《抽水蓄能水泵水轮机用蜗壳座环》“浙江制造”标准编制说明.docx
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1、AXIANG GROUP振兴阿祥抽水蓄能水泵水轮机用蜗壳座环“浙江制造”标准编制说明2022年10月表1先进性指标对比表质量特性关键技术指标DL/T 5070-2012水轮机金属蜗壳现场制 造安装及焊接工艺导则GB/T 8564 水轮发电机组 安装技术规范GB/T 10969-2008 水 轮机、蓄能泵和 水泵水轮机通流 部件技术条件高端客户要求 (安德里茨)本次提出“浙江制造”标准评价意义高精度焊接质量(无损探伤检查)超声检测(UT, PA-UT、T0FD)、 射线检测RT、磁粉检测MT 或渗透检测PT射线探伤RT 超声波探伤UT未规定VT检测、MT检测、PT检测、T0FD检 测一类焊缝:1
2、00%UT、TOFD, 100%MT+100%VT二类焊缝:100%UT.100%MT+100%VT三类焊缝:100%MT+100%VT提升细化T0FD检测的范 围,检测手段更全 面,准确性和效率大 大提升。座环和固定 导叶的尺寸 允许偏差固定导叶的位置未规定未规定未规定 3mm 或 土 2mm 2 mm新增新增和提升了精度 要求。流速更均匀,发电效 率高,机组运行更平 稳。固定导叶高度未规定未规定未规定 3 mm土 2 mm新增固定导叶R角未规定未规定未规定士 2 mm土 1mm新增分瓣间的错边未规定未规定未规定未规定 3mm新增蜗壳拼装允 许偏差管节圆度D士 0. 002D (表 3. 2
3、. 2) 0.002D (表 3)未规定未规定 0. 001D提升管口平面度D6: W4 mm;2VDW6: W3 mm;DW2: W2 mm3 mm未规定未规定D6: W3 mm;2VDW6: W2 mm;I)W2: W2 nun提升蜗壳纵缝处弧度允许偏差 一样板与蜗壳瓦片纵缝处之间 的间隙值DI 10: W6. 0 mm;6 VDI W10: W4. 0mm;2VD1W6: W4. 0mm;D1W3 mm:(表 3. 1.8T)未规定未规定未规定Di 10: W4. 0 mm; 6VD1W1O:W3. 0mm; 2VD1W6: W2. 0mm;D1W2. 0mm:提升平坦度波浪度未规定未规
4、定W 2/100未规定W 1/1000提升耐腐蚀性表面防腐质量要求一蜗壳外壁喷涂涂料:除锈等级:Sa 2.5 表面粗糙度Ry: 40 Hm70um 改性水泥胶浆或苛性纳水泥 浆:除锈等级:Sal未规定未规定喷涂涂料:除锈等级:Sa 2.5表面粗糙度Ry:50 u m-75 u m喷涂涂料:除锈等级:Sa 2.5表面粗糙度Ry: 50um75 u m改性水泥胶浆或苛性纳水 泥浆:除锈等级:Sa 1.5, 表面粗糙度40 M rn-60 u m提升流速更均匀,发电 效率高,机组运行更 平稳。延长寿命; 提高发电效率表漆膜厚度未规定具体值未规定未规定水接触过流表面:550 um;空气接触面:240
5、Hln;水接触过流表面:600 nm; 空气接触面:250 Hll1;混凝土接触面:50 11m新增涂层附着力涂层厚度V 120u m:0级2级未规定未规定5N/mm2,相当于5Mpa水接触面和空气接触面: 应符合GB/T 9286中1级的规定。提升由上表的对比分析可见,先进性主要体现在以下几个方面: 1)提升了产品的高精度,具体体现如下:新增座环和固定导叶的尺寸允许偏差包括每片固定导叶的位置、导叶高度、固定导叶R 角、分瓣间的错边;提升蜗壳拼装允许偏差(管节圆度D由土 0.002D提升到 0.001D,管 口平面度,由 D6:W4 mm; 26:W3 mm; 210: W6. 0 mm;6D
