3.4 水轮机进水液控蝶阀技术规范 
3.4.1 概述（1） 本条款是对本工程的2台进水液控蝶阀及其附属设备的模型试验、设计、制造、工厂组装和试验、设备交货作出技术规定。 （2） 进水液控蝶阀及其附属设备应用的材料、材料试验、工作应力、工艺、焊接、检验和其他一般技术要求可以满足本条款的规定。 （3） 进水液控蝶阀及其附属设备包括： 进水阀、操作机构（液压操作）、伸缩节、凑合节、旁通阀、检修阀、旁通管路、空气阀、排污阀、控制柜、自动化元件、设备之间的连接管路、附件、控制电缆、基础螺栓、上下游侧法兰联接所需的全部螺栓、螺帽、填料、垫圈、垫板以及装拆和维护的专用工器具、备品备件等。 （4） 标准及规范 下列标准及规范是卖方必需遵守的： DL/T 507-2014 | 水轮发电机组启动试验规程 | GB/T 14478-2012 | 大中型水轮机进水阀门基本技术条件 | GB/T 13927-2008 | 工业阀门 压力试验 | GB 150-2011 | 压力容器 | GB/T 11805-2019 | 水轮发电机组自动化元件（装置）及其系统基本技术条件 |
卖方在设备设计、制造、安装中应在上述标准中，优先采用中华人民共和国国家标准，在国内标准缺项或不完善时，可参考选用相应的国际标准或其它国家标准。 （5） 卖方提供的图纸和资料 1） 卖方在订货合同生效后的45天内，向江西省水利规划设计研究院提供下表中的图纸。这些图纸应比投标文件的图纸更完善，包含了在签订合同过程中已澄清的内容，并作为设计联络会议的基本文件。 2） 卖方依据合同的规定，向买方提供图纸资料。但买方或江西省水利规划设计研究院对图纸资料的认可，并不免除卖方的技术责任。 3） 本条款所列图纸和资料目录是卖方至少应提交的，并不代表是全部。买方视情况有权提出所需的其他图纸和资料，卖方不得拒绝。 卖方正式提交审查的资料均应由卖方授权代表签署和单位盖章。所有资料上应标明“江西省鹰潭市花桥水利枢纽工程施工图专用”字样。 卖方需提交的技术文件 序号 | 图纸及资料名称 | 交付时间（天） | 备注 | 1 | 电气原理图 | 45 |
| 2 | 电气接线图 | 45 |
| 3 | 机械液压系统图 | 45 |
| 4 | 液控蝶阀（含液压站）总装图 | 45 |
| 5 | 液控蝶阀（含液压站）基础受力图 | 45 |
| 6 | 液控蝶阀流阻曲线图 | 45 |
| 7 | 安装、使用、维护说明书 | 45 |
| 8 | 液控蝶阀、自动化元件交货明细表及装箱单 | 45 |
| 9 | 其它图纸 | 45 |
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3.4.2 承包范围进水蝶阀的承包范围为2台套水轮机进水液控蝶阀及其附属设备的供货和相应的备品备件、专用工具、技术资料以及有关的技术服务等。 招标范围包括上述设备的设计、制造、出厂前试验、包装、运输至工地买方指定地点、参加现场开箱检查；提供安装、调试指导和技术培训；参与现场试验、特性试验、试运行和验收；产品技术文件编制和提交等。 进水蝶阀包括以下内容： 1） 2套水轮机进水液控蝶阀及其操作机构，基础装置与基础螺栓，连接所需的全部螺栓、螺帽、填料、垫圈、垫板等。 2） 2套钢制伸缩节。 3） 2套上、下游连接管及其连接件等。 4） 2套进水阀液压站、操作油管路系统、电液控制设备（含控制柜）、电缆等。 