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        兩河口精品機組背后的哈電故事

        來源: 本站 瀏覽次數:527 發布時間:2022-04-11

        3月18日,我國海拔最高的百萬千瓦級水電站——雅礱江兩河口水電站全部機組投產發電。這座矗立在康巴藏區的水電站,開始發揮它的全部能量。從2016年兩河口項目簽約,到2022年機組全部投產發電,哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司以優質、安全、高效、智能的設備,高質量兌現合同,贏得了多方贊譽。

        哈電電機研制的6臺水輪機擺度均在0.1毫米以內,均優于兩河口精品標準;其中2號機組三導擺度全部控制在40微米以內,相當于1根頭發絲直徑的二分之一,樹立了大型水電機組安全穩定運行的新標桿;全部機組在完成72小時試運行后,均無任何安全隱患和質量缺陷,直接投入商業運行;哈電電機搭建的智能運維數字平臺上線運行,為兩河口電站機組安全穩定運行保駕護航。

        優異成績的背后,是哈電人不畏艱險、無私奉獻的責任擔當,是哈電人精益求精、勇攀高峰的昂揚斗志。今天,小編就帶您走近他們,看哈電電機如何打造兩河口精品機組……


        設計制造通盤考慮,9種方案優中選優

        兩河口水電站額定水頭228米,水輪機帶有筒形閥,整體結構較為復雜,機坑內設備多、空間小,總體技術方案必須通盤考慮、全面規劃。

        為打造兩河口精品轉輪,哈電電機在總結白鶴灘水輪機成功經驗的基礎上,進一步技術創新,研制出適應兩河口電站水頭高、水頭變幅更大的長短葉片轉輪,實現了全水頭、全負荷安全穩定高效運行。

        兩河口項目水輪機主任設計魏立華,是一個外表纖弱、心堅如鋼的女子,善于用敏銳的思維抓住細節。研發階段,兩河口轉輪選型基本確定后,她發現,若采用與白鶴灘完全相同的長短葉片轉輪方案,則在生產制造時將由于空間狹小,不利于焊接。

        在相關專業總師卜良峰、喬宏來的主持下,魏立華和相關部門技術人員,共同研究轉輪焊接方案,優化轉輪短葉片,增大短葉片出口處葉片空間?!白罱K,兩河口水輪機轉輪不僅實現了整體精品制造,而且性能優良,得到了業主的高度評價和認可?!蔽毫⑷A介紹說。


        帶有筒形閥的水輪機,受結構空間限制,頂蓋剛度指標是頂蓋設計的難點。于是,魏立華帶領其他設計員,深入調研,設計了9種頂蓋結構方案,分別進行有限元分析計算。

        針對兩河口水輪機頂蓋技術方案,哈電電機召開了3次專家評審會,對9種結構頂蓋的剛強度、制造工藝等進行專項研究,最終選定剛度最好、工藝性能優良的結構方案。魏立華介紹說:“兩河口水輪機是哈電研制的帶有筒形閥水電項目中,水頭最高的機組,其頂蓋也是目前國內同類項目中剛度最好的?!?/span>

        為助力打造兩河口數字化、智能化電站,哈電電機充分利用物聯網、智能傳感和大數據分析等技術,開發出世界領先的機組智能運維及設備數字化平臺系統。

        曹宏玉是兩河口智能運維項目負責人。在項目開發階段,她組織團隊人員與業主方聯合開發,針對用戶的需求,不斷優化系統。

        據曹宏玉介紹,“哈電電機研發的智能運維系統,實現了機組全生命周期的技術服務和管理,可有效提高檢修效率、縮短停機時間、降低運維成本,完成了水電機組由“狀態監測”向“智能診斷”的跨越式升級?!?/span>


        “零配重”與“量身定制”

        兩河口長短葉片結構轉輪,尺寸大、重量大,操作空間狹小,制造難度很大。全國技術能手、黑龍江省首席技師胡宇帶領水電分廠技師工作室承接了這一關鍵部件的金加工任務。

        為打造兩河口精品轉輪,胡宇和相關技師提前做好精準測量、計算工作,優化數控加工程序,確保加工質量?!坝浀眉庸珊涌谵D輪時,大家三班倒、人停機不停,我每天大約工作14個小時”,胡宇回憶說。

        常規混流式轉輪在裝焊時需要焊工扭曲身體,側身穿過葉片間的縫隙進行焊接。但兩河口長短葉片轉輪操作空間狹小,光是擺出這個姿勢已經如此困難,更何況還需要在焊縫區域預熱至100℃的條件下鉆入“狹縫”進行焊接作業,即使勉強焊接,產品也難以滿足無損探傷要求。

        面對這個難題,焊接工藝負責人曹瀚和同事展開了研究。他們發現,在尺寸不變的前提下,如果將“狹縫”旋轉90°,扭曲身體、側身穿過“狹縫”的姿勢就會變為匍匐穿過“狹縫”,作業難度將大大降低?!靶D90°說起來簡單,但那意味著要把將這個110噸重的‘大家伙’放倒,還要使臥放后的轉輪能夠旋轉起來,以完成所有焊縫的焊接”,曹瀚介紹說。

        考慮到轉輪的上冠、下環直徑尺寸不一致,曹瀚和同事們為兩河口 “量身定制”了一套工藝假環,裝焊在轉輪的上冠、下環上,再將轉輪臥放于滾輪架上,成功實現了“臥放”和“旋轉”兩大難題,極大改善了轉輪焊縫的焊接可達性,有效保證了焊接質量。

