羅紅云,吳義斌,程俊才,朱 濤,王保琳
(廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司,廣西 南寧 537226)
大藤峽發(fā)電廠為河床式電站,機(jī)組主要設(shè)備包括哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的SF 200-88/17200 型發(fā)電機(jī),浙富公司生產(chǎn)的ZZ-LH-1040 型水輪機(jī)。每臺(tái)發(fā)電機(jī)組設(shè)進(jìn)水口3 孔,尾水出口3 孔,發(fā)電額定流量890.34 m3/s。目前左岸廠房進(jìn)水口配備攔污漂排1 套、攔污柵12 扇(3 扇備用)、檢修閘門3 扇和事故閘門6 扇,尾水出口設(shè)置尾水檢修閘門9 扇[1]。
大藤峽發(fā)電廠的機(jī)組檢修排水的水源主要為流道、蝸殼、尾水管的積存水以及上下游閘門的滲漏水。機(jī)組檢修排水采用間接排水方式,即檢修時(shí)流道、蝸殼和尾水管的積水經(jīng)盤形閥通過(guò)排水廊道排入檢修集水井,再由檢修排水泵排至下游。機(jī)組活動(dòng)導(dǎo)葉前即前流道容積約為11 270 m3,活動(dòng)導(dǎo)葉后至尾水管即后流道容積約為11 970 m3,則機(jī)組檢修時(shí)需要排水的總?cè)莘e為23 240 m3,此外加上機(jī)組進(jìn)水口和尾水檢修門的滲漏水。因我廠機(jī)組有流量大,過(guò)流容積大等特點(diǎn),按照常規(guī)操作檢修落門排水需要4 d 時(shí)間,嚴(yán)重影響檢修進(jìn)度[2]。
檢修落門排水過(guò)程中,門機(jī)換梁時(shí)間、起升速度、檢修排水泵功率、尾水盤型閥排水量、蝸殼盤型閥排水量、閘門漏水量等有一個(gè)或多個(gè)出現(xiàn)異常時(shí),都會(huì)導(dǎo)致檢修排水時(shí)間增加。因此從以下幾個(gè)方面進(jìn)行原因分析[3]。
機(jī)組進(jìn)水口有檢修門梁和事故門梁兩種,當(dāng)在停機(jī)態(tài)落進(jìn)水口檢修門時(shí)需要更換進(jìn)水口檢修梁,落進(jìn)水口事故門時(shí)需要更換進(jìn)水口事故門梁;機(jī)組進(jìn)行計(jì)劃?rùn)z修并確認(rèn)具體停機(jī)時(shí)間后,在檢修總指揮的安排下會(huì)在檢修前幾天更換檢修門梁,確保門機(jī)需要使用時(shí)能夠立即投入使用。由此可見(jiàn),更換門機(jī)抓梁未對(duì)檢修落門排水時(shí)間長(zhǎng)短造成影響。
左岸廠房尾水檢修閘門總水壓力為42 688.049 kN,進(jìn)水口檢修閘門總水壓力為77 527 kN,進(jìn)水口事故閘門總水壓力為67 063.3 kN,且3 種閘門自重都大于90 000 kg,進(jìn)水口門機(jī)起升機(jī)構(gòu)額定起升速度為1.81 m/min,尾水門機(jī)起升機(jī)構(gòu)額定起升速度為1.72 m/min;為保證閘門能安全穩(wěn)定落到位無(wú)法改變其起升速度。
廠房布置4 臺(tái)檢修排水泵和2 臺(tái)潛污排水泵,每臺(tái)檢修排水泵功率為220 kW,額定流量為1 000 m3/h,每臺(tái)潛污排水泵功率為55 kW,額定流量為150 m3/h,根據(jù)流道、蝸殼以及尾水管的總?cè)莘e23 240 m3,在進(jìn)水口檢修門和尾水檢修門不漏水的情況下,6 臺(tái)泵全部運(yùn)行排水時(shí)間最少為5.4 h。
每臺(tái)機(jī)組布置兩個(gè)蝸殼盤型閥,經(jīng)查詢圖紙資料確認(rèn)兩個(gè)蝸殼盤型閥的直徑為500 mm,根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,一個(gè)蝸殼盤形閥全開最大排水流量為1 800 m3/h,流道和蝸殼的水流可以在3.13 h 內(nèi)迅速排到尾水管(不考慮檢修排水泵和檢修集水井容量的影響)。
每臺(tái)機(jī)組布置兩個(gè)尾水盤型閥,經(jīng)查詢圖紙資料確認(rèn)兩個(gè)尾水盤型閥的直徑為600 mm,根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,一個(gè)尾水盤形閥全開最大排水流量為2 400 m3/h,流道、蝸殼和尾水管的水流可以在4.8 h內(nèi)迅速排到檢修集水井(不考慮檢修排水泵和檢修集水井容量的影響)。
