水電站深孔弧形閘門不銹鋼面板塞焊技術(shù)

從東風(fēng)水電站中孔弧形閘門主止水裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、材料特性以及安裝施工等方面,對(duì)其破壞原因進(jìn)行了討論;并介紹了對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造及消除止水裝置存在缺陷的情況。

寰三，、中南堂陳黯76．=2岳{t3 武漢水利電力太學(xué)■ ． 祖志＼u 裊-毒j州水刺水電科學(xué)研完院謝省宗林勤華 1概況l升i 五強(qiáng)溪水電站樞紐泄洪標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇洪水設(shè)計(jì)，萬年一遇洪水校核。千年一遇人庫(kù)流 泄洪建筑物布置和閘門設(shè)計(jì)帶來許多新課題，亦迫使在設(shè)計(jì)中采用一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)在以 五強(qiáng)溪水電站韌步設(shè)計(jì)選定泄洪方案為lo孔溢流表孔和l孔泄洪中孔，溢流前緣總長(zhǎng) 度為369m．而河床寬度只有330m不夠布置電站廠房、溢流壩和船閘三大建筑物，要靠開挖 兩岸山頭來滿足布置的需要。因此如毖縮短溢流前緣剮對(duì)減少工程量和降低投資十分有利， 每減少寬度lom，相應(yīng)減少開挖3o萬m。，且毖改善樞紐總布置。經(jīng)幾年的試驗(yàn)研究，鼉后提 出“寬尾墩一底孔排流一消力池的新泄洪消能方案。該方案泄洪閘門為9孔表孔和1孔中 孔，再在表孔閘墩內(nèi)增設(shè)

介紹了孫家灘水利樞紐概況及泄水弧門雙缸液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓系統(tǒng),著重闡述了應(yīng)用可編程邏輯控制器(plc)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)表孔弧形門常規(guī)操作、雙缸調(diào)節(jié)以及油泵輪換交替運(yùn)行的新方法。

針對(duì)龍羊峽水電站表孔弧形閘門存在的振動(dòng)和異常聲響問題,通過閘門的制作安裝精度檢測(cè)、啟閉力測(cè)試、模態(tài)測(cè)試、動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試、聲響測(cè)試等原型試驗(yàn),對(duì)閘門振動(dòng)原因和特性、啟閉力不均衡問題、支臂的應(yīng)力應(yīng)變特性、異常聲響的原因和特性等進(jìn)行深入的研究。研究成果表明:①閘門在強(qiáng)振區(qū)的振動(dòng)主要是變形模量小的水封的振動(dòng),水封振動(dòng)的原因是閘門軌道存在嚴(yán)重偏差和鉸軸同心度超標(biāo);②異常聲響主要是兩個(gè)鉸軸同心度的偏差相對(duì)較大和鉸軸與軸套之間存在干摩擦所致;③門體振動(dòng)、支臂應(yīng)力應(yīng)變和啟閉力的交替變化、鉸軸異常聲響之間都有密切關(guān)系,閘門在強(qiáng)振區(qū)的主要頻率(1號(hào)門約4hz;2號(hào)門約3hz)基本一致。

烏江構(gòu)皮灘水電站泄洪中孔弧門設(shè)計(jì)水頭80.50m,屬高水頭范疇,常規(guī)止水已不能滿足止水要求。經(jīng)試驗(yàn)研究,中孔弧門主止水采用新型充壓伸縮式水封。從近10a國(guó)內(nèi)弧形閘門水封的研究和實(shí)際運(yùn)用情況來看,充壓伸縮式水封具有較好的止水效果,故決定在構(gòu)皮灘水電站泄洪閘中采用充壓伸縮式水封作為主止水。為了進(jìn)行止水設(shè)計(jì),對(duì)充壓式水封進(jìn)行了試驗(yàn)研究,獲得較全面的試驗(yàn)參數(shù),構(gòu)皮灘水電站采用新型充壓伸縮式水封獲得了良好的效果。

我國(guó)的水利水電快速發(fā)展，由于弧形閘門具有啟閉省力，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，泄流條件好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在大型水利工程中。但是弧門制造難度大，技術(shù)要求高，在制造弧門的過程中，如何有效地防止構(gòu)件變形，保證門葉和支臂加工精度，減少誤差是控制閘門半徑尺寸的關(guān)鍵問題。

某水電站共有九張弧形工作閘門,18根吊軸.每根吊軸要承受剪切力和彎矩,承受3850kn的力.因其中一根吊軸斷裂,以至弧門不能開啟,影響泄洪.斷裂原因與設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、鍛造質(zhì)量有關(guān),該補(bǔ)強(qiáng)項(xiàng)目除換掉斷軸外,對(duì)所有吊軸加護(hù)圈加固,經(jīng)計(jì)算護(hù)圈能為吊軸分擔(dān)46%的力,故護(hù)圈的焊接質(zhì)量是關(guān)鍵.1吊軸補(bǔ)強(qiáng)方案吊軸斷裂位置(圖1),現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)方案是在原支座上新增一護(hù)圈通過錐套套在軸上,支座與護(hù)圈之間以焊接方式連結(jié).焊縫為環(huán)焊縫皆處于立焊和橫焊位置.

