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PDF电子书下载

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2-9-29 158

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