經(jīng)多次在檢修期間對(duì)落閘門的情況觀摩可知,在大流量水流、高水位回流以及施工垃圾的三重作用下,雜物卡阻于閘孔門槽處,進(jìn)水口閘門和尾水閘門不能完全落到位,導(dǎo)致閘門和地坎有一定的間隙,上游和下游水流在水壓作用下流到流道和尾水管,因流量較大無(wú)法排完流道、蝸殼、尾水管里的水,導(dǎo)致經(jīng)過(guò)幾天連續(xù)排水還是不能將流道內(nèi)的水排完。
經(jīng)過(guò)分析,可以確定原來(lái)檢修落門排水時(shí)間長(zhǎng)的直接原因是閘門因建筑垃圾卡阻沒(méi)下落到底、閘門密封不嚴(yán)漏水量大,導(dǎo)致進(jìn)水流量大,流道內(nèi)的水不能及時(shí)排出,增加了檢修排水的時(shí)間。為了徹底解決檢修落門排水時(shí)間長(zhǎng)的難題,經(jīng)過(guò)集中分析、討論最終確定檢修落門排水方案優(yōu)化如下:
4.1.1 落門前具備的條件
(1)機(jī)組在停機(jī)態(tài);
(2)機(jī)組調(diào)速器鎖定裝置在投入狀態(tài);
(3)機(jī)組緊急停機(jī)電磁閥在投入狀態(tài);
(4)請(qǐng)專業(yè)水下作業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)待命,相關(guān)潛水作業(yè)設(shè)備檢查無(wú)異常;準(zhǔn)備一臺(tái)汽車吊及駕駛?cè)藛T,配合水下作業(yè)人員使用。
4.1.2 落門排水步驟
(1)以上條件具備后,開始落進(jìn)水口檢修門;
(2)駕駛室操作人員注意落門高程,檢修門剩余1 m 落到位時(shí)暫停落門;
(3)讓專業(yè)水下作業(yè)人員下水檢查門槽底部有無(wú)異物,如有異物,需及時(shí)清理(如異物較多,潛水員無(wú)法清理,需考慮落進(jìn)水口事故門);
(4)檢查完畢后,潛水員先轉(zhuǎn)移至安全位置,通知駕駛室司機(jī)將進(jìn)水口檢修門落到位,通知潛水員再次檢查確認(rèn)檢修門是否落到位;
(5)進(jìn)水口3 孔檢修門完成落門后,進(jìn)行落尾水檢修門工作;
(6)因尾水水情特殊,非3 臺(tái)機(jī)組全部停機(jī)情況下,潛水員無(wú)法下水檢查,故落尾水檢修門時(shí),駕駛室司機(jī)應(yīng)注意當(dāng)檢修門落到底、載荷開始下降時(shí)的具體高程顯示應(yīng)在0.98 m 左右,3 孔尾水檢修門落門高程不應(yīng)相差±0.05 m,若發(fā)現(xiàn)其中一孔檢修門落門高程較其余兩孔檢修落門高程相差較大,應(yīng)反復(fù)起落多次嘗試;
(7) 完成進(jìn)水口及尾水落門后,進(jìn)入檢查與排水階段;
(8)兩個(gè)尾水盤型閥開啟 150 mm 且6 臺(tái)泵(4臺(tái)檢修泵,2 臺(tái)潛污泵)同時(shí)啟動(dòng)大力排水4 h 后,水輪機(jī)水力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)輪室前后壓力無(wú)下降及尾水壓力均無(wú)變化,就要迅速啟動(dòng)閘門漏水檢查及采取相應(yīng)措施后再排水;漏水點(diǎn)分以下的3 種情況:
1)漏水點(diǎn)來(lái)自尾水檢修門;
2)漏水點(diǎn)來(lái)自進(jìn)水口檢修門;
3)漏水點(diǎn)來(lái)自尾水檢修門和進(jìn)水口檢修門。
4.1.3 確認(rèn)尾水漏水點(diǎn)的方法及處理措施
(1)檢查方法:關(guān)閉蝸殼兩個(gè)盤型閥(導(dǎo)葉在全關(guān)位置),尾水管壓力不變,蝸殼壓力基本不上升或是上升特別慢,就可以確認(rèn)漏水點(diǎn)大部來(lái)自尾水。
(2)處理措施:尾水環(huán)境特殊,需3 臺(tái)機(jī)組全部停機(jī)及溢洪道無(wú)閘門開啟狀態(tài),水下作業(yè)人員才能下水檢查,這兩項(xiàng)條件不滿足的情況下,只能在機(jī)組導(dǎo)葉全關(guān)及蝸殼盤型閥全關(guān)的條件下,先提尾水檢修右孔門出水面查看閘門底水封及門楣水封、側(cè)水封有無(wú)被壓壞等,落回右孔后接著提中孔,最后提左孔,全部都要重新提出水面檢查后再回落;3 孔門都落到位后,重新操作排水,直到尾水管內(nèi)水位能下降為止,這時(shí)就可以打開兩個(gè)蝸殼盤型閥(控制開度)一起排水。
