中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：底環(huán)是一個(gè)環(huán)形部件，固定在座環(huán)下部，用于安裝活動(dòng)導(dǎo)葉下軸承，還與轉(zhuǎn)輪下環(huán)一起構(gòu)成水輪機(jī)的下迷宮環(huán)，是水輪機(jī)中心的基準(zhǔn)部件。抽水蓄能電站底環(huán)的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：
1. 結(jié)構(gòu)功能：底環(huán)是環(huán)形部件，固定在座環(huán)下部，用于安裝活動(dòng)導(dǎo)葉下軸承，并與轉(zhuǎn)輪下環(huán)一起構(gòu)成水輪機(jī)的下迷宮環(huán)，作為水輪機(jī)中心的基準(zhǔn)部件。
2. 設(shè)計(jì)與材料：底環(huán)過流表面設(shè)有不銹鋼抗磨板，這些抗磨板可以焊接也可以螺栓把合在底環(huán)上，以保證導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
3. 結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)與優(yōu)化：由于底環(huán)承受較大的水壓力，其結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化以分散由座環(huán)傳來的頂蓋向上推力，避免座環(huán)的地腳螺栓受力過大而產(chǎn)生松動(dòng)。有些設(shè)計(jì)將底環(huán)和尾水錐管裸露在混凝土外面，以平衡底環(huán)的下壓力和頂蓋的上推力，但這種設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致機(jī)組的噪聲和導(dǎo)葉端面間隙問題。為克服這些問題，有些公司和電站設(shè)計(jì)時(shí)，將底環(huán)的剛性和與座環(huán)的把合螺栓分布圓作用半徑加大到同頂蓋相當(dāng)，并將底環(huán)埋設(shè)在混凝土中，以減少對基礎(chǔ)的拉力。
抽水蓄能機(jī)組底環(huán)位于機(jī)組導(dǎo)水機(jī)構(gòu)過流通道的下部，其上裝有導(dǎo)葉軸套，對導(dǎo)葉起支撐的作用，為保證導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，其軸套孔應(yīng)與頂蓋上的軸套孔同心，底環(huán)過流表面設(shè)有不銹鋼抗磨板，抗磨板可焊接也可螺栓把合在底環(huán)上。如果把底環(huán)的剛性及其座環(huán)把合螺栓分布圓連接位置，或與座環(huán)環(huán)板連接筒的作用半徑加大到和頂蓋差不多，就可以克服上述后兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)。目前國內(nèi)底環(huán)采用裸露在混凝土外面的電站有桐柏、德國金谷、廣州一期和天荒坪等抽蓄電站。
有些高水頭水泵水輪機(jī)在運(yùn)行相當(dāng)時(shí)間后有座環(huán)松動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)過分析這是由于底環(huán)剛性不夠，底環(huán)未能充分分擔(dān)由座環(huán)傳來的頂蓋向上推力，因而使座環(huán)的地腳螺栓受力過大而產(chǎn)生松動(dòng)。在一些設(shè)計(jì)上，底環(huán)與座環(huán)的地連接面很小，底環(huán)受承受的水壓力直接傳到其下面的二期混凝土，頂蓋的上推力通過座環(huán)直接傳到地腳螺栓。因水泵水輪機(jī)底環(huán)的承受水壓力的面積要比常規(guī)水輪機(jī)大，隨著應(yīng)用水頭的提高，地腳螺栓的負(fù)荷很容易超過混凝土的承載能力，所以對底環(huán)的結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化。還有一種設(shè)計(jì)，底環(huán)和尾水錐管均裸露在混凝土外面。這樣的布置可使底環(huán)的下壓力和頂蓋的上推力基本平衡，機(jī)組內(nèi)水壓作用力大體自身抵消，故對基礎(chǔ)的拉力大為減小。不過這種設(shè)計(jì)也有其潛在的缺點(diǎn)：
（1）底環(huán)和尾水錐管均裸露在混凝土外面，變成一個(gè)容易承受振動(dòng)的殼體，使機(jī)組的噪聲將通過底環(huán)及尾水管傳入廠房。