6、l W10: W4. 0mm;210: W4. 0 mm;6D110: W3. Omm; 2 2)提升了平坦度:提升波浪度指标要求,由( 2/100提升到W l/1000o提升理由:流速更均匀,发电效率高,机组运行更平稳。 3)提升了产品的耐腐蚀性能,具体体现在:新增表漆膜厚度,提升表面防腐质量要求和涂层附着力指标要求。 提升理由:这些指标的新增和提升,使得流速更均匀,发电效率高,机组运行更平稳。延 长寿命;提高发电效率。5.2基本要求(型式试验规定技术指标外的产品设计、原材料、关键技术 工艺 设备等方 面)、质量承诺等体现“浙江制造”标准“四精”特征的相关先进性的对比情况。5. 2.1设计研
7、发采用三维模拟软件、有限元应力分析进行蜗壳座环水力设计模型建立,具备蜗壳座环水 轮机水力模型型式试验的能力,采用计算机辅助软件进行蜗壳座环结构设计、优化。说明:拥有专业的研发团队,充分考虑产品高强度,能承受高水头、高扬程带来的高压力 载荷设计,在产品设计开发初期就考虑产品高精度等需求。5. 2.2材料要求原材料规定了座环环板应采用高强度材料,焊接用氮气的纯度要求以及焊丝的焊接工艺要求以实 现高强度。6. 2.3 工艺装备座环的焊接应采用电加热设备,且加热均匀,焊接过程中程温差不应超过+/-20度,应 采用两瓣整体焊接搭块把合结构以及“一导叶一支撑”结构,采用高温UT的办法检查焊接缺 陷。5.
8、2.4检测要求在检测能力方面:具备外观、焊接质量等出厂项目的检查能力。应配备内外径千分尺、 游标卡尺、粗糙度仪、激光跟踪仪等机械加工检测设备;精度不低于H级的钢卷尺、DJ2级以 上精度的经纬仪、DS3级以上精度的水准仪、精度52以上的测温仪等检测设备。5.3标准中能体现“智能制造”、“绿色制造”先进性的内容说明。(若无相关先进性也应 说明)。申报产品采用电加热设备替代传统氧气丙烷火焰加热,温度均匀,可控性高。包括电加热 设备、电加热板的设计,以及热态过程检测,确保避免了裂纹出现的可能性。运用高温UT、 高温PT的检测手段,及时处理缺陷,避免了降温检测可能出现的开裂风险,同时也避免了整 体焊接后
9、发现缺陷,然后又需要大面积返修,造成二次缺陷,以及尺寸变形的问题,保证了焊 接质量。采用固定导叶焊接过程整体加热,保证焊接过程中温度稳定的工艺;采用两瓣整体焊接, 以及独立的导叶支撑结构,提高尺寸精度。从而生产研发出具有高稳定性、低裂纹风险的大型 水轮机蜗壳座环。6与现行相关法律 法规 规章及相关标准的协调性目前国内主要执行的标准有:DL/T 5070-2012水轮机金属蜗壳现场制造安装及焊接工艺导则GB/T 8564-2003水轮发电机组安装技术规范GB/T 10969-2008水轮机、蓄能泵和水泵水轮机通流部件技术本标准与相关法律、法规、规章、强制性标准相冲突情况本标准按照相关法律、法规、
10、规章、强制性标准的规定,无任何违背。标准不存在低于相关国标、行标和地标等推荐性标准的情况。6.1 本标准引用了以下文件:GB/T 191包装储运图示标志GB/T 222钢的成品化学成分允许偏差GB/T 228. 1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 232金属材料弯曲试验方法GB/T 713锅炉和压力容器用钢板GB/T 1591低合金高强度结构钢GB/T 3863工业氧GB/T 5313厚度方向性能钢板GB/T 6052工业液体二氧化碳GB/T 6388运输包装收发货标志GB 6819溶解乙烘(包含修改单1)GB/T 8923. 4涂覆涂
11、料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第4部分:与高压水喷射 处理有关的初始表面状态、处理等级和闪锈等级GB/T 9286色漆和清漆划格试验GB/T 13452. 2色漆和清漆漆膜厚度的测定GB/T 19819锯齿轧花机HG/T 3661. 1工业燃气切割焊接用丙烯HG/T 3661.2工业燃气切割焊接用丙烷EN 10160厚度等于或大于6mm的钢板制品的超声试验Ultrasonic Testing of Steel Flat Product of Thickness Equal or Greater Than 6 mm (Reflection Method)7社会效益2020年9月召开的第
