水电站机组蜗壳安装技术及安全防控措施

【摘要】： 本文围绕水电站机组蜗壳安装展开深入探讨，详细阐述了蜗壳安装的关键技术环节，包括蜗壳的拼装、焊接、调整与固定等工艺要点，同时深入分析了安装过程中的各类安全风险，并针对性地提出了全面的安全防控措施。通过实际工程案例应用分析，验证了所采用技术与防控措施的有效性，旨在为水电站机组蜗壳安装工程提供系统的技术与安全管理参考，确保工程高效、安全推进。

【关键词】：水电站；机组；蜗壳安装；效率；防控

一、引言

水电站作为电力供应的重要基础设施，机组蜗壳作为水轮机的关键过流部件，其安装质量直接关系到水电站的运行效率、稳定性及使用寿命。随着水电站单机容量不断增大，蜗壳的尺寸、结构复杂性与安装精度要求愈发严苛。加之安装现场环境复杂，高空作业、交叉施工频繁，使得安全风险不容忽视。因此，深入研究蜗壳安装技术及安全防控措施具有重大现实意义。

二、水电站机组蜗壳安装技术

（一）蜗壳拼装技术

瓦片吊运与预拼装：依据蜗壳设计图纸，将工厂制造的蜗壳瓦片吊运至安装现场。在预装平台上，利用高精度测量仪器，按照定位基准逐片进行预拼装。控制相邻瓦片间隙在 2 - 5mm，确保各节段对口错边量不超过 3mm，为后续正式焊接奠定基础。

定位与调整：采用全站仪、水准仪等设备，精确测量蜗壳各控制点的三维坐标，与理论值比对后，通过调整楔子板、千斤顶等工装，使蜗壳整体就位精度达到毫米级。如对于大型混流式水电站蜗壳，其中心高程偏差控制在 ±5mm 以内，圆度偏差小于 10mm。

（二）蜗壳焊接技术

焊接工艺选择：根据蜗壳材质（常见为低合金钢、不锈钢等），选用适配的焊接方法，如手工电弧焊、气体保护焊等。制定合理的焊接参数，包括焊接电流、电压、焊接速度，确保焊缝成型美观、内部质量可靠。例如，对于低合金钢蜗壳，采用多层多道焊工艺，控制层间温度在 100 - 150℃，防止焊缝出现裂纹。

焊接变形控制：焊接过程中，蜗壳易产生变形，影响安装精度。采用刚性固定法，在焊缝两侧布置临时支撑、拉紧装置；同时，优化焊接顺序，遵循对称、分段、跳焊原则，减小焊接应力与变形。经监测，有效将蜗壳焊接变形量控制在设计允许范围内。

（三）蜗壳调整与固定技术

同心度调整：以水轮机座环为基准，利用百分表、钢琴线等工具，测量蜗壳进出口断面与座环的同心度。通过在蜗壳底部增减垫片，微调蜗壳位置，保证同心度偏差小于 3mm，确保水流顺畅通过蜗壳进入转轮。

固定方式：蜗壳调整到位后，采用高强度螺栓将蜗壳与座环、基础环可靠连接，螺栓紧固按照规定扭矩分多次对称拧紧，并用防松装置锁定，防止运行过程中松动。同时，在蜗壳与混凝土接触部位浇筑二期混凝土，增强蜗壳稳定性，混凝土浇筑过程严格控制振捣质量，避免出现空洞。

三、水电站机组蜗壳安装安全防控措施

（一）高处作业安全措施

脚手架搭建：安装现场高处作业频繁，脚手架搭建必须符合规范。选用合格的脚手架材料，立杆间距不大于 1.5m，横杆步距 1.2 - 1.8m，设置足够的剪刀撑与连墙件，确保脚手架整体稳定性。作业面满铺脚手板，设置防护栏杆与安全网，防止人员、物件坠落。

个人防护：高处作业人员配备齐全的个人防护用品，如安全带、安全帽、防滑鞋等，安全带应高挂低用，定期检查，确保无破损。严禁在无防护措施的临边、孔洞附近逗留或作业。

（二）焊接作业安全措施

在进行焊接作业时，必须严格遵守防火防爆的安全措施。首先，要在焊接作业区域设置明显的防火警示标识，以提醒所有人员注意安全。其次，要彻底清理作业区域周边的易燃物品，以消除潜在的火灾风险。此外，必须配备足够的灭火器材，例如干粉灭火器和二氧化碳灭火器等，以便在紧急情况下能够迅速有效地应对火灾。对于那些曾经盛装过易燃易爆物品的容器，在进行焊接作业之前，必须进行彻底的清洗和置换，以确保容器内部没有残留的易燃易爆物质。这样可以有效防止焊接过程中产生的火花引发爆炸事故，确保作业人员的安全。

在进行焊接作业时，由于焊接过程中会产生各种有害气体，例如一氧化碳、二氧化氮等，因此在封闭或半封闭的空间内进行焊接工作时，必须安装强制通风设备，以确保空气的流通和新鲜。同时，作业人员应当佩戴适当的防毒面具，以防止吸入这些有害气体。此外，为了更好地预防职业病的发生，作业人员还需要定期进行职业健康体检，通过这些措施来保障作业人员的身体健康和安全。

（三）起吊作业安全措施

在进行起吊作业之前，必须对所有相关设备进行彻底的检查，这包括但不限于起重机、吊钩以及钢丝绳等关键设备。检查的目的是确保这些设备的性能处于最佳状态，没有任何损坏或功能障碍。此外，安全装置，如超载限制器和行程限制器，必须经过仔细检查，确保它们的灵敏度和可靠性达到要求，以便在必要时能够及时发挥作用。对于那些存在任何缺陷的起吊设备，我们必须采取零容忍的态度，严禁其参与任何起吊作业，以确保作业的安全性。

为了确保吊运作业的安全进行，必须设立专业的吊运指挥人员。这些指挥人员负责统一指挥信号，并与起重机司机保持密切的沟通与协作。在吊运重物的过程中，必须确保下方没有任何人员停留，以避免因重物意外掉落而造成人员伤害。同时，重物在空中悬停的时间应当尽量缩短，防止因长时间悬吊而增加发生事故的风险。通过这些措施，我们可以有效地预防和减少吊运作业中可能出现的意外掉落事故，确保作业的安全性。

四、工程应用案例分析

某大型水电站建设项目，机组单机容量 700MW，蜗壳直径达 10m，材质为高强度低合金钢。在蜗壳安装过程中，严格按照上述安装技术流程操作。拼装阶段，通过精细测量与调整，蜗壳预装精度远超设计要求；焊接时，采用先进的气体保护焊工艺结合严格的变形控制措施，焊缝一次探伤合格率达 98% 以上；调整固定后，蜗壳各项安装指标均满足标准。同时，全面落实安全防控措施，整个安装周期未发生一起重大安全事故，保障了工程顺利竣工，水电站投运后机组运行稳定，蜗壳未出现渗漏、振动异常等问题。

五、结论与展望

水电站机组蜗壳安装技术的精准应用与安全防控措施的严格落实，是保障水电站建设质量与运行安全的关键。通过不断优化安装工艺，提高施工人员技术水平，强化安全管理意识，可有效应对大型、复杂蜗壳安装工程的挑战。未来，随着数字化、智能化技术在水电领域的深入渗透，有望实现蜗壳安装全过程的数字化模拟、实时监测与智能调控，进一步提升安装精度与效率，降低安全风险，推动水电站建设迈向更高质量发展阶段。