五強(qiáng)溪水電站的表孔弧形閘門是亞洲最大的。其外型尺寸超大,門內(nèi)橫梁、縱梁繁多,整體尺寸要求高,不可能分節(jié)單獨(dú)拼裝。為保證面板的弧度,須專門設(shè)計(jì)制造1個(gè)專用胎模。制作中把弧門拼成整體,焊完驗(yàn)收后再解體,以便保證整體尺寸及現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)各節(jié)之間的良好配合。

五強(qiáng)溪水電站的表孔弧形閘門是亞洲最大的，其外型尺寸超大，門內(nèi)橫梁、縱梁繁多，整體尺寸要求高，不可能分節(jié)單獨(dú)拼裝。為保證面板的弧度，須專門設(shè)計(jì)制造１個(gè)專用胎模。制作中把弧門拼成整體，焊完驗(yàn)收后再解體，以便保證整體尺寸及現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)各節(jié)之間的良好配合。

，， 漫灣水電站溢洪道表孔弧形閘門安裝 l{ "tv鄉(xiāng)7／ 現(xiàn)代化的水電站規(guī)模越來越大，水工 弧形閘門門型及尺寸越來越大，結(jié)構(gòu)越來越 復(fù)雜。受起重條件和土建施工的限制，水 工弧形用門的安裝方法備有千馱。本文著 重介紹漫簿水電站溢洪道表孔弧形閘門安裝 主要施工措施。 一 、工程簡(jiǎn)介 寢灣水電站位于云南省云縣漫灣鎮(zhèn)， 共裝單機(jī)容量為25萬千瓦的水力發(fā)電機(jī)組 五臺(tái)，是斕滄江上梯級(jí)開發(fā)的第一座大型水 電站。 漫灣水電站泄洪系統(tǒng)山表l溢拱道、左 岸泄洪洞、泄洪雙底孔三部分組成其巾溢 拱道9～14壩段甲塊設(shè)置有13×21 - 204米重量~2z,3．5盹的露頂式鋼阿門五 扇，在設(shè)計(jì)洪水位v994米時(shí)可泄流量達(dá) i1981m8，占總泄量舳65是漫灣電站 防洪渡汛的主要設(shè)瘩?；￠T由置于壩頂v 996米高程的2

以小漩水電站表孔弧形閘門的控制功能實(shí)現(xiàn)為例,介紹了可編程邏輯控制器(plc)在水電站表孔弧形閘門控制中的應(yīng)用。

采用完全水彈性相似模型試驗(yàn)的方法,對(duì)巴基斯坦汗華水電站表孔弧形閘門的流激振動(dòng)情況進(jìn)行了研究.動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果表明:大弧門和舌瓣門的自振頻率均避開了水流脈動(dòng)壓力高能區(qū),運(yùn)行中可避免因振動(dòng)頻率相近而引發(fā)的自激振動(dòng).另一方面,閘門振動(dòng)加速度的大小與止水設(shè)置情況密切相關(guān),在閘門運(yùn)行過程中,應(yīng)盡量避開加速度最大和動(dòng)應(yīng)力最大的工況.

拉西瓦水電站底孔弧形閘門設(shè)計(jì)水頭較高,運(yùn)行工況有電站初期發(fā)電及渡汛水位的局開運(yùn)行和電站建成后的全開運(yùn)行等多種工況,設(shè)計(jì)難度較大。文章對(duì)拉西瓦水電站底孔弧形閘門的閘門與止水選型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置、閘門水力學(xué)研究與閘室體形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的動(dòng)力穩(wěn)定問題、荷載分析、啟閉機(jī)位置與容量的選定、鎖定設(shè)計(jì)及偏心鉸弧門偏心參數(shù)確定等作了較為詳細(xì)的介紹。

本文針對(duì)弧形閘門門葉焊接高空、交叉作業(yè)施工難度大、成本高、安全無法保證的技術(shù)難題。對(duì)大型表孔弧形閘門門葉焊接方法進(jìn)行技術(shù)研究,有效保證了弧形工作閘門門葉焊接變形,保證門葉之間焊接質(zhì)量；確?；⌒伍l門門葉焊接作業(yè)施工人員的安全,可操作性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益顯著。

昭平水電站弧形閘門及舌瓣門液壓?jiǎn)㈤]機(jī) 沈得勝 (國(guó)家電力公司華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院　杭州　310014) 1　概述 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)是閘門操作設(shè)備的主要型式之一, 早在50年代如官?gòu)d水庫(kù)泄水高壓閘門上就已采用, 后來逐漸推廣到底孔弧門、進(jìn)水口快速閘門、船閘下 沉門、人字門等(見表1)。表孔溢洪道弧門國(guó)外早 已采用液壓?jiǎn)㈤]機(jī),我國(guó)起步較慢,到1987年底才 首次實(shí)踐于福建沙溪口水電站的17孔溢洪道弧門, 后來很快在幾十個(gè)電站得到推廣應(yīng)用(見表2)。 表1　國(guó)內(nèi)的一些電站液壓?jiǎn)㈤]機(jī)參數(shù) 工　　程 持住力/啟門力 /kn 油缸內(nèi)徑 /mm 活塞桿外徑 /mm 行程 /m 自重 /t 劉家峽4500/30006003001045 龔　咀4500/20006003001040 烏江渡4500/2000600300937