4.1.4 確認(rèn)進(jìn)水口漏水點(diǎn)的方法及處理措施
(1)檢查確認(rèn):關(guān)閉兩個(gè)蝸殼盤型閥(導(dǎo)葉在全關(guān)位置),尾水管壓力降低,蝸殼內(nèi)壓力上升快,就可以確認(rèn)漏水點(diǎn)大部來(lái)自進(jìn)水口。
(2)處理措施:一般此位置漏水概率較高,且所需要?jiǎng)佑玫娜肆拔锪^多,耗費(fèi)的時(shí)間也長(zhǎng),所以為了節(jié)省時(shí)間,盡量不要浪費(fèi)水下作業(yè)人員下水時(shí)間及次數(shù),尾水及蝸殼盤型閥先暫時(shí)關(guān)閉停止排水,等進(jìn)水口先處理好后在恢復(fù)排水;為了合理節(jié)省時(shí)間,先提從直徑1 600 mm 的補(bǔ)氣管位置聽(tīng)出水聲最大的檢修門,提高1 m 后停住,接著派第一個(gè)潛水員潛水清掃底坎的雜物垃圾(不要先派潛水員下水等待,后再提門,1 名潛水員下水作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)2 h,等待就會(huì)白白浪費(fèi)水下作業(yè)時(shí)間),清理干凈后潛水員轉(zhuǎn)移至事故門槽位置,將檢修門落到底,事故門槽位置的潛水員再次塞薄板檢查底坎,確認(rèn)干凈后潛水員退至事故門槽位置減壓上浮退出作業(yè),同時(shí)抓梁退銷提出水面;依次進(jìn)行第二及第三孔,潛水員換人(因潛水員根據(jù)潛水深度有嚴(yán)格的潛水時(shí)間和潛水次數(shù)要求,每孔必須換一人),重復(fù)前面第一孔步驟;3 孔全部完成后重新排水檢查;水位還是排不下,考慮換梁落事故門,落事故門時(shí)步驟同檢修門一樣,離底坎有1 m 時(shí),潛水員下水清掃;繼續(xù)排水,直到水位能下降為止。
4.1.5 漏水點(diǎn)來(lái)自尾水檢修門及進(jìn)水口檢修門的確認(rèn)及處理措施
(1)檢查確認(rèn):關(guān)閉蝸殼兩個(gè)盤型閥(導(dǎo)葉在全關(guān)位置),尾水管內(nèi)壓力增加,蝸殼內(nèi)壓力上升特別快,就可以確認(rèn)漏水點(diǎn)來(lái)自尾水檢修門及進(jìn)水口檢修門。
(2)處理措施:該情況是最不容易出現(xiàn)的;措施與前面的兩點(diǎn)一樣,安全的處理順序是先處理尾水檢修門的漏水后,再處理進(jìn)水口檢修門。
(3)至檢查機(jī)組蝸殼進(jìn)口壓力表壓力為0 MPa;機(jī)組蝸殼末端壓力表壓力為0 MPa;機(jī)組水輪機(jī)頂蓋壓力表壓力為0 MPa;機(jī)組轉(zhuǎn)輪室壓力表壓力為0 MPa;機(jī)組尾水管進(jìn)口壓力表壓力為0 MPa;機(jī)組尾水管出口壓力表壓力為0 MPa;至此,落門排水流程已全部結(jié)束。
在機(jī)組檢修前用門機(jī)吊起閘門一節(jié)一節(jié)檢查閘門的密封,對(duì)閘門密封間隙大的部位進(jìn)行密封更換。
經(jīng)過(guò)實(shí)施以上措施之后,重新對(duì)機(jī)組檢修期間的落門排水時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,如表1 所示。
表1 方案實(shí)施前后檢修排水時(shí)間調(diào)查表
從表1 可以看出,從措施實(shí)施后,“落進(jìn)水口檢修門”、“落尾水檢修門”、“排水”和“落進(jìn)水口事故門”4 個(gè)工序施工時(shí)間大大縮短。通過(guò)運(yùn)行同樣的對(duì)策能更好地控制機(jī)組檢修落門排水的時(shí)效性,檢修人員對(duì)如何縮短機(jī)組檢修排水時(shí)效性形成一套完整的工藝,這是在實(shí)踐中得到的鍛煉,并在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)。
通過(guò)對(duì)以上方法的實(shí)踐,大大減少了機(jī)組檢修落門排水的時(shí)間、縮短了機(jī)組檢修周期、變相提高了機(jī)組檢修效率和檢修質(zhì)量,為社會(huì)和企業(yè)帶來(lái)安全效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。