水利水电工程施工手册 第4卷 金属结构制作与机电安装工程【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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1 金属结构制造与安装1

1.1　压力钢管制造与安装1

目录1

序一1

序二1

总前言1

本卷前言1

第一章　综述1

第一节 国内外水电站金属结构制造安装与机电设备安装概况1

1.2　钢闸门制造与安装2

1.3　启闭机安装3

2.3　调速器5

2.2　水轮发电机组5

2 水轮发电机组及其附属设备安装5

2.1　水轮机5

2.4　励磁系统9

3.1　220kV及以上高压电力电缆11

3 电气设备安装11

3.2　气体绝缘金属封闭开关设备12

3.5　断路器14

3.4　封闭母线14

3.3　变压器14

3.7　计算机监控系统15

3.6　继电保护装置15

1.1　金属结构安装16

1 工程范围16

第二节　工程范围及安装特点16

2 安装工作的主要特点17

1.2　机电设备安装17

2　施工组织设计的内容18

1 施工组织设计编制的依据18

第三节　施工组织设计18

3.1　施工总进度编制的原则19

3　施工总进度19

4.1　临时施工布置的原则22

4　安装现场施工布置22

3.2　施工总进度实例22

3.3　加快安装进度的途经22

4.2　临时设施工程的估算23

4.3　临时设施布置实例28

4.4　电站厂房内施工场地35

第四节　施工技术的进步36

1.1　设备运输对包装的要求37

1 设备运输37

第五节　设备运输和保管37

2.1　仓库38

2　设备保管38

1.2　设备的运输和装卸38

2.2　设备保管的程序和一般要求39

2.3　对水轮发电机组、发电／电动机组保管的要求41

1 压力钢管43

第一节　概述43

第二章　水工金属结构制作与安装43

3 启闭机44

2 钢闸门44

2.1　压力钢管制造工艺流程45

2　压力钢管制造技术45

第二节　压力钢管制造45

1 简述45

1.1　压力钢管的组成45

1.2　压力钢管的制造方式45

2.2　压力钢管的组圆和焊接46

2.3　岔管的制作47

3　压力钢管制造厂49

2.4　伸缩节的制造49

3.1　主要加工车间50

3.4　焊接车间51

3.3　钢管半成品堆放场51

3.2　钢材堆放场地51

3.6　无损检测检验室52

3.5　电焊机房52

3.11　焊材二级库53

3.10 工具室、作业室（或休息室）53

3.7　焊接试验室53

3.8　防腐除锈车间53

3.9　配电室、空气压缩机室和乙炔供气室53

4.1　压缩空气供应系统54

4 动力供应54

3.12　成品堆放场54

3.13　压力钢管制造厂的布置实例54

4.5　乙炔供应系统55

4.4　供氧系统55

4.2　供水系统55

4.3　供电系统55

5.4　焊接设备56

5.3　卷板设备56

5 加工设备56

5.1　切割及刨边设备56

5.2　平板设备56

5.6　表面预处理设备57

5.5　热处理设备57

7.1　压力钢管制造钢材消耗指标58

7　压力钢管制造资源消耗综合指标58

5.7　表面涂装设备58

5.8　起重及运输设备58

6　劳动力配备58

8.2　质量控制要点60

8.1　质量控制依据60

7.2　压力钢管制造焊材消耗指标60

7.3　制造压力钢管管件的工时比60

8　质量控制60

2.1　压力钢管安装61

2　压力钢管安装技术61

第三节　压力钢管安装61

1 简述61

2.3　钢管水压试验64

2.2　压力钢管焊接64

3.1　安装准备工作及对土建的要求66

3　洞内埋管安装66

3.3　安装程序67

3.2　施工现场布置67

3.4　安装工期69

4.1 安装准备工作及对土建的要求71

4　坝内埋管安装71

3.5　劳动力配备71

3.6　施工设备71

4.3　安装程序72

4.2　施工现场布置72

4.6　施工设备73

4.5　劳动力配备73

4.4　安装工期73

5.4　劳动力、施工设备配置和工期74

5.3　安装程序74

5 明管安装74

5.1　安装准备工作及对土建的要求74

5.2　施工现场布置74

6.2　质量控制要点及内容75

6.1　质量控制依据75

