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        特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用探討

        2023-02-13 08:16:03錢德虎
        中國(guó)設(shè)備工程 2023年23期
        關(guān)鍵詞:發(fā)電站尾水閘門

        錢德虎

        (中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司,河南 鄭州 450000)

        電力資源是人們生活中必不可少的運(yùn)用資源之一,保障各地電力資源能夠可持續(xù)發(fā)展,其中各地的水電站發(fā)展與之息息相關(guān)。目前在國(guó)內(nèi)外的水電站出水口封堵采用各種各樣的方式,有的漲價(jià)昂貴、施工工期較長(zhǎng),有的在使用過(guò)程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn),有的不宜拆除,都有著各種各樣的缺點(diǎn)存在,因此,加大對(duì)危水事故閘門出水口風(fēng)度的方式研究是非常有必要的。本文探討了水電站采用錐管堵頭進(jìn)行封堵的優(yōu)勢(shì)和作用,期待能夠以此為各地的水電站提供較強(qiáng)的借鑒信息。

        1 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用作用

        目前國(guó)內(nèi)外有許多發(fā)電站在尾水閘門出水封堵采用各種各樣的方式,但這些方式都有著各種各樣的缺陷,影響著發(fā)電站的發(fā)展,尤其是在特殊條件下按時(shí)發(fā)電時(shí),很多水電站都無(wú)法滿足需求。而采用錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用于發(fā)電站而言有很多作用,可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的出水口封堵方式中的不足。下面詳細(xì)闡述幾個(gè)重點(diǎn)的應(yīng)用作用。

        (1)可以提前蓄水,縮短工期。錐管堵頭可以在水電站機(jī)組沒(méi)有完全完成施工的情況下提前蓄水,在實(shí)際施工過(guò)程中,若有五臺(tái)機(jī)組在施工過(guò)程中,由于各種原因沒(méi)有同時(shí)完成施工的情況下,其中有3 臺(tái)已完成施工安裝好尾水閘門,另外兩臺(tái)機(jī)組沒(méi)有安裝完成,按照傳統(tǒng)的工藝封堵出水口方式,如果需要提前蓄水發(fā)電,這可能會(huì)導(dǎo)致尾水閘門風(fēng)水的機(jī)組尾水倒灌,嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致廠房被淹。如果使用錐管堵頭提前將剩下2 臺(tái)機(jī)組出水口進(jìn)行封堵,可以使整個(gè)機(jī)組提前蓄水,有效地避免廠房被淹,同時(shí)也能夠提前蓄水時(shí)間,縮短整個(gè)水電站施工工期。(2)可以提前發(fā)電,緩解用電壓力。隨著社會(huì)的發(fā)展,各地發(fā)電站都面臨著用電壓力的情況存在,其原因是由于工業(yè)用電的增加,尤其是一些特殊地區(qū)原本就存在電力緊缺的問(wèn)題,工業(yè)用電增加會(huì)導(dǎo)致電力緊缺的問(wèn)題更加嚴(yán)重,那么通過(guò)使用錐管堵頭,可以使施工完成后的機(jī)組提前發(fā)電,提前緩解電力

        緊缺的問(wèn)題,可以極大地緩解一個(gè)地區(qū)的用電緊張困難。(3)質(zhì)量保證,安全可靠。采用錐管堵頭在尾水充水中進(jìn)行封水時(shí),可以在不影響機(jī)組發(fā)電的情況下,有效地避免尾水倒灌,廠房被淹的情況發(fā)生,在很大程度上能夠提高基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)的整體質(zhì)量,與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比還有效地提高了整個(gè)發(fā)電站的安全運(yùn)行。(4)可以有效地節(jié)約成本,使用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用,與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比不需要再采購(gòu)兩套閘門,只需要現(xiàn)場(chǎng)使用已有的材料即可大大地降低材料費(fèi)用及運(yùn)輸成本,不僅如此,還可以有效地降低施工成本。(5)與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比更加容易實(shí)現(xiàn)。目前在國(guó)內(nèi)外很多發(fā)電站中彌補(bǔ)尾水閘門不足的問(wèn)題時(shí),都采用水管堵頭在尾水充水中應(yīng)用,因此在后續(xù)施工過(guò)程中可以有效地借鑒其他發(fā)電站的使用經(jīng)驗(yàn),同時(shí)這種技術(shù)方法在很多類型的發(fā)電站都是可以有效使用的。(6)易于拆卸。錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用在后續(xù)機(jī)組需要充水發(fā)電時(shí)易于拆卸,同時(shí)在拆卸施工過(guò)程中是不會(huì)影響后續(xù)機(jī)組的發(fā)電使用的。