（2）水泵水輪受水壓時(shí)頂蓋和底環(huán)同時(shí)向外變形，使導(dǎo)葉端面間隙更容易擴(kuò)大。
（3）底環(huán)的向下壓力對座環(huán)所形成的彎矩很大，因而增加了固定導(dǎo)葉內(nèi)緣的應(yīng)力。
為克服上述結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，有些公司和電站設(shè)計(jì)時(shí)，將底環(huán)的剛性和與座環(huán)的把合螺栓分布圓作用半徑加大到同頂蓋相當(dāng)，并將底環(huán)埋設(shè)在混凝土中，使得底環(huán)與座環(huán)聯(lián)合承受頂蓋的上推力，對基礎(chǔ)的向上拉力大為減少。這一結(jié)構(gòu)保留了常規(guī)底環(huán)下部有混凝土填充的優(yōu)點(diǎn)。如十三陵、廣州二期，缺點(diǎn)是底環(huán)不能更換。
為滿足底環(huán)的可更換的要求，許多低水頭或中小型的蓄能機(jī)組將底環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)分開，基礎(chǔ)受力由座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)承擔(dān)，底環(huán)布置在座環(huán)基礎(chǔ)環(huán)上，底環(huán)不承受懸臂彎矩，僅作為過流部件，如回龍、白山等電站。
經(jīng)過對多個(gè)抽水蓄能電站的底環(huán)相關(guān)資料的認(rèn)真分析和研究，結(jié)合經(jīng)歷電站電站的安裝經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納出底環(huán)安裝以下的建議：
（1）底環(huán)拆裝專用工具
當(dāng)機(jī)坑里襯上段安裝完成后開始外圍混凝土施工，在機(jī)坑里襯上段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，安裝底環(huán)拆裝專用工具。建議：底環(huán)拆裝專用工具屬于廠家到貨，建議廠家不采用過流面焊接起吊吊耳或過流面鉆吊環(huán)孔的方式。
（2）底環(huán)定位
底環(huán)定位應(yīng)牢固可靠：因受空間限制，底環(huán)與座環(huán)固定時(shí)現(xiàn)場一般情況下無法鉆鉸銷釘孔，導(dǎo)致無法安裝定位銷釘，這給后續(xù)的施工帶來風(fēng)險(xiǎn)。建議：1) 廠家設(shè)計(jì)現(xiàn)場焊接式定位銷釘裝置；2) 對稱焊接定位塊4-6組。以確保在進(jìn)行底環(huán)、錐管二期混凝土澆筑時(shí)不發(fā)生位移，確保工程質(zhì)量。
（3）底環(huán)/泄水環(huán)安裝
1)底環(huán)/泄水環(huán)分若為兩瓣運(yùn)至安裝間后仔細(xì)清洗、檢查組合面、止漏環(huán)等，并將其上的20個(gè)套筒拆除清洗。
2)底環(huán)/泄水環(huán)吊裝時(shí)使用橋機(jī)的雙主鉤，配合手拉葫蘆調(diào)整底環(huán)/泄水環(huán)的角度，使底環(huán)/泄水環(huán)側(cè)身進(jìn)入機(jī)坑，當(dāng)?shù)篆h(huán)/泄水環(huán)完全進(jìn)入機(jī)坑后，再起升吊機(jī)的一個(gè)吊鉤并配合手拉葫蘆，將底環(huán)/泄水環(huán)調(diào)平，落在座環(huán)上法蘭面上的臨時(shí)鋼支墩上并盡量靠近機(jī)坑里襯。
3)將另一瓣底環(huán)/泄水環(huán)用同樣的方法吊入機(jī)坑，與先吊入機(jī)坑的一瓣底環(huán)/泄水環(huán)在機(jī)坑內(nèi)組合成整體，組合時(shí)利用千斤頂配合橋機(jī)進(jìn)行。
4)合縫間隙用0.05mm 塞尺檢查，應(yīng)不能通過；允許有局部間隙，用0.10mm 塞尺檢查，深度不應(yīng)超過合縫寬度的1/3，總長不應(yīng)超過周長的20%；連接螺栓及銷釘周圍不應(yīng)有間隙。組合縫處的安裝面錯(cuò)牙一般不超過0.01mm。為防止漏水過水面組合縫應(yīng)該封焊。
5)最后通過橋機(jī)單吊鉤將整體底環(huán)/泄水環(huán)吊起 ，并旋轉(zhuǎn)一定角度后落于座環(huán)上就位，并進(jìn)行螺栓及定位銷連接。
6)先進(jìn)行尾水錐管與底環(huán)/泄水環(huán)焊縫的焊接，再進(jìn)行錐管與肘管焊縫的焊接。
7)底環(huán)及錐管安裝完成后，再進(jìn)行管路安裝，最后澆筑二期混凝土澆筑及灌漿處理。
