CN208619260U - 水轮机顶盖排水管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机顶盖排水管，包括弯头、直管和加强连接构件，两个所述直管串联连接后与所述弯头固定连接，所述加强连接构件固定设置在所述弯头与所述直管或所述直管与所述直管的连接处；本实用新型通过采用超音速火焰喷涂技术在顶盖排水管内壁表面制备抗磨蚀涂层，提高管道内壁抗磨蚀能力，延缓顶盖排水管使用寿命，并在法兰连接处增加加强连接构件，减少法兰连接处的穿孔发生率，提高水电机组运行的安全性和经济性。

Description

水轮机顶盖排水管

技术领域

本实用新型涉及水利水电领域，尤其涉及一种水轮机顶盖排水管。

背景技术

水电站在河流含沙量较高的地段工作时，导致水轮机过流部件发生磨损，机组检修周期一般视水轮机主要过流部件的磨损情况而定，检修周期一般为2-3 年。顶盖排水管作为水轮机上腔减压排水通道，尽管每个机组A修期间都更换了全新的不锈钢排水管，但由于磨损严重，引起机组停机，降低发电生产效率，增加检修任务，一般在机组检修1年后即可能开始出现顶盖排水管破损漏水情况，且因现场空间狭窄，只能采用补焊方式处理漏水问题，因此补焊后使用时间较短，造成顶盖排水管反复漏水和多次停机处理。

传统水轮机组顶盖排水管采用不锈钢管制作，管道内壁未采用任何防护措施，由于泥沙含量大，在高压含沙水流的作用顶盖排水管常常发生穿孔泄漏，主要穿孔部位主要集中在弯头和法兰连接处，由于结构原因，高水头中大型机组的水轮机空间都较为狭窄，现场处理起来困难较大，时间较长，只能采取现场补焊的方式进行处理，处理质量不易得到保证。经常出现同一部位漏水频繁发生的现象。

其导致原因主要是泥沙含量重，随着运行时间的增加，由于正常的梳齿因磨损后间隙变大，顶盖上腔的压力会越来越大，顶盖排水管内的水流速度越来越快，导致管路快速磨穿破损，特别是在泥沙含量很大的汛期此问题尤其严重。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水轮机顶盖排水管。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种水轮机顶盖排水管，包括弯头、直管和加强连接构件，所述弯头和所述直管的内径和外径均相等，两个所述直管串联连接后与所述弯头固定连接，所述加强连接构件固定设置在所述弯头与所述直管或所述直管与相邻的另一个所述直管的连接处。

具体地，所述弯头与所述直管、所述直管与相邻的另一个所述直管之间通过焊接固定连接，所述加强连接构件固定设置在焊缝的外侧。

优选地，所述加强连接构件包括加强环，所述加强环的内侧面贴合在所述直管/所述弯头的外侧面，且所述加强环的两端面与所述直管/所述弯头焊接连接。

优选地，所述加强连接构件包括堆焊层，所述堆焊层设置在所述直管/所述弯头的外侧面焊缝处，且沿轴线方向堆焊。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型水轮机顶盖排水管通过采用超音速火焰喷涂技术在顶盖排水管内壁表面制备抗磨蚀涂层，提高管道内壁抗磨蚀能力，延缓顶盖排水管使用寿命，并在法兰连接处增加加强连接构件，减少法兰连接处的穿孔发生率，提高水电机组运行的安全性和经济性。

附图说明

图1是本实用新型所述的水轮机顶盖排水管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型一种水轮机顶盖排水管，包括弯头1、直管2和加强连接构件3，弯头1和直管2的内径和外径均相等，两个直管2串联连接后与弯头1固定连接，加强连接构件3固定设置在弯头1与直管2或直管2与相邻的另一个直管2的连接处，弯头1与直管2、直管2与相邻的另一个直管2之间通过焊接固定连接，加强连接构件3固定设置在焊缝的外侧。

加强连接构件3包括加强环或堆焊层，加强环的内侧面贴合在直管2/弯头 1的外侧面，且加强环的两端面与直管2/弯头1焊接连接，堆焊层设置在直管 2/弯头1的外侧面焊缝处，且沿轴线方向堆焊。

一种用于制作上述水轮机顶盖排水管的生产方法，包括以下步骤：

S1、选用拼装顶盖排水管的分管组件，包括两个直管2和一个弯头1，直管 2和弯头1均采用无缝1Cr18Ni9Ti钢管，壁厚6mm；

S2、采用内孔喷枪，在弯头1内壁和直管2内壁喷涂耐磨涂层，其喷涂材料选用金属陶瓷抗磨材料，喷涂方法采用超音速火焰喷涂，抗磨涂层厚度为 0.8mm～1.0mm，涂层表面粗糙度不大于3.2μm。

S3、在弯头1和直管2的两端均预留40mm余量，其中机加工余量20mm，焊接余量20mm；

S4、采用高分子封孔剂对耐磨涂层表面进行封孔处理；

S5、将弯头1和直管2拼接，连接处通过焊接连接；

S6、在焊缝外侧绕直管2/弯头1外侧面设置加强连接结构，包括设置加强环或堆焊加强，加强环/堆焊层的宽度为40mm，加强环/堆焊层的厚度大于直管 2/弯头1的厚度；

S7、采用宏观检查和渗透探伤对焊缝质量进行检测，检测不合格则重新焊接。

提出将热喷涂技术及用于顶盖排水管。

解决或缓解我国多泥沙流域水电站重要管道普遍存在的磨蚀问题，有利于提升我国水电行业重要部件防磨蚀技术水平，避免由于水电站管道泄漏引发水淹厂房及设备损伤事故发生，增加电厂发电量，保障机组安全运行。

采用HVOF(超音速火焰喷涂)技术在顶盖排水管内壁表面制备抗磨蚀涂层，对管路内壁进行了防护，提高管道内壁抗磨蚀能力，延缓顶盖排水管使用寿命，提高水电机组运行的安全性和经济性。该技术制备的抗磨蚀涂层结合强度高达75MPa以上，高出国内当前同类技术10～20MPa，孔隙率低至0.53％，为常规涂层的1/2～1/3，涂层均匀致密；硬度较过流部件基体提高了5～8倍，耐磨性能是过流部件基体的8～10倍，同时涂层具有良好的韧性和弹性，涂层耐气蚀性能是过流部件基体的3～4倍，可以解决和改善顶盖排水管存在的磨损过快问题，提高部件耐磨蚀性能，涂层使用寿命可达3～6年，大大延长检修周期，降低维护费用，提高机组的安全性和经济性。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水轮机顶盖排水管，其特征在于：包括弯头、直管和加强连接构件，所述弯头和所述直管的内径和外径均相等，两个所述直管串联连接后与所述弯头固定连接，所述加强连接构件固定设置在所述弯头与所述直管或所述直管与相邻的另一个所述直管的连接处。

2.根据权利要求1所述的水轮机顶盖排水管，其特征在于：所述弯头与所述直管、所述直管与相邻的另一个所述直管之间通过焊接固定连接，所述加强连接构件固定设置在焊缝的外侧。

3.根据权利要求2所述的水轮机顶盖排水管，其特征在于：所述加强连接构件包括加强环，所述加强环的内侧面贴合在所述直管/所述弯头的外侧面，且所述加强环的两端面与所述直管/所述弯头焊接连接。

4.根据权利要求2所述的水轮机顶盖排水管，其特征在于：所述加强连接构件包括堆焊层，所述堆焊层设置在所述直管/所述弯头的外侧面焊缝处，且沿轴线方向堆焊。