        綜合上述分析可以發(fā)現(xiàn),錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用無(wú)論是于發(fā)電站運(yùn)營(yíng)單位而言,還是發(fā)電站后續(xù)的正常運(yùn)行而言,都具有質(zhì)量可靠、省時(shí)節(jié)財(cái)、高效便捷的作用。合理科學(xué)的使用這種技術(shù)可以為我國(guó)后續(xù)建設(shè)的大型水電站提供有價(jià)值的參考信息,在技術(shù)不斷優(yōu)化過(guò)程中會(huì)大大推動(dòng)水電行業(yè)施工技術(shù)及工藝的進(jìn)步。

        2 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用分析

        2.1 主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

        錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用其主要目的是為了讓水電站能夠提前發(fā)電,同時(shí)保障水電站尾水事故閘門能夠正常運(yùn)作,能夠在特殊情況下按時(shí)發(fā)電。特殊情況下,按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用,可以有三種方案:方案一:用導(dǎo)葉以及蝶閥進(jìn)行封水。方案二:采用蝸殼打壓實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用的悶頭進(jìn)行封堵錐管。方案三:使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進(jìn)行封水。

        三種方案要結(jié)合發(fā)電站的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,在分析方案技術(shù)可行性時(shí),要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:首先,是在使用方案時(shí)能否保障及風(fēng)水的密封性,在使用過(guò)程中是否存在風(fēng)險(xiǎn)。其次,是施工工藝難度情況以及拆卸工藝難度情況。最后,是施工工藝時(shí)間及施工經(jīng)濟(jì)效益,要從這3 個(gè)方面進(jìn)行綜合分析,最后確定相應(yīng)符合實(shí)際發(fā)電站需求的方案,進(jìn)行有效的應(yīng)用。

        在發(fā)電站中實(shí)現(xiàn)錐管堵頭封堵尾水對(duì)錐管的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)要通過(guò)以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn),主要通過(guò)建立模型,分析數(shù)據(jù)確定錐管封堵閘門所能承受的水壓限度,確定所設(shè)計(jì)方案的可行性及可靠性,確保可靠及可行以后投入使用。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)需要通過(guò)剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、偏轉(zhuǎn)距離等理論計(jì)算參數(shù)核算。

        2.2 技術(shù)方案

        以上述提出的方案三為例:使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進(jìn)行封水,對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)分析:首先,要結(jié)合發(fā)電站機(jī)組的實(shí)際情況去判斷和確定30#I型工字鋼支撐組成部分的長(zhǎng)度和數(shù)量,同時(shí)確定鋼板長(zhǎng)度及數(shù)量。隨后采用十字連接放方式將工字鋼支撐連接在一起,在連接施工完成后采用焊接技術(shù)將其焊接在一起,要保障穩(wěn)固性,若穩(wěn)固性無(wú)法滿足實(shí)際需求可以采用肋板將其焊滿加固。其次,是結(jié)合發(fā)電站機(jī)組的實(shí)際情況確定封堵板的鋼板組長(zhǎng)度、直徑、高度、厚度等,堵板與尾水錐管整圈部分進(jìn)行焊接,焊接過(guò)程中,要采用符合要求的焊條進(jìn)行焊接,確保能夠滿足后續(xù)在堵水過(guò)程中的安全性。最后,是將30#I 型工字鋼支撐組成部分與堵板與尾水錐管整圈部分進(jìn)行焊接,形成錐管堵頭在尾水咋閘門處進(jìn)行工作。在以上工序施工完成后,要對(duì)整個(gè)錐管堵頭的施工情況進(jìn)行檢查,尤其是在焊接部分采用無(wú)痕探傷的工藝對(duì)焊接部分進(jìn)行檢驗(yàn),確保符合相應(yīng)的要求。在無(wú)痕探傷檢驗(yàn)工序完成以后,需要采用透光性進(jìn)行止水密封來(lái)進(jìn)行復(fù)核,以確保焊接部分能承受水壓沖擊,為后續(xù)的發(fā)電站在工作時(shí)提供保障,避免在尾水閘門處發(fā)生安全事故。