6　质量控制依据及质量控制要点75

2.2　标准件76

2.1　铸锻件制造76

第四节 钢闸门制造76

1 简述76

2 钢闸门制造76

3.1　闸门埋件制造77

3 闸门制造工艺过程77

2.3　止水件制造及订货77

2.4　焊接部件制造77

3.2　平面钢闸门制造79

3.3　弧形闸门制造81

4.1　结构制作主车间83

4　加工车间及拼装场地83

5.3　机加工设备84

5.2　矫正设备84

4.2　机加工车间84

4.3　防腐车间84

4.4　拼装场地84

5 加工设备84

5.1　下料设备84

5.5　无损检测设备85

5.4　焊接设备85

5.9　起重及运输设备86

5.8　表面涂装设备86

5.6　热处理设备86

5.7　表面除锈设备86

7.2　质量控制要点87

7.1　质量控制依据87

6 劳动力配备87

7 钢闸门制造质量控制87

2.1　埋件安装88

2 平面闸门安装88

第五节　钢闸门安装88

1 简述88

2.2　门叶组装91

2.3　门叶安装92

3.1　埋件安装94

3 弧形闸门安装94

3.3　弧门安装98

3.2　弧门预组装98

4 闸门启闭试验100

5.1　埋件安装101

5 反向弧形闸门安装101

5.2　反向弧形闸门安装102

5.4　质量控制依据及质量控制要点103

5.3　闸门试验103

6.1　人字闸门埋件安装104

6　船闸人字门安装104

6.2　门叶安装109

6.4　质量控制依据及质量控制点114

6.3　新技术在三峡永久船闸人字门体上的运用114

1 简述115

第六节　启闭机安装115

2　螺杆启闭机安装116

3 固定卷扬式启闭机安装117

4 台车式启闭机安装118

5 门式启闭机安装119

6　液压启闭机安装122

7　桥式启闭机的安装126

8　清污机安装127

9.2　质量控制点128

9.1　质量控制依据128

9　质量控制依据及质量控制点128

2　升船机安装129

1 简述129

第七节　升船机安装129

3.1　升船机安装应遵照下列规程及标准130

3 质量控制依据及质量控制点130

3.2　升船机安装主要质量控制点131

2.1　运输方案的选择132

2　起重运输方案的选择原则132

第八节　水工金属结构运输和吊装132

1 简述132

3　运输机械的选择133

2.2　吊装方案的选择133

4　起重机械的选择134

3.4　现地短途运输134

3.1　铁路运输134

3.2　公路运输134

3.3　水路运输134

5 水电站水工金属结构起重运输施工实例135

1.1　焊接工艺规程编制139

1 焊接工艺139

第九节　水工金属结构焊接施工139

2.1 手工电弧焊的焊接方法及使用范围140

2 手工电弧焊（SMAW）140

1.2　焊接工艺评定140

2.2　手工电弧焊设备及焊材141

2.3　手工电弧焊操作资源消耗定额142

3.2　埋弧自动焊的设备及焊材144

3.1　埋弧自动焊的焊接方法及使用范围144

3 埋弧自动焊（SAW）144

3.3　埋弧自动焊操作参数及资源消耗定额145

4.2　熔化极气体保护焊设备及焊材146

4.1 熔化极气体保护焊方法及使用范围146

4　熔化极气体保护焊146

4.3　熔化极气体保护焊操作参数及资源消耗定额147

5.2　非熔化极气体保护焊设备及焊材149

5.1 非熔化极气体保护焊接方法及使用范围149

5 非熔化极气体保护焊（TIG）149

6.1 药芯焊丝自保护焊接方法及使用范围150

6 药芯焊丝自保护焊（FCAW）150

5.3　非熔化极气体保护焊操作参数及资源消耗定额150

6.3　药芯焊丝自保护焊操作参数及资源消耗定额151

6.2　药芯焊丝自保护焊设备及焊材151

7.2　高强度调质钢加工焊接工艺152

7.1　高强度调质钢的特性152

7　高强度调质钢焊接152

8.1　压力钢管全位置自动焊接技术153

8　焊接施工实例153

8.2　三峡工程金属结构制造安装不锈复合钢板焊接154

9.2　焊缝外观检验156

9.1　焊前检验、焊接生产中检验及成品检验156

9 焊接质量检验与控制156

9.3　焊缝内部质量检查157

1 简述158

第十节　水工金属结构防腐蚀158

9.4　焊接质量控制依据158

9.5　焊接质量控制见表2-9-29158

