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近日,由东方电气集团所属东方电机自主研制的潘口超低水头混合式抽水蓄能机组两台座环运抵湖北竹山县电站现场,为机组按期投产奠定坚实基础。该产品探伤合格率超99%,重量超170吨,从合同签订到交付现场,用时不到12个月,刷新了同类型设备最快交付纪录。
潘口抽水蓄能电站规划安装2台149兆瓦抽水蓄能机组,均由东方电机研制供货。该电站是国家抽水蓄能中长期发展规划项目、湖北省抽水蓄能“十四五”规划重点实施项目,建成后,将在湖北电力系统调峰、填谷、储能、调频、调相和紧急事故备用中将发挥重要作用。
潘口抽水蓄能电站机组运行最高水头95米,极限最低水头65米,额定转速142.9转/分钟,水头变幅高达40%,对机组运行的稳定性提出了极高要求。
近年来,东方电机深耕抽水蓄能领域,形成了具有完全自主知识产权的超低水头中小容量抽水蓄能机组研发关键技术体系。但潘口抽水蓄能电站建设周期短,仍给机组研发制造提出了不小的挑战。
“为确保潘口抽水蓄能项目按期履约,公司针对关键部套件,组建专项攻关团队,制定了详细的专题计划,确保产品从研发、原材料采购、生产制造等各个环节都精准受控。” 项目经理孙浩翔说。
攻坚克难焊精品
潘口抽水蓄能电站机组座环最大回转直径超13米,是目前国内最大的抽水蓄能机组座环。
焊接,是座环加工的第一道工序。它的主要工作就是将导叶与上、下环板,通过焊接的方式链接起来,形成座环的主体。
“潘口抽水蓄能项目机组座环共有20片导叶,每片的厚度近200毫米,焊接难度较大。”牵头负责焊接工作的东方电气集团首席技师彭谢宜表示。
变形控制是焊接工序的难点和关键点,彭谢宜牵头组建焊接专项团队,认真研究分析潘口抽水蓄能项目机组座环结构特点,从焊序、焊量、焊道排列、测量点等环节制定详实的作业方案,并设立“标杆指标”保障“焊接精品”目标。
“为有效控制焊接变形,我们采取交错交叉焊接的方式,最多时有十多人同时作业,这要求每名焊接人员作业进度几乎一致,以保证受力均匀。”彭谢宜介绍。
这样的操作对焊接人员的技能要求极高,这期间还存在座环加热状态下进行焊接的工序,作业人员穿着厚重防护装备如同“烤火干活”,挑战巨大。但团队每位成员都深知,要避免项目返工,上百层焊道每一寸都不能有偏差,再艰难都必须克服。最终,潘口抽水蓄能项目机组座环一次探伤合格率超99%,精品转入金加工工序。
优化提速挤进度
如何让潘口抽水蓄能机组座环加工跑出新的加速度?东方电机重金工分厂给出“提前准备、持续优化、数智赋能”的答案。
“哪怕是一颗螺丝钉,我们都会提前梳理、提前准备到位,确保各工序100%无缝衔接。”重金工分厂生产管理人员张浩说。
按照常规模式,抽水蓄能机组座环需分两瓣先后进行镗、铣加工,然后组圆进行车序加工。
“我们把这种生产组织模式称为‘串联’,为了缩短加工周期,我们优化了生产组织模式和镗、铣序加工工艺,让镗床能完成原铣床的工作,铣床也能承担原镗床的任务,实现两台机床‘并联’加工,镗铣两序的加工周期缩短了一半。”张浩解释道。
潘口抽水蓄能机组座环重170余吨,这样一个庞然大物,如何快速在机床上“精准就位”?东方电机自主开发的虚拟装夹技术解决了这一难题。据重金工分厂工艺人员陈俊介绍,这项技术通过软件模拟产品装夹,将实物工装摆放在预定位置,有效减少反复吊装调整部件位置的时间,实现一次装夹成功,大幅提升大部件车序装夹效率。
据统计,经过东方电机抽蓄产能提升、优化制造工序、数智赋能提效,各分厂序序接力,为潘口座环的顺利交付争取出了十余天时间。
潘口项目座环顺利交付至现场,吹响了东方电机潘口项目机组交付的集结号,东方电机将继续高效推进潘口项目机组生产制造,保障项目按期投产发电,助力竹山县建设百万千瓦清洁能源示范基地、打造百亿级清洁能源产业集群。
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