技能鉴定水轮机检修高级技师复习题及答案

技能鉴定水轮机检修高级技师复习题及答案一、判断题（正确填“√”，错误填“×”，共20题）1.轴流转桨式水轮机转轮体与叶片密封的O型圈压缩量通常控制在O型圈截面直径的15%~25%，该范围既可保证密封效果，又可避免O型圈过早老化失效。（√）2.根据DL/T817-2014《立式水轮机检修工艺规程》，混流式水轮机转轮上冠止漏环间隙偏差不得超过平均间隙的±10%，且最大间隙不得大于设计间隙的1.2倍。（√）3.水轮机导水叶端面间隙的测量应在导叶全关、接力器锁锭投入的状态下，用塞尺沿导叶端面周向均匀选取3个测点测量，取最大值为最终间隙值。（×）解析：导叶端面间隙测量需在导叶自由状态（接力器无油压）下进行，沿端面周向选取不少于4个测点，取最大值为最终间隙值。4.混流式水轮机转轮空蚀补焊时，同一部位的补焊层数不得超过3层，避免焊接应力过大导致转轮开裂。（×）解析：同一部位补焊层数可根据空蚀深度调整，通常不超过5层，每层焊后需清理焊渣，采用小电流、分段退焊工艺控制焊接应力。5.水轮机主轴法兰连接螺栓的预紧力矩应按设计值的1.2倍施加，确保法兰面无间隙。（×）解析：预紧力矩应严格按设计值施加，偏差不超过±5%，过大会导致螺栓屈服变形，过小会导致法兰面渗漏。6.贯流式水轮机导水叶操作机构的连杆长度偏差不得超过±0.5mm，否则会导致导叶开度不均。（√）7.水轮机转轮叶片的型线误差不得超过±2mm，否则会影响水轮机的水力效率。（√）8.磁粉检测仅适用于铁磁性材料的表面及近表面缺陷检测，可检测出深度不小于0.1mm的裂纹。（√）9.水轮机调速器接力器的压紧行程无设计要求时，通常取2~4mm，防止导叶全关时漏水。（×）解析：导水叶接力器压紧行程无设计要求时取4~6mm，既可保证导叶密封，又可避免接力器活塞过负荷。10.立式水轮机推力瓦的刮研接触点要求为1~2点/cm²，接触面积不小于总面积的70%。（×）解析：推力瓦刮研接触点要求为2~3点/cm²，接触面积不小于总面积的80%，且接触点分布均匀。11.水轮机主轴密封润滑水的压力应比转轮室压力高0.05~0.1MPa，避免泥沙进入密封面。（√）12.混流式水轮机转轮下环的圆度偏差不得大于设计止漏环间隙的1/3，避免止漏环局部摩擦。（√）13.轴流转桨式水轮机转轮体内的操作油压力为额定压力时，保压2h压力降不超过0.1MPa为合格。（×）解析：保压时间为4h，压力降不超过0.05MPa为合格。14.水轮机导叶轴套的间隙超过设计值的1.5倍时，应更换新轴套，避免导叶晃动卡涩。（√）15.空蚀补焊采用的不锈钢焊条需经300~350℃烘焙1h，随用随取，避免产生气孔缺陷。（√）16.立式水轮机盘车时，各百分表的回差不得超过0.05mm，否则盘车数据无效。（×）解析：百分表回差不得超过0.02mm，否则需检查表架安装牢固度及百分表精度。17.水轮机尾水管里衬的磨损深度超过5mm时，应采用堆焊修复，堆焊后打磨平整，型线偏差不超过±3mm。（√）18.导水叶立面间隙允许有局部不超过0.1mm的间隙，累计长度不超过导叶高度的1/4。（√）19.轴流转桨式水轮机叶片与转轮室的间隙偏差不得超过平均间隙的±20%，避免叶片碰撞转轮室。（√）20.水轮机检修后启动试验时，需先手动盘车转动2周以上，确认转动部分无卡涩后才可启动机组。（√）二、单项选择题（共20题，每题只有1个正确答案）1.根据DL/T817-2014《立式水轮机检修工艺规程》，混流式水轮机转轮空蚀破坏深度超过（B）mm时，应进行补焊处理。A.2B.3C.5D.102.轴流转桨式水轮机叶片操作机构的接力器活塞压紧行程无设计要求时通常取（C）mm。A.1~3B.2~4C.4~6D.6~83.水轮机主轴法兰连接时，法兰面的平面度偏差不得超过（A）mm/m。A.0.02B.0.05C.0.1D.0.24.混流式水轮机水导轴承的相对摆度允许值为（B）mm/m（额定转速n<300r/min时）。A.0.1B.0.2C.0.3D.0.55.