江西省柘林水電站第一溢洪道設(shè)有３扇弧形工作閘門。１９８４年發(fā)現(xiàn)左、右孔弧形閘門支鉸心軸已被膠木軸套“抱死”，并由于啟閉閘門而造成上軸板固定螺栓被剪斷，致使固定不動(dòng)的。軸變成轉(zhuǎn)軸。造成上述情況的原因?yàn)椋何窗匆?guī)定先行壓入軸套再行內(nèi)圓加工；未按規(guī)范選用軸套與心軸的公差配合值；此外管理單位亦缺乏嚴(yán)格的維修管理制度。處理措施采取將膠木軸套改為鋁青銅軸套；更換新軸，并在軸上增加兩個(gè)注油孔；按規(guī)定選用軸及軸套的公差配合。處理工作于１９８７年汛前結(jié)束，投運(yùn)后情況良好。在其它弧形閘門也發(fā)生過類似事故。為防止抱軸現(xiàn)象造成閘門損壞，應(yīng)加強(qiáng)閘門經(jīng)常性維護(hù)，特別是汛前的檢查。

對(duì)水電站閘門的動(dòng)態(tài)特性分析，通常采用有限元的方法。但由于該方法采用了一系列的假設(shè)與邊界條件，使其結(jié)果有可能與實(shí)際情況不相符合。而模態(tài)分析技術(shù)引入了自動(dòng)控制中的傳遞函數(shù)概念，從輸入和輸出之間的函數(shù)關(guān)系入手，找出系統(tǒng)的固有特性，從而為解決實(shí)際工程問題提供了一個(gè)有力手段。通過對(duì)弧形閘門模型（２０∶１）用脈沖錘擊法做模態(tài)試驗(yàn)，求得該閘門的前七階振型，其試驗(yàn)分析結(jié)果與有限元理論計(jì)算結(jié)果相比，取得了較好的一致性。該試驗(yàn)表明，利用模態(tài)試驗(yàn)技術(shù)測(cè)取閘門的動(dòng)態(tài)特性，是解決閘門振動(dòng)問題的有效途徑。

漫灣電站深孔弧形閘門伸縮式止水研究報(bào)告

從焊接變形機(jī)理分析江風(fēng)口分洪閘擴(kuò)建工程弧形閘門門葉的焊接變形,對(duì)在制作工程中采取的焊接變形控制措施進(jìn)行敘述,為提高弧形閘門門葉制造質(zhì)量提供可鑒經(jīng)驗(yàn)。

隨著水利水電工程的發(fā)展,為了增加弧形閘門活動(dòng)支鉸的強(qiáng)度、減少材質(zhì)內(nèi)部鑄造缺陷和節(jié)省材料,大型弧門活動(dòng)支鉸設(shè)計(jì)不再是常規(guī)的鑄鋼件,而是設(shè)計(jì)成焊接結(jié)構(gòu)件,其中鉸套轂則為鍛件。組成活動(dòng)支鉸的鋼板厚度較厚,對(duì)此類構(gòu)件焊接要求很高,腹板、翼板及鉸套轂對(duì)接、角接焊縫均為ⅰ類探傷焊縫,為減小焊接應(yīng)力,焊后需對(duì)活動(dòng)支鉸進(jìn)行整體退火消應(yīng)熱處理后進(jìn)行精加工制作。本文通過某大型水電站弧形閘門活動(dòng)支鉸的制作為例,介紹了焊接活動(dòng)支鉸的制作工藝及控制要點(diǎn)。

在苗尾水電站溢洪道閘門施工過程中,根據(jù)閘門安裝位置、安裝工期、吊裝起重量等要求,選用wjq120t-30ma3型架橋機(jī)安裝溢洪道工作閘門。通過統(tǒng)籌布置吊裝設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)組織協(xié)調(diào),充分利用了架橋機(jī)跨度大、覆蓋面廣、吊裝安全、運(yùn)行可靠等性能特點(diǎn),在輪式起重機(jī)的配合下,確保了溢洪道弧形工作閘門吊裝任務(wù)順利完成。解決了施工干擾又降低了吊裝難度,大大縮短了安裝工期,保證了閘門安裝任務(wù)的順利完成。

在研究國(guó)內(nèi)外高水頭閘門資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)東風(fēng)水電站雙曲薄拱壩的結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn),中孔弧形工作閘門采取了伸縮式止水型式。通過對(duì)門體結(jié)構(gòu)、門槽體型及止水裝置的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究,較好地解決了東風(fēng)水電站中孔弧形工作閘門的振動(dòng)、門槽空蝕及止水問題,為高水頭泄水道閘門的選型設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)