12、75届联合国大会上,习近平主席宣布“中国将提高国家自主贡献力 度,采取更加有利的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年达到峰值,努力争取2060年前 实现碳中和”。为实现碳达峰、碳中和目标,当前我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时 期,风电、光伏发电等新能源大规模高比例发展,对调节电源的需求更加迫切,构建以新能源 为主体的新型电力系统对抽水蓄能发展提出更高要求。水轮机蜗壳座环作为水泵水轮机埋入部分中的重要导流、承压部件,提升和统一标准,确保产品的一致性、稳定性,高合格率。能大 幅度降低用户的维修成本,提高经济效益。同时,推动了先进装备制造业的发展,对促进我国 实现“碳达峰、碳中和”目标意义
13、深远。8重大分歧意见的处理经过和依据/9废止现行相关标准的建议/10提出标准强制实施或推荐实施的建议和理由本标准为浙江省品牌建设联合会团体标准。11贯彻标准的要求和措施建议已批准发布的“浙江制造”标准,文本由浙江省品牌建设联合会在官方网站()上全 文公布,供社会免费查阅。公司将在企业标准信息公共服务平台(.cn)上自我声明采用本标准,其他采用本标准 的单位也应在信息平台上进行自我声明。12其他应予说明的事项无。抽水蓄能水泵水轮机用蜗壳座环标准研制工作组2021年10月20日1项目背景错误!未定义书签。2项目来源23 标准制定工作概况24标准编制原则、主要内容及确定依据65 标准先进性体现96与
14、现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性137社会效益148重大分歧意见的处理经过和依据159废止现行相关标准的建议1510提出标准强制实施或推荐实施的建议和理由1511贯彻标准的要求和措施建议1512 其他应予说明的事项151项目背景国际水电协会(IHA)数据显示,截至2021年底,全球抽水蓄能总装机容量超过180吉瓦, 占全球储能装机容量的94%以上,占电网级储能的96%以上。大部分抽水蓄能设施在欧洲和亚 洲运营。2017年中国抽水蓄能电站规模超过日本,成为全球第一。至2020年底,中国运行抽 水蓄能电站32座、3L490MW,在建抽蓄装机45,450MW。当前我国正处于能源绿色低碳转型
15、发展的关键时期,风电、光伏发电等新能源大规模高比 例发展。为推进抽水蓄能快速发展,助力碳达峰、碳中和目标的实现,2021年国家能源局发 布抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年),明确指出:到2025年,抽水蓄能投产总 规模较“十三五”翻一番,达到6200万千瓦以上。蜗壳座环是抽水蓄能电站关键部件之一,是抽水蓄能水泵水轮机的重要导流、承压部件。 采用高强度(屈服强度490Mpa)、特厚钢板(厚度250mm以上)焊接制造,以承受高水头、高 扬程带来的高压力载荷。全球抽水蓄能电站市场的飞速发展,催生了水轮机蜗壳座环向着高装 机容量、高安全性能、高稳定性的方向不断升级,对水轮机蜗壳座环制造提出
16、了更高的技术和 质量标准。抽水蓄能设备设计和制造要求都非常高,国际上只有为数不多的几家企业可以提供服务, 主要包括国际水电巨头奥地利安德里茨、德国福伊特、美国GE,日本东芝,以及国内的东方 电气、哈尔滨电气等。奥地利安德里茨和福伊特等国外企业基本是委托国内有抽水蓄能蜗壳座 环制造能力的企业有浙江振兴阿祥、上海盛重、杭州力源等。目前国内没有针对申报产品的标 准,国内企业一般参照蜗壳的焊接制造标准生产,在制造过程中容易出现焊接缺陷、尺寸精度 低、制约了行业的高质量发展。本次“浙江制造”团体标准基于产品本身的质量特性,参考相关国家标准,结合国际高端 客户(国际水电巨头奥地利安德里茨)要求提出,以此填
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