下列无损检测方法中，可检测非铁磁性材料内部缺陷的是（C）。A.磁粉检测B.渗透检测C.超声波检测D.涡流检测6.水轮机转轮补焊后需进行消应力热处理，热处理温度为（B）℃，保温时间根据转轮厚度确定。A.400~500B.550~650C.700~800D.850~9507.立式水轮机推力轴承高压油顶起装置的压力通常为（C）MPa，可将转动部分顶起0.3~0.5mm。A.2~5B.5~8C.8~12D.15~208.导水叶接力器的耐压试验压力为额定工作压力的（B）倍，保压30min压力降不超过0.05MPa为合格。A.1.2B.1.5C.1.8D.2.09.水轮机主轴密封采用的聚氨酯密封件的硬度应为邵氏A（D）。A.50~60B.60~70C.75~85D.85~9510.混流式水轮机转轮静平衡试验时，剩余不平衡力矩产生的离心力对于额定水头小于200m的机组，不得超过转轮自重的（B）。A.0.5%B.1%C.1.5%D.2%11.水轮机导叶轴采用的不锈钢材料通常为（C），具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。A.20号钢B.45号钢C.0Cr13Ni4MoD.304不锈钢12.立式水轮机上导轴承的间隙通常为（A）mm，根据机组容量调整。A.0.15~0.25B.0.25~0.35C.0.35~0.45D.0.45~0.5513.尾水管补气装置的补气压力应比尾水管进口压力高（A）MPa，避免水流倒灌。A.0.02~0.05B.0.05~0.1C.0.1~0.15D.0.15~0.214.水轮机空蚀最易发生的部位是（D）。A.蜗壳进口B.导叶出水边C.转轮上冠D.转轮叶片背面出水边15.盘车时，主轴每转（B）度记录一次百分表读数，确保数据准确性。A.30B.45C.60D.9016.轴流转桨式水轮机转轮体与叶片的法兰配合间隙不得超过（A）mm，避免叶片晃动。A.0.02B.0.05C.0.1D.0.217.水轮机检修中，进入蜗壳、转轮室作业前，需检测空气中的氧气浓度不低于（C）%，方可进入。A.18B.19C.19.5D.2118.混流式水轮机止漏环的磨损量超过设计厚度的（B）时，应更换新止漏环。A.1/2B.1/3C.1/4D.1/519.调速器静态特性曲线的线性度偏差不得超过（A），否则会影响机组负荷调整精度。A.5%B.10%C.15%D.20%20.水轮机检修后效率试验中，额定工况下的效率不得低于设计值的（B），否则需排查原因。A.96%B.98%C.99%D.100%三、多项选择题（共10题，每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）1.水轮机转轮补焊常用的焊接工艺方法包括（ABD）。A.手工电弧焊B.二氧化碳气体保护焊C.埋弧焊D.氩弧焊2.导致水轮机主轴密封漏水超标的常见原因有（ABCD）。A.密封环磨损量超过设计允许值B.主轴密封润滑水压力不足C.主轴摆度超标D.密封压盖调整偏斜3.水轮机导叶卡涩的常见原因包括（ABCD）。A.导叶轴套间隙过小B.导叶轴锈蚀C.导叶间夹有杂物D.操作连杆变形4.混流式水轮机转轮静平衡试验的支撑方式包括（ABC）。A.滚轮支撑B.刀口支撑C.静压支撑D.弹簧支撑5.水轮机检修中的能量隔离措施包括（ABCD）。A.关闭进水口闸门B.投入导叶锁锭C.关闭调速器压力油总阀D.蜗壳排水阀全开并上锁6.影响水轮机水力效率的因素包括（ABCD）。A.转轮型线偏差B.导叶开度不均C.止漏环间隙过大D.尾水管型线偏差7.推力轴承温度超标的常见原因有（ABCD）。A.推力瓦刮研接触不良B.高压油顶起装置压力不足C.冷却器堵塞D.轴线倾斜超标8.水轮机空蚀的预防措施包括（ABC）。A.叶片表面喷涂聚氨酯涂层B.优化导叶开度匹配C.尾水管加装补气装置D.提高转轮转速9.轴流转桨式水轮机叶片操作机构的组成部分包括（ABCD）。A.转轮接力器B.操作油管C.转臂D.连杆10.水轮机检修后启动试验的项目包括（ABCD）。A.空载试运行B.