2.1　表面预处理方式159

2　表面预处理159

2.2　表面预处理质量检验161

3.1　涂料保护162

3　金属表面涂装162

3.2　金属热喷涂保护166

3.3 水泥浆的涂装168

5.2　质量控制要点169

5.1　质量控制依据169

4 阴极保护169

5 防腐蚀施工质量控制169

1 水轮机的型式及代号171

第一节　概述171

第三章　水轮机、水泵／水轮机及辅助设备安装171

3 水轮机、水泵／水轮机及辅助设备安装工程特点172

2 水轮机的比转速172

1 简述173

第二节 水轮机、水泵／水轮机设备及其起重、运输173

4 中国水轮机发展现状173

6.2　水轮机、水泵／水轮机整体重量估算175

6.1　水轮机、水泵／水轮机转轮重量估算175

2 国内外部分水电站水轮机、水泵／水轮机主要参数175

2.1 国内外部分水电站典型水轮机特性参数175

2.2 国内外部分抽水蓄能电站典型水泵／水轮机特性参数175

3 国内部分水电站调整器的特性参数175

3.1 国内部分水电站机械调速器特性参数175

3.2　国内部分水电站电液调速器机械柜及其电气装置特性参数175

4 国内部分水电站油压装置特性参数175

5 国内外部分水电站进水阀型式及主要参数175

5.1　球阀175

5.2　蝶阀175

5.3　筒形阀175

6　水轮机、水泵／水轮机重量估算（图解法）175

7.2　转轮翻转方法180

7.1　水轮机、水泵／水轮机安装对设备的起重和运输一般要求180

7　水轮机、水泵／水轮机设备的起重、运输180

1 简述181

第三节　水轮机、水泵／水轮机的安装181

7.3　水轮机主轴竖立181

7.4　水轮机转轮连轴后整体吊运181

2.6　水泵／水轮机结构及其安装程序182

2.5　冲击式水轮机结构及其安装程序182

2　水轮机、水泵／水轮机一般安装程序182

2.1　混流式水轮机结构及其安装程序182

2.2　轴流转浆式水轮机结构及其安装程序182

2.3　斜流式水轮机结构及其安装程序182

2.4　灯泡贯流式水轮机结构及其安装程序182

3.1　水轮机调速器系统的基本任务及其功能特点195

3　调速系统安装程序195

3.4　调速系统调试程序196

3.3　水轮机调速系统安装程序196

3.2　调速器分类及其结构原理196

4.1　蜗壳工地水压试验203

4　特殊安装程序及施工203

4.2　水轮机转轮现场焊接206

4.3　筒形阀的结构特点及安装217

5.1 水轮机、水泵／水轮机埋设部件安装工期229

5 水轮机、水泵／水轮机安装综合进度229

5.3　水轮机、水泵／水轮机安装综合进度实例231

5.2　水轮机、水泵／水轮机安装工期231

6.3　水轮机、水泵／水轮机安装劳动力配备实例235

6.2　转浆式水轮机安装235

6　水轮机、水泵／水轮机安装劳动力配备235

6.1　混流式水轮机、水泵／水轮机安装235

7　专用安装机具设备236

8.3　设备安装质量控制要点237

8.2　焊接质量控制要点237

8　水轮机、水泵／水轮机安装的质量控制237

8.1　质量控制依据237

2.1　油、气、水系统238

2 辅助设备安装的工程范围238

第四节　辅助设备安装238

1 简述238

2.3　进水阀241

2.2　水力量测系统241

3.1 配管作业场地的布置和要求242

3　辅机设备安装242

2.4　通风空调系统242

3.2　辅助设备及管路安装244

4.1　辅助设备安装与主机安装和土建施工的配合248

4　辅助设备安装进度248

4.2　辅助设备安装工期249

5 辅助设备安装劳动力配备250

6　辅助设备安装专用机具设备251

1.3　水轮发电机、发电／电动机的结构252

1.2　发电机的型号252

第四章　水轮发电机、发电／电动机及附属设备安装252

第一节　概述252

1 水轮发电机的分类、型号及结构252

1.1　水轮发电机、发电／电动机的分类252

3.1　水轮发电机安装的发展历程255

3 水轮发电机安装的发展状况255

2　发电机、发电／电动机安装施工特点255

3.2　水轮发电机结构和安装的技术进步259

3.3　装机速度不断加快261

1.1　厂内起重设备的布置262

1 厂内的起重设备262

第二节　厂内的起重设备及安装262

2.1　安装准备264