        在此過(guò)程中,特殊條件下,按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用尤其需要注意的技術(shù)指標(biāo)是:詳細(xì)計(jì)算鋼板及30#工字鋼的尺寸及數(shù)量,同時(shí)要對(duì)詳細(xì)檢測(cè)鋼板及30#工制鋼加固情況,由此保障在實(shí)際施工過(guò)程中水倒灌時(shí)不出現(xiàn)由于水壓?jiǎn)栴}導(dǎo)致的安全事故。另外,需要對(duì)30#工制鋼和鋼板焊接完成情況進(jìn)行詳細(xì)檢查,保障焊接施工不會(huì)出現(xiàn)滲漏問(wèn)題,以及封堵后要對(duì)止水進(jìn)行透光檢查,保障整個(gè)錐管堵頭是安全可靠的。

        2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

        無(wú)論是哪個(gè)地區(qū)水電站的建設(shè)影響都是非常大的,從設(shè)計(jì)到施工各方的管理人員都非常重視,節(jié)省資源、節(jié)省資金是水電站在施工過(guò)程中所提倡的,其中涉及的特殊條件下按時(shí)發(fā)電的問(wèn)題,采用錐管堵頭應(yīng)用是結(jié)合了國(guó)內(nèi)外各大水電站實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)最后得出的技術(shù)方案,結(jié)合其他水電站應(yīng)用錐管堵頭的實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)該應(yīng)用方式是可行的,同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)用性,另外,還有幾個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

        (1)采用錐管堵頭,在水電站實(shí)際施工過(guò)程中,不需要另外再重新采購(gòu)閘門,可以有效地保障施工工期,在一定程度上還可以節(jié)省施工工期時(shí)間,另外,還可以滿足水電站有多個(gè)機(jī)組同時(shí)施工時(shí)而其中有幾種未完成施工的情況下也能夠提前蓄水,由此可以有效地節(jié)省成本投入。(2)采用錐管堵頭在尾水閘門中,可以有效地提高水電站工作效率,尤其是要對(duì)機(jī)組閘門不足的情況和需要在特殊條件下按時(shí)發(fā)電的情況,采用錐管堵頭可以有效地減少發(fā)電工期,并且在實(shí)際使用過(guò)程中易于拆除,可以大大減少施工時(shí)間,可以有效地保障發(fā)電站機(jī)組投入使用的時(shí)間。(3)采用錐管堵頭,在針對(duì)未完成施工機(jī)組進(jìn)行封堵時(shí),可以有效地采用現(xiàn)場(chǎng)已有的材料,無(wú)須再采購(gòu)大量的材料來(lái)使用,節(jié)省材料的同時(shí)可以有效地保障成本投入,同時(shí)使用錐管堵頭安裝的過(guò)程中是非常簡(jiǎn)單便捷的。(4)采用錐管堵頭在對(duì)未完成施工的基礎(chǔ)進(jìn)行封堵時(shí)是安全可靠的,不影響其他機(jī)組正常發(fā)電,可以有效地提高整個(gè)水電站的工作效益,尤其是針對(duì)電力緊缺的地區(qū)提前發(fā)電,可以有效地緩解一個(gè)地區(qū)的電力緊缺問(wèn)題,進(jìn)而有效地提高了社會(huì)效益。(5)采用錐管堵頭的方式是借鑒國(guó)內(nèi)外應(yīng)對(duì)提供閘門不足的水電站時(shí)采用的方式,在實(shí)際施工過(guò)程中科學(xué)合理地采用錐管堵頭,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),可以為后續(xù)需要全部機(jī)組發(fā)電且提供閘門不足的水電站提供有價(jià)值的參考信息。