调速器扰动试验C.带负荷试验D.甩负荷试验四、简答题（共5题，回答需简明扼要，突出要点）1.简述混流式水轮机转轮静平衡试验的工艺要点及合格标准。答：工艺要点（1）准备工作：清理转轮上冠止口及平衡心轴配合面，心轴与止口配合间隙不大于0.02mm；校准静平衡试验台水平度，水平偏差不大于0.02mm/m。（2）粗平衡：将转轮放置于滚轮支撑上，缓慢转动转轮不少于3次，标记偏重侧，在偏重对侧加装临时配重，直至转轮可在任意角度自由停留，粗平衡剩余不平衡力矩不大于设计值的2倍。（3）精平衡：更换为刀口或静压支撑，调整配重块重量及位置，采用力矩法测量剩余不平衡力矩，每次转动转轮后停留时间不少于5min，重复测量不少于3次，每次测量偏差不大于5%。合格标准额定水头H≥200m的机组，剩余不平衡力矩产生的离心力不超过转轮自重的0.5%；H<200m的机组，离心力不超过转轮自重的1%；配重块需固定于专用配重槽内，采取点焊或螺栓防松措施。2.简述轴流转桨式水轮机叶片密封泄漏量超标的处理流程。答：（1）安全隔离：停机泄压，排空转轮室积水，投入导叶、转轮锁锭，落实能量隔离措施。（2）旧件拆除：拆除密封压盖螺栓，取出压盖及旧密封件，清理密封槽内积渣、锈蚀，密封槽碰伤凹坑采用油石打磨至粗糙度Ra1.6以上。（3）新件核验：测量旧密封件压缩量，核对新密封件材质、规格，丁腈橡胶密封件硬度为邵氏A60~70，聚氨酯密封件为邵氏A85~95，无开裂、气泡等缺陷。（4）密封安装：O型圈涂抹硅脂避免划伤，密封接口采用45°斜接，粘接牢固，相邻密封件接口错开120°以上。（5）压盖调整：均匀紧固压盖螺栓，周向压盖间隙偏差不大于0.1mm，控制密封件压缩量为截面直径的15%~25%。（6）压力试验：通入0.7~1.0倍额定操作压力的压力油保压30min，压力降不大于0.05MPa、密封无渗漏为合格。3.简述立式水轮机机组盘车的目的及注意事项。答：目的测量主轴各部位的摆度及法兰倾斜值，排查轴线偏差，为轴线调整、导轴承间隙调整提供依据，避免机组运行中振动、摆度超标。注意事项（1）盘车前投入高压油顶起装置，推力瓦面润滑充分，顶起高度0.3~0.5mm，避免刮伤瓦面。（2）百分表安装牢固，表针垂直于被测面，精度不低于0.01mm，盘车一周后读数回差不大于0.02mm，否则重新安装表计。（3）盘车速度均匀，转速不超过1r/min，每转45°停留稳定后再记录读数。（4）盘车过程中设专人检查转动部分与固定部分无碰撞、卡涩，异常时立即停止盘车。4.简述水轮机导水叶检修的质量控制要点。答：（1）导叶本体检查：空蚀磨损深度不超过3mm，超过时补焊修复，补焊后打磨出水边型线，型线偏差不大于±1mm。（2）导叶轴及轴套检查：轴颈磨损量不超过0.2mm，轴套间隙超过设计值1.5倍时更换新轴套，轴套与导叶轴配合间隙为0.05~0.1mm。（3）间隙调整：导叶全关后，立面间隙局部不超过0.1mm，累计长度不超过导叶高度的1/4；端面间隙不超过设计值的1.2倍。（4）操作机构检查：连杆长度偏差不超过±0.5mm，各销轴间隙不超过0.1mm，动作灵活无卡涩。（5）接力器压紧行程调整为4~6mm，全关状态下导叶无漏光。5.简述水轮机转轮空蚀补焊的工艺要求。答：（1）焊前处理：清理空蚀部位的松散金属，打磨至露出金属光泽，坡口角度为30°~45°，坡口边缘无毛刺、油污。（2）焊接材料：选用奥氏体不锈钢焊条，焊条经300~350℃烘焙1h，随用随取。（3）焊接工艺：采用小电流、分段退焊工艺，分段长度为50~100mm，每层焊厚不超过3mm，每层焊后清理焊渣，用锤击法消除焊接应力。（4）温度控制：补焊区域温度控制在100~150℃，避免局部过热导致转轮变形。（5）焊后处理：补焊完成后打磨平整，型线偏差不超过±2mm，采用渗透检测无裂纹、气孔等缺陷。五、论述题（共2题，回答需逻辑清晰，内容详实）1.论述立式水轮机机组轴线调整的工艺方法及质量控制要点。答：轴线调整的核心是将主轴中心线调整为与机组中心线重合，控制各导轴承摆度、法兰倾斜值在允许范围内，避免轴承偏磨、振动超标。