2　厂内起重设备安装264

1.2　厂内起重设备的特点264

2.2　安装程序及主要起吊方案265

2.3　起重机负荷试验266

2.4　厂房内起重机安装的劳动力配备及工期267

3.2　吊装实例268

3.1　大件吊装的一般要求268

3　大件吊装及实例268

1 简述271

第三节　水轮发电机、发电／电动机的安装271

2.1　悬吊式水轮发电机的结构及安装程序272

2　结构及一般安装程序272

2.3　卧式水轮发电机的结构及安装程序273

2.2　半伞式水轮发电机的结构及安装程序273

3　定子现场装配277

2.5　发电／电动机的结构及安装程序277

2.4　灯泡式水轮发电机的结构及安装程序277

3.2　机座组合焊接及定位筋安装279

3.1　定子组装的工艺流程279

3.3　铁心叠装及压紧281

3.4　磁化试验282

3.6　定子下线283

3.5　定子吊装及调整283

3.7　水内冷绕组安装286

3.8　蒸发冷却绕组的安装298

3.9　定子安装中的电气试验299

4.1　转子组装程序301

4　转子装配301

3.10　定子现场装配劳动力配备及工期301

4.2　轮毂烧嵌303

4.3　圆盘支架组焊304

4.4　磁轭装配307

4.5　磁极安装309

4.6　转子安装的质量保证310

5.1　推力轴承技术的发展311

5　推力轴承安装311

5.2　推力轴承调整313

6.1　机组的轴线314

6　机组轴线调整314

5.3　高压油顶起装置安装314

6.2　轴线摆度的检查方式316

7.2　质量控制320

7.1　质量控制的依据320

7　水轮发电机、发电／电动机安装的质量控制要点320

8　水轮发电机、发电／电动机安装进度322

9　水轮发电机、发电／电动机安装的劳力配备327

10　专用安装工具328

1.1　励磁系统329

1　励磁系统安装329

第四节　水轮发电机、发电／电动机的附属设备安装329

1.2　励磁系统的安装330

1.3　励磁系统的调试331

2.1　制动系统335

2 水轮发电机、发电／电动机的其他附属设备安装335

2.3 自动化监测元件安装337

2.2　灭火系统337

3.1　发电／电动机在电动机工况的启动方式338

3 可逆式发电／电动机变频启动系统安装338

3.3　变频启动系统安装339

3.2　静止变频器启动的原理339

第一节　概述341

第五章 电气设备安装341

2.2　空气断路器安装343

2.1　油断路器安装343

第二节　高压电气设备343

1 简述343

2　断路器安装343

2.3　SF6断路器安装344

4.1　电压、电流互感器安装程序346

4　互感器和高频通道设备安装346

3 隔离开关安装346

5　避雷器安装347

4.2　高频通道设备安装程序347

6　母线安装348

7.2　设备运输要求349

7.1　对土建的要求349

7 110～500kV GIS设备安装349

7.4　设备安装350

7.3　主要工程范围350

7.5　施工实例353

8.1　质量控制依据354

8 高压电气设备安装的质量控制354

7.6　特殊工具354

8.2　质量控制要点355

2.2　变压器的装卸及运输356

2.1　对土建的要求356

第三节　变压器（电抗器）安装356

1 简述356

2 安装前的准备工作及运输、安装要点356

2.3　器身检查的准备358

2.4　器身检查及总体安装359

2.5　绝缘油的处理360

3.3　进行变压器内检的程序361

3.2　组合式三相变压器安装程序361

2.6　电力变压器（电抗器）的干燥361

3 安装程序361

3.1　大、中型变压器安装程序361

4.3　内部接线363

4.2　上节油箱的安装及焊接363

4　天生桥二级水电站组合式变压器的安装363

4.1　变压器的运输就位363

5 三峡左岸电站500kV840MVA三相变压器安装364

6　特殊工器具和材料365

1 简述366

第四节　发电机电压设备安装366

7 变压器（电抗器）安装的现场布置366

8 变压器（电抗器）安装的质量控制366

6.1　矩形母线安装367

6　母线安装367

2　发电机断路器安装367

3 消弧线圈（接地变压器）安装367

4 电压互感器安装367

5 电流互感器安装367

6.2　槽形母线安装368