        為提高轉輪制造精度,哈電電機還采用光筆測量設備代替傳統樣板,通過三維造型擬合,使轉輪葉片安放角度偏差控制在±1°以內,遠低于合同標準±1.5°;通過三維模擬轉輪葉片裝配、設計制作特殊吊裝工具等技術措施,順利解決了轉輪裝配、焊接、探傷等工序的一系列難題。

        2020年4月,胡宇、曹瀚等參與者共同見證了兩河口4號機轉輪的靜平衡試驗驗收?;叵肫甬敃r的場景,他們仍舊有些興奮,“轉輪殘余不平衡力矩只有12.44千克·米,比標準要求的20千克·米小了將近一半,是真正的‘零配重’!”經過總結和優化,后續哈電制造的兩河口3臺轉輪也實現了“零配重”,通過精品驗收。

        兩河口項目座環結構較為特殊,最大加工直徑9米、最小加工直徑4.8米,固定導葉、下端圍板圓均有加工,現有數控立車設備無法滿足同工位一次車序加工,若座環翻身則需二次找正,無法滿足加工精度要求。

        工藝員智連瑋、呂子濤經與設計部和水電分廠人員溝通,為兩河口座環加工“量身定制”了一套框式刀架,保證了數控立車加工座環時同一工位完成座環車序的全部加工要求;16米立車機臺長楊正林在加工過程中發現,由于超限加工導致刀架顫動、吃刀量小、加工效率低,他和團隊成員及時更換了圓角加工刀具,有效減少了壞刀,實現連續車削。最終兩河口全部6臺座環均實現了廠內精品制造。

        在導水機構預裝過程中,哈電電機根據頂蓋、底環軸孔加工實測數據與設計結構,進行UG三維模擬預裝,提前驗證設計結構和導水機構裝配的可靠性,最終實現了一次性預裝成功。

        精品機組,不但研制水平精益求精,產品完工后亦須呵護得細致入微。為防止運輸與存放過程中發生銹蝕,哈電電機創新應用了由制造工藝部李鵬等人研發的高性能可剝防護涂層,并在轉輪包裝防護中應用了透明的醇酸清漆,保證產品全序精品。

        點滴的技術創新、工藝革新,匯聚成推動兩河口水輪機旋轉起舞的滔滔江海,兌現了對業主“臺臺精品、件件一流”的承諾。


        “艱苦不怕吃苦,缺氧不缺精神”

        兩河口電站地處青藏高原東側邊緣地帶,每年11月至次年4月滴水不降,氣候寒冷而干燥,時常伴有大風;電站平均海拔超過2600米,大氣壓力低,含氧量僅為平原地區的70%。

        “剛到這里的同事,頭幾天都入睡困難,中途還會多次醒來,上下樓梯或快步行走時明顯感覺呼吸急促,非常容易感到疲勞”,兩河口項目哈電工地代表聞紅光說,“出現口腔潰瘍、嘴唇開裂、流鼻血都是常見情況?!?/span>

        在這樣艱苦的條件下,哈電現場服務人員秉持著“艱苦不怕吃苦、缺氧不缺精神”的工作作風,穿梭于電站安裝現場的各個角落。制造工藝部王金彪,最長一次堅守兩河口現場10月有余,是去廠房頻率最高,每天回來最晚的那個人。在電站現場,總能看到他與各參建單位人員一起討論、測量、記錄、校對的身影,經他參與驗收的水輪機設備安裝優良率達到100%。

        2021年春節,哈電全體服務人員響應國家“就地過年”的倡議,堅守工地一線。其間,他們配合完成了4號機筒閥組裝、5號機水發聯軸鏜孔、接力器安裝等工作,其中5號機機械/液壓鎖錠接力器連桿兩端高差最大0.11毫米,接力器水平度均為0.02毫米/米,遠超精品標準。

        在哈電電機的精心策劃、高效組織下,兩河口轉輪和主軸均提前5個月以上交貨,6臺導水機構全部滿足電站現場安裝提效需求,達到精品標準。與此同時,兩河口項目還實現了部件關鍵尺寸準確率、合同設備/部件出廠合格率、優等品率、合同履約率4個百分百!

        良好的服務、優異的業績得到了業主的高度贊譽。哈電電機兩河口項目執行團隊先后被雅礱江公司授予“2018年度優秀項目管理團隊”、“2019年度優秀合同執行獎”、“2020年度機電設備優質供應商”等稱號;首批機組投產發電暨勞動競賽總結大會上,哈電電機現場服務團隊被授予“四川省工人先鋒號”榮譽稱號;此外,哈電電機還多次收到雅礱江公司發來的感謝信。

        樹立雅礱江水電標桿,打造兩河口傳世精品。昔日的豪言壯語如今照亮了現實,哈電人用實際行動詮釋了什么是國內第一、世界一流。

        我們的征途是星辰大海!

        相關鏈接

        兩河口水電站建設歷時16年,施工區平均海拔3000米,是我國水電開發向高海拔寒冷地區發展的標志性工程。電站建設過程中,開創了9項世界之最,多項關鍵工程特性指標位居國內外同類型項目前列。

        電站平均年發電量為110億千瓦時,相當于1500萬人口一年用電量,每年可節約原煤消耗1330萬噸、減少二氧化碳排放2130萬噸,是實現“西電東送”和“雙碳”目標的“綠色引擎”,也是助力藏區經濟發展、鄉村振興的大國重器。


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