工艺方法（1）准备阶段：清理推力头、镜板、主轴法兰配合面，平面度偏差不大于0.02mm/m，无毛刺、碰伤；推力头与主轴配合过盈量取主轴直径的0.0001~0.0002倍，符合设计要求；在上导、下导、主轴法兰、水导轴承位置分别装设百分表，表架牢固，表针垂直于被测面，精度不低于0.01mm。（2）初始盘车：顶起转动部分0.3~0.5mm，投入高压油顶起装置，采用机械或电动盘车，盘车力矩不小于转动部分重量的1/20，每转45°记录一次各百分表读数，转动一周后回差不大于0.02mm为有效数据。（3）数据计算：分别计算各测点的全摆度（同一测点最大与最小读数差）、净摆度（同一轴线位置相对测点读数差的1/2）、法兰倾斜值（法兰净摆度除以法兰直径）。（4）偏差调整：①若法兰倾斜值超过0.02mm/m，采用刮磨推力头与镜板之间的绝缘垫调整，刮磨量为倾斜值乘以绝缘垫直径的1/2，刮磨后绝缘垫厚度偏差不大于0.01mm；②若水导净摆度超过0.2mm/m，调整下导轴承瓦间隙修正，各瓦间隙偏差不大于平均间隙的±10%；③若推力头与主轴配合偏心，调整平键位置或修刮配合面。（5）复测验证：调整完成后重复盘车不少于2次，各测点摆度偏差不超过5%，符合标准后锁定调整部位。质量控制要点（1）高压油顶起装置压力稳定，避免盘车过程中推力瓦干摩擦；（2）绝缘垫刮磨需沿圆周均匀进行，禁止局部刮磨过深导致受力不均；（3）推力头锁紧螺母按设计力矩紧固，安装止退垫片防松；（4）轴线调整合格后，上导轴承间隙控制为0.15~0.25mm，下导0.20~0.30mm，水导0.25~0.35mm，各瓦间隙均匀；（5）盘车过程中设专人监护，防止转动部分与固定部分碰撞。2.论述水轮机检修后效率试验的方法及结果判定标准。答：水轮机检修后效率试验是验证检修质量、评估水力性能的核心项目，常用方法为流速仪法、压力-时间法（Gibson法）、超声波测流法。试验方法（1）准备阶段：校准流量、水头、功率、转速等测量传感器的精度，流量测量精度不低于±1%，水头测量精度不低于±0.2%，功率测量精度不低于±0.5%；确定试验工况点，包括空载工况、25%、50%、75%、100%额定负荷工况，以及最优效率工况。（2）参数测量：①水头：测量蜗壳进口与尾水管出口的压力差，修正位置水头差及流速水头差；②流量：根据机组型式选择测流方法，大中型机组常用压力-时间法，在压力钢管上布置压差传感器测量动态压差，积分计算流量；③功率：测量发电机出线端有功功率，扣除发电机损耗得到水轮机轴功率；④转速：测量机组实时转速，修正为额定转速下的效率值。（3）数据处理：每个工况点测量时间不少于30s，连续测量3次取平均值，根据公式η=（9.81×Q×H×10-3）/N计算水轮机效率，其中Q为流量（m³/s），H为工作水头（m），N为轴功率（kW）。结果判定标准（1）额定工况下的水轮机效率不得低于设计值的98%，若低于该值，需排查转轮型线偏差、止漏环间隙过大、导叶开度不均等问题；（2）最优工况下的效率不得低于设计值的99%；（3）各工况点的效率偏差与特性曲线的偏差不超过±2%；（4）效率试验结果需同时满足机组振动、摆度、噪声等参数符合标准，方可判定合格。六、案例分析题（共1题）某水电站3号混流式水轮机额定容量100MW，额定水头120m，额定转速187.5r/min，A级检修后空载试运行期间，水导轴承水平振动达0.18mm（标准允许值为0.10mm），同时主轴密封漏水达80L/min（标准允许值为10L/min），机组无法带负荷运行。请分析故障原因并制定处理方案。答：故障原因分析（1）轴线调整不合格：盘车测量数据误差大，水导净摆度超标，导致水导轴承偏磨、振动增大，同时主轴摆度过大导致密封环偏磨，密封间隙不均，漏水超标。（2）水导轴承安装质量差：轴瓦刮研接触不良，间隙调整过大或各瓦间隙偏差超标，导致轴承径向约束不足，振动放大；若密封漏水进入轴承导致润滑油乳化，会进一步加剧瓦面磨损，振动恶化。（3）主轴密封安装质量不合格：密封件压缩量不均、压盖偏斜，或密封环磨