        除此以外,特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用,不僅可以有效地保障使用安全可靠,還可以提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,其經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)在安裝和拆卸簡(jiǎn)單便捷,減少檢修閘門的使用,提高工作效率和工作質(zhì)量;其社會(huì)效益表現(xiàn)在可以不影響其他機(jī)組正常發(fā)電,提高供電效率。

        3 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用前景

        水電站在特殊條件下按時(shí)發(fā)電采用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用,結(jié)合上述的分析,可以發(fā)現(xiàn)該方式是具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景的。在水電站發(fā)電過(guò)程中尾水事故檢修門是電站的最后一道保護(hù)屏障,水電站在危水事故發(fā)生后檢修門的使用注意事項(xiàng)是非常多的,首先,要在機(jī)組發(fā)生故障時(shí)或機(jī)組飛逸時(shí)能下滑關(guān)閉;其次,在機(jī)組檢修時(shí)擋下游尾水,故該閘門須具有承受雙向水壓和雙向封水的功能,并且能在發(fā)電水頭作用下動(dòng)水關(guān)閉,檢修門的作用是為了在事故發(fā)生后能夠保障檢修人員的工作安全。然而,有很多水電站在修建過(guò)程中和實(shí)際使用過(guò)程中水電站的閘門是不足的,為了保障在特殊條件下能夠按時(shí)發(fā)電,一方面,在水電站實(shí)際使用過(guò)程中若發(fā)生尾水事故檢修人員能夠有效地進(jìn)行檢修,保障水電站能夠正常使用。另一方面,是在水電站修建過(guò)程中,讓其中幾個(gè)已完成施工的機(jī)組提前供電。本文主要是探討讓其他幾個(gè)機(jī)組提前供電的情況,那么在水電站閘門不足的情況下,采用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用,可以有效地實(shí)現(xiàn)提前供電,緩解部分地區(qū)的電力壓力。

        目前在國(guó)內(nèi)外的水電站出水口封堵所采用的方式有很多,但是采用錐管堵頭進(jìn)行封水的情況還是比較少,水管堵頭封水方式與傳統(tǒng)的出水口封堵方式相比還是有很多優(yōu)勢(shì)存在的,節(jié)約資源、降低成本、提高工期、提高供電效率等,在實(shí)際施工過(guò)程中,若能夠采用科學(xué)合理的、符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的使用這種方式進(jìn)行封水,不僅可以在實(shí)際項(xiàng)目中取得較好的效益,還能夠給整個(gè)水電站行業(yè)提供有價(jià)值的借鑒信息,其表現(xiàn)在采用錐管堵頭進(jìn)行封水,封堵施工效率高,同時(shí)封堵任務(wù)完成后,還可以快速地將閘門恢復(fù)原樣,與傳統(tǒng)的混凝土疊梁門相比,既省時(shí)又節(jié)約,是國(guó)內(nèi)外水電站在應(yīng)對(duì)尾水閘門不足的情況下,提前實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的發(fā)電所采用新方式,具有非常強(qiáng)的借鑒意義,開(kāi)啟中國(guó)水電行業(yè)施工的新境界,體現(xiàn)了中國(guó)速度、質(zhì)量、創(chuàng)造的可靠,也證明了中國(guó)水電行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新,不僅可以有效地推動(dòng)中國(guó)的水電行業(yè)發(fā)展,還能夠有效地為世界各國(guó)的水電行業(yè)發(fā)展提供借鑒。

        結(jié)合上述的分析情況可以證明,特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用前景是非常廣闊的。首先,該方式為國(guó)外首創(chuàng)方案,打破了傳統(tǒng)的出水口封堵工藝,開(kāi)創(chuàng)了全新的技術(shù)模式。其表現(xiàn)在可以通過(guò)計(jì)算可以得出行之有效的技術(shù)方案,對(duì)于多種類型的電站均能適用,具有廣泛的使用價(jià)值。其次,該方式在使用過(guò)程中縮短一些電站正常發(fā)電的工期,具有高效性,也能減少所需尾水檢修閘門的數(shù)量,節(jié)約成本。

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用,結(jié)合水電站的實(shí)際需求采用這種方式的施工工藝及技術(shù)要求,可以有效地在水利水電及相關(guān)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)還可以有效地縮短工期、保障質(zhì)量,進(jìn)而有效地保障水電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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