6.4　共箱封闭母线安装369

6.3　离相封闭母线安装369

1 简述370

第五节 电站二次设备安装370

6.5　特殊工具370

6.6　封闭母线安装的质量控制370

2.3　屏（柜）安装及配线371

2.2　计算机监控系统及自动化设备安装371

2 控制、保护、测量设备的安装371

2.1 自动化的主要内容371

2.4　质量控制372

4　通信设备安装373

3.2　质量控制373

3 火灾自动报警控制系统设备安装373

3.1 安装程序373

2.1　安装程序374

2　照明设备安装374

4.1 安装前的准备工作及注意事项374

4.2　安装程序374

4.3　质量控制要点374

第六节 照明、直流系统、厂用电系统安装374

1 简述374

3.3　充、放电375

3.2　蓄电池安装375

2.2　质量控制375

3　直流系统设备安装375

3.1　充电设备、直流配电屏安装程序375

1 简述376

第七节 电缆敷设及电缆头制作376

4　厂用电系统设备安装376

2.1　6～10kV交联电缆热缩型三芯终端头的制作工艺377

2　35kV以下电缆头制作377

2.2 15kV三芯电缆户内冷缩终端的制作工艺378

3.1　高压电缆敷设现场布置380

3 110～500kV高压电缆敷设及电缆终端头制作380

3.3　电缆敷设牵引力及侧压力的计算381

3.2　电缆敷设流程图381

3.4　高压电缆终端头制作383

4.2　质量控制要点386

4.1　质量控制依据386

4　质量控制386

2.1　预埋工程项目387

2 预埋工程项目和常用材料387

第八节 接地装置与电气预埋387

1 简述387

3.2　接地装置的施工388

3.1　接地装置的施工程序388

2.2　常用材料388

3　接地装置施工388

5.2　接地电阻的测试方法389

5.1　接地电阻的要求389

4 接地装置施工中的问题389

5 接地电阻的要求与测试389

3 对电气试验室的布置和要求390

2　试验室的主要工作内容390

6 预埋工程与土建的配合390

6.1　埋设方法390

6.2　对土建的要求390

第九节　电气试验390

1 简述390

5　主要试验设备391

4　人员配备391

1 组织形式394

第二节　启动试运行组织394

第六章　水电站机组和成套设备启动及试运行394

第一节　概述394

2.2　验收交接组395

2.1　机组启动验收委员会395

2　职责及分工395

3 工作程序396

2.6　技术顾问组396

2.3　启动验收委员会办公室396

2.4　试运行指挥部396

2.5　系统调试及水情组396

3　金属结构及机组过流系统397

2　水工结构（水工建筑物）397

第三节 机组启动试运行前应具备的基本条件397

1 简述397

4.2　调速系统及其设备398

4.1　水轮机部分398

4　水轮发电机组及其附属设备398

4.4　发电机部分399

4.3　水轮机筒型阀及操作系统399

4.7　发电／电动机用油、水、气系统400

4.6　变频启动系统400

4.5　励磁系统及其设备400

5.3　电气二次系统及回路401

5.2　计算机监控系统401

5 高低压电气设备及控制系统401

5.1　电气一次设备401

2 启动试运行大纲402

1 简述402

5.4　机组消防、暖通、通信、照明系统402

6．　试运行机构402

第四节　启动试运行试验402

3.1　机组充水试验403

3 混流、轴流、贯流式机组及成套设备启动试运行大纲内容403

3.2　机组启动及空载试验405

4 抽水蓄能电站发电／电动机组启动试运行程序415

4.3　发电／电动机组的运行特点416

4.2　过水系统充水试验416

4.1　抽水蓄能机组启动运行程序416

第六节　启动试运行进度417

3 交接与投入商业运行417

第五节 机组及机电设备72h带负荷连续试运行417

1 水轮发电机组及机电设备72h带负荷连续运行417

2 水轮发电机组30d考核运行417

1 简述418

第七节　机组及成套设备的验收和交接418

6　验收技术文件419

5　验收程序419

2　设备启动前的验收签证419

3　主要验收项目419

4　验收组织419

8 竣工移交报告书的编制420

7 设备移交420

参考文献421