5） 2套进水阀用的旁通阀、检修阀及其附件。 6） 2套控制与监测用自动化元件。 7） 1套专用工器具和备品备件。 3.4.3 型式和主要参数 型式： 卧轴双平板液动蝶阀； 阀轴的布置方式： 卧式； 操作机构型式和操作方式： 接力器型式和油压操作； 阀门公称直径: DN1400~DN1500（具体在设联会上定）； 公称压力: 0.6MPa； 伸缩节公称直径： 同蝶阀； 旁通阀直径: ≥DN150； 空气阀直径： ≥DN150； 液压系统工作压力： 16MPa； 阀门的开启时间: 60s～120s（可调）； 阀门的关闭时间: 60s～120s（可调）； 进水阀装置控制方式：中控室远控和现场操作两种方式。 3.4.4 技术要求和运行条件（1） 进水阀及其附件的设计工作压力为0.6MPa。 （2） 进水阀的额定过流量约5.59m3/s。正常情况下，进水阀在机组导叶全关状态下开关，非常情况下，进水阀可在机组导叶全开度开启时动水关闭。 （3） 机组正常停机或检修时进水阀应能可靠而严密的关闭。关闭应灵活、平稳、准确。 （4） 进水阀开启前，应开启旁通阀向阀后充水平压，当阀两侧的压力差不大于30%的最大静水压力时，进水阀应能灵活、平稳、准确的开启。 （5） 在机组任何运行工况下（含机组处于最大飞逸工况），进水阀应能在120s（可调）内动水关闭，关闭时应无有害的振动。 （6） 进水阀的活门只处于全开或全关位置，不作调节流量用。 （7） 进水阀应有足够的强度和刚度，能承受任何工况下可能产生的最大水压及水压试验而不产生破坏及有害变形。上下游法兰应能传递出现的最大轴向力，阀壳配有坚固的底座能把全部垂直荷载包括延伸部件和水的重量、接力器拉力等安全地传递到混凝土基础上。 （8） 进水阀底座应容许钢管的少量伸缩带来的位移，底座底面与底板接触面要加工光滑。 （9） 进水阀应能手动和自动操作，可在现地和远方监控。 （10）进水蝶阀全开时的水流阻力系数应小于0.15。 （11）进水蝶阀在电站最大静水头下，持续30min允许的最大漏水量Q≤0.16L/min。 （12）进水阀应具有下列可靠性指标: 大修间隔期不少于10年； 退役前使用寿命不少于40年； 开关次数不少于10000次。 无故障连续运行时间18000h 可利用率99.6% 3.4.5 进水阀结构和材料3.4.5.1 阀体 （1） 阀体采用铸钢或钢板焊接结构制造，上下游用法兰连接。为使阀体具有足够的强度和刚度，在阀体外侧设有双肋板复式加强筋，保证在最不利工况下将阀体的变形控制在允许范围内。任何点的最大工作应力不能超出本卷的规定。 （2） 阀体上轴承座为箱式结构，轴承箱采用材质不低于ZG25的铸钢件经初加工后与阀体焊接在一起。轴承箱应能承受在最不利工况下阀轴传来的集中荷载。 （3） 主密封设在阀体下游侧，利用活门关闭时承受的水压压紧实心橡胶密封圈，以提高阀门的密封性能。阀体上密封面采用材质不低于1Cr18Ni9Ti不锈钢层，保证在任何情况下不发生锈蚀。 （4） 阀体过水面应进行机加工，并满足有关规范对表面粗糙度的规定。 3.4.5.2 活门与阀轴 （1） 活门用铸钢或钢板焊接制造，活门与阀轴采用螺栓连接。活门过流表面的形状应具有良好的水力特性，过流表面应加工并满足本卷对表面粗糙度的规定，以减小水头损失和水力振动。 （2） 活门应采用偏心结构，具有必要的水力自关闭性能。 （3） 活门采用双平板板桁架结构，其构件应受力合理，并通过有限元分析计算，使最大工作应力控制在本卷规定范围内，以保证结构强度和可靠性。 （4） 活门密封采用优质高硬度实心橡胶圈，整体硫化，无缝连接方式，用不锈钢压板和螺钉固定在活门上。阀门所需密封比压通过螺钉调节，并可在不拆卸阀体的情况下，检修和更换密封圈。 （5） 阀轴采用锻钢制造，阀轴与轴承及轴颈密封接触的部位堆焊不锈钢，加工后不锈钢厚度不小于5mm。活门与阀轴的连接采用螺栓预紧力及横销传递扭矩的连接方式。 （6） 阀轴密封应具有自补偿功能，并有有效的防泥沙进入的措施，密封材料采用具有高弹性、耐磨、成形好、自润滑性好的复合材料或聚乙烯材料。可在不拆开阀壳的情况下更换活门轴颈密封。 （7） 在阀轴钢套或转臂上设有活门全开和全关位置信号器（开关量信号）。 3.4.5.3 轴承 （1） 轴承由轴瓦、钢套、橡胶密封圈和压垫环、轴承箱等组成。 （2） 轴承采用钢背复合材料制造，应具有自润滑性能，不需外加润滑油脂。 （3） 轴瓦内外侧两端和钢套外壁两端应设有密封圈。 3.4.5.4 操作机构 （1）进水阀操作机构由接力器、转臂、锁锭装置、管路、节流阀和附件等组成。 （2）接力器为直缸双向运行摇摆式，采用油压操作，布置在进水阀一侧或两侧，支撑在阀室底板上。 （3）为避免进水阀在动水关闭过程中引起振动，在接力器液压系统中应装设可调式节流阀。 （4）进水阀活门全关位置应设有可靠的锁锭装置。锁锭装置分为液压式和机械式，液压锁锭装置设有锁锭投入和退出的状态信号，除在现地显示外，应输出至少一对状态信号接点。锁锭装置的投入、拔出应有现地和远方控制，可由进水阀操作程序控制。锁锭的动作必须准确、可靠，锁锭未拔出，进水阀不能操作。 （5）机械锁锭装置必须有足够的强度，能承受接力器的最大操作力。机械锁锭装置在进水阀全关后手动投入，保证阀后设备检修时安全可靠。机械锁锭装置设有锁锭投入和退出的状态信号。 （6）操作机构应能保证在电站机组任何工况下和事故时动水关闭进水阀，保证阀后设备的安全。 3.4.6 进水阀附件3.4.6.1 概述 进水阀附件指伸缩节、上游连接管、下游连接管、旁通管路与阀门、检修阀等。 3.4.6.2 伸缩节 （1） 伸缩节为钢制套筒式、免维护、零泄漏型，伸缩节装设在进水阀下游侧，公称直径同蝶阀，设计压力为0.6MPa，伸缩量为10～20mm。 （2） 伸缩节与压力钢管采用焊接，与进水阀下游侧采用法兰连接。进水阀伸缩节应拆装方便，并应有可靠的密封装置，在电站安装后伸缩节不得漏水。伸缩节不应对水轮机进水管道和进水阀产生任何有害的轴向作用力。 （3）伸缩节下游侧直接与蜗壳进口变径管法兰连接。 3.4.6.3 上游连接管 在进水阀上游侧设置长约1.0m、直径与进水阀相同的连接管，一端与阀体法兰连接，一端与电站压力钢管焊接连接，具体长度以满足现场实际需要为准。上游连接管公称压力0.6MPa，钢管厚度及材质应与压力钢管相匹配，不需预热即能在现场与其连接的压力钢管进行焊接。连接管流道上部应设置压力传感器和旁通管接口。 3.4.6.4 旁通管路 （1） 进水阀应设置一路直径不小于DN150的旁通管路，布置在进水阀上侧部。 （2） 旁通阀采用电动偏心半球阀。 （3） 若旁通管路跨过进水阀后的伸缩节，则旁通管路也应设置伸缩节。旁通阀前设有检修阀。检修阀为偏心半球阀，涡轮传动、手动操作。 （4） 在进水阀阀壳应设支撑，支撑旁通管路。 