹是随着机组运行时间的增加而不断发展的，以前未出现裂纹的机组也逐渐开始出现裂纹。　　出现2次裂纹的机组：二滩水电站2号机组和5号机组自投产运行至今，尾水锥管均出现2次裂纹。2

5、号机组2007年12月机组C修期间，第一次检查出尾水锥管裂纹；2011年4月机组D修，第二次确认尾水锥管出现裂纹（两条），距上次裂纹出现的时间间隔为3年4个月。5号机组2002年2月机组C修期间，第一次检查出尾水锥管裂纹；2005年5月机组C修期间，第二次确认尾水锥管出现裂纹，距上次裂纹出现的时间间隔为3年3个月。5号机组尾水锥管第二次裂纹处理后运行至今已满7年，未出现裂纹。　　多次出现裂纹的机组：3号机组自投产运行至今，尾水锥管共出现6次裂纹（不含本次）。2002年1月机组C修期间，第一次检查出尾水锥管裂纹（两条）；2005年4月3号机组D修期间，确认其尾水锥管第二

6、次出现裂纹，距上次裂纹出现的时间间隔为3年3个月；2006年3月机组C修期间，第三次确认尾水锥管出现裂纹，距上次裂纹出现的时间间隔为11个月：2008年2月机组C修期间，第四次确认尾水锥管出现裂纹，距上次裂纹出现的时间间隔为1年11个月；2011年10月3号机组D修期间，第五次确认尾水锥管出现裂纹，距上次裂纹出现的时间间隔为3年10个月；2011年12月3号机组C修期间，第六次确认尾水锥管出现裂纹，这次裂纹是扩大尾水锥管探伤范围时用超声波探伤发现的，裂纹位于尾水管进人门左上方距尾水锥管上部50mm、距尾水锥管表面19mm处（尾水锥管钢板厚度为25mm），长度为45mm

7、。根据统计可知，3号机组尾水锥管共出现过7条裂纹，其中尾水管进人门左上方2条，正上方4条，右上方1条。　　尾水锥管裂纹统计及裂纹的处理　　二滩水电站六台机组自投产以来，尾水锥管共出现过14条裂纹（不含本次），所有裂纹均出现在尾水管进人门上方（左上方5条，正上方6条，右上方3条）。　　对于尾水锥管出现的裂纹，均按照二滩电站《尾水锥管裂纹处理工艺》要求对裂纹进行补焊处理，然后对脱空段进行灌浆处理。　　尾水锥管裂纹的预防及检查　　以往每年每台次机组检修时，都会对尾水锥管进行探伤检查，重点检查尾水检修平台以上部位，对尾水锥管所有焊缝均进行渗透探伤检查。由于尾