3.4.7 进水阀控制系统进水阀控制系统由液压站和控制系统二部分组成。其基本原理是：液压站通过油泵机组向蓄能罐充油而产生压缩能或存贮液压能，在电控指令和控制阀组的作用下，蓄能罐的液压油经液压阀快速流向操作机构，而将液压能转变为机械能，从而在驱动主接力器、锁定接力器等过程中实现进水阀的动作功能。 3.4.7.1 液压站（机械液压系统） 进水阀的压力油源的额定油压不低于10MPa，事故低油压为额定油压的60%，操作油号为：L-TSA-46（GB11120）。 液压站由油泵组、蓄能罐、回油箱、管路、阀门、表计、压力继电器、液位指示器、液位信号器、滤油网和附件等组成。 （1）油泵组 
1） 液压站应有2台相同的电动油泵，一台工作、一台备用，且互为主备用。每台电动油泵每分钟的供油量不应小于接力器总有效容积的0.65倍，电动油泵由低起动电流的三相感应电动机直接驱动，并可连续工作，电机绝缘等级为F，且具有良好的防潮性能。 2） 每台油泵应配有卸荷阀、安全阀、截止阀、止回阀。 3） 油泵应既能单独运行又能联合运行，在联合运行时，油泵应能自动交替作主用泵，同时也能手动选定主用泵。当油压降低时启动主用泵，当油压力继续下降时自动启动备用泵并发信号，油压恢复正常值时自动停止工作泵和备用泵。为满足控制要求，应配置足够数量的压力继电器。 4） 另配设一台手动油泵作为调试和检修备用，手动油泵的排油能在10min内开、关进水阀。 （2）蓄能罐 1） 蓄能罐的总容积应不少于4.5倍进水阀接力器的总容积，同时还应满足进水阀关-开-关三次动作，其中最后一次关闭不启动油泵，压力油罐尚存必须的油量和保持最低允许油压的要求。 2） 蓄能罐的设计、制造、试验、验收和证明均应按照ASME标准《锅炉和压力容器规程》第Ⅷ章第1部份的标准或GB150进行，最大允许工作压力应不小于系统最大运行压力的1.2倍。 3） 蓄能罐应配有压力表、压力信号器、带有阀门的整套油位指示计、油位信号器、安全阀、供气接口、充气装置，压力信号器和油位信号器在油压和油位变化时，能可靠地发出信号，自动保持油压和油位都在设计范围内。 每只蓄能罐的底部还应装设排油管和排油阀。 （3）回油箱 1） 回油箱的容积应能容纳进水阀操作系统全部油量的1.2倍。 2） 回油箱内回油区和净油区间应设有滤网，滤网应便于更换和检修。回油箱应设油位指示器、油位信号器、加油口接头和阀门、化验取油样阀门以及循环滤油用的接头和阀门。 3） 回油箱应无裂纹、裂缝或盲孔，所有焊缝要连续，并经热油渗透试验合格，回油箱内表面涂刷耐油漆，其外面涂刷防锈漆和面漆。 （4）管路与阀门 1） 机械液压系统包括液压站、控制柜、接力器之间的管路、阀门和管件。 2） 管路采用无缝钢管和高压软管，刚性管路采用法兰连接，与柔性管采用卡套连接，管路系统的公称压力应满足液压系统最大运行压力的要求。 3） 整个管路系统的密封应严密，保证不漏油。 3.4.7.2 电气控制系统 （1） 进水阀及其附属设备采用PLC控制，应能在现地和远方按规定程序自动或手动操作，设备的动作应准确、可靠。PLC应采用国际知名品牌，为工业级产品。 （2） 进水阀的开、关程序与机组操作程序相适应，接受机组操作程序发出的开、关阀命令，并按设计程序程序执行，应能以一个命令脉冲完成从全关—（开启旁通阀）充水平压—拔出锁锭—全开—关闭旁通阀；或者全开—全关—投入锁锭的过程。 （3） 进水阀的PLC控制系统能实现与电站计算机监控系统的通信，其串行通讯接口宜采用RS485接口，最终方案在设计审查会上确定。 机组操作程序发出的开关阀命令，除了可以通过RS485串口与进水阀PLC通信以外，还需要有开关量硬接点并行联通。 （4） 进水阀控制电源采用直流220V。 （5） 进水阀可在下述情况下开启 1） 在机组正常开机程序中自动开启； 2）根据需要可远方或现地手动控制开启。 （6） 进水阀可在下述情况下关闭 1） 在调速系统失灵，机组过速超过最大速率上升值5%和主配压阀拒动机组过速115%，进水阀自动动水关闭； 2） 当进水阀和导叶之间的压力水管、伸缩节、蜗壳破裂或排水阀、取水阀爆破或故障时，可根据需要手动紧急动水关闭； 3） 在机组正常停机程序中可根据监控指令自动停机联动关闭； 4） 根据需要可远方或现地手动控制关闭。 （7） 进水阀液压操作系统的压力降至事故低压力时，应立即发出报警信号，而不应自动关闭。 （8） 进水阀的开启所需的差压信号由装设在上、下游连接管上的压力传感器提供。 （9） 进水阀开、关完毕后，应自动关闭接力器压力油总管，撤消接力器的油压，依靠锁锭或其他可靠的措施保持活门在全开或全关位置和必要的密封压力。 （10） 进水阀及其附属设备的开启、关闭顺序由卖方提供，经买方工程师审查同意后确定，其电气回路的程序编制、动作正确性等由卖方负责。 （11） 进水阀设置控制柜。控制柜内装设电磁操作阀、液压操作阀、仪表、自动化元件、指示灯、手动按钮、电气端子、管路、阀门和电加热器等。 （12） 进水阀设有行程指示器和行程传感器，并有全开和全关位置的开关接点输出。 （13） 进水阀控制柜上应有下列信号、显示、输出接点以及仪表，带*者还要求输出模拟量DC4~20mA，将引至计算机监控系统： 1） 进水阀全开、全关的位置信号； 2） 进水阀锁锭投入与拔出的信号； 3） *进水阀上下游压力差的差压信号； 4） 旁通阀开关位置信号； 5） *蓄能罐内油压过高、过低和事故低油压的报警信号； 6） 进水阀上、下游压力； 7） 进水阀操作油压； 8） 油泵交流电源消失故障信号； 9） *进水阀直流控制电源消失故障信号； 10） *备用油泵启动信号； 3.4.8 工厂组装和试验3.4.8.1 设备发货前应在厂内对进水阀、旁通阀、旁通管及伸缩节等进行组装，并对各主要尺寸和装配尺寸进行检验，必要时加定位销和装配记号。 3.4.8.2 进水阀及其附属设备承受水压、油压、气压的部分，除需在工地进行焊接的部分外，均需在厂内参照“大中型水轮机进水阀门基本技术条件”进行水压试验。 3.4.8.3 进水阀活门的水密封焊缝应作磁粉探伤或着色探伤试验，保证水密。 3.4.8.4 进水阀在制造厂内总装后进行漏水试验，试验压力为电站最大静水压力25.9m水柱，进水阀漏水量应满足性能保证值。漏水试验时，阀门的轴颈密封不允许漏水。 3.4.8.5 旁通阀应在0.6MPa压力下进行水压试验，不允许渗漏。 3.4.8.6 伸缩节应在0.6MPa压力下进行水压试验，不得渗漏。 3.4.8.7 进水阀及其附属设备工厂组装和试验项目见表3.4.8-1。 3.4.8.8 卖方应及时将厂内试验报告、测量记录、材质合格证明等资料提供给买方监理工程师审查，审查合格签字后设备方可出厂。
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