水利工程論文-巖灘水電站金屬結構運行存在問題的探討摘要：本文簡要介紹巖灘電站金屬結構的布置情況，重點對在運行中存在問題進行分析和探討。關鍵詞：金屬結構存在問題解決辦法巖灘水電站概述巖灘水電站為紅水河梯級骨干電站之一，位于廣西大化縣境內紅水河中游，電站裝機容量1210Mw，電站一號機組于1992年9月投產發(fā)電，四號機組于1995年6月投產發(fā)電。根據電站樞紐布置和巖灘地區(qū)水文特性以及機組引用流量大和含沙量大等特點，巖灘電站共設有各類閘門37扇，攔污排一道，攔污柵22扇，啟閉機24臺。一、金屬結構的布置1、溢流壩段溢流壩段設有7個表孔和一個泄水底孔組成，表孔寬高為1521m，堰頂高程202m，設1522.5m露頂式弧形工作閘門7扇，門槽7套，1522.4m露頂式事故檢修閘門1扇，為7孔共用，門槽7套。在18號壩176m高程設58m深孔式弧形閘門1扇，門槽一套，59.556m深孔式事故檢修閘門1扇，門槽1套。溢流壩弧形工作閘門采用22800kN固定啟閉機啟閉，事故檢修閘門共用壩頂22500kN門機啟閉。底孔弧形閘門采用21600kN固定啟閉機啟閉，底孔事故檢修閘門共用壩頂22500kN啟閉。2、發(fā)電機組段機組引水系統(tǒng)采用單機單管引水，引水鋼管內徑10.8m，每條鋼管中心長度69.348m。進水口前面設兩道攔污設備，第一道為浮筒式攔污排，第二道攔污柵共20孔，4臺機貫通式布置，設有4.529m攔污柵22套(其中工作攔污柵20套,檢修攔污柵2套),互相通用,柵槽共40套,前面為工作柵槽,后面為檢修攔污柵槽。每臺機組進水口設8.214.1(寬高)m快速閘門1扇,快速閘門用8000kN/6000kN液壓啟閉機啟閉?？焖匍l門前面設8.215.49m事故檢修閘門1扇,4臺機組共用，利用壩頂22500kN門機啟閉。每臺機組尾水管用兩個中墩分隔成三個孔,每孔設1扇檢修閘門，4臺機組共12扇閘門,尾水閘門用21250kN尾水臺車啟閉.廠房安裝間下游側高程174m設進廠通道,為防止兩年一遇洪水進入廠房,設107.1m防洪大門1扇,利用尾水21250kN臺車啟閉。3、沖沙孔在廠房左、右兩側各布置一個沖沙孔，左沖沙孔設在12號壩段，出口處設35m工作閘門1扇，閘門采用13600kN固定式卷揚機啟閉。進口設36m事故檢修閘門1扇，閘門用12800kN固定式卷揚機啟閉。右沖沙孔布置在4號壩段，出口處設2.83m工作閘門1扇，閘門用12800kN固定式卷揚機啟閉。進口設2.84.5m事故檢修閘門1扇，閘門用12800kN固定式卷揚機啟閉。4、升船機壩段在升船機壩段設有1221.6m露頂式擋水閘門1扇，洪水期和非通航期，關閉擋水閘門擋水，閘門共用壩頂22500kN門機啟閉。在上閘首設有1215.55m工作閘門一扇，閘門用23000kN接力式液壓啟閉機啟閉。在升船機上游航道左右兩側各設置一個沖沙孔，設有3.06.315m沖沙閘門各一扇，分別用一臺1250kN固定卷揚機啟閉。在下閘首設有16.513.1m工作閘門一扇，用一臺2800kN固定式卷揚機啟閉。二金屬結構運行存在的主要問題及對策1、閘門自動抓梁巖灘水電站閘門自動抓梁均采用自如式自動抓梁，根據閘門規(guī)格不同共有四種：機組進水口檢修閘門抓梁、尾水檢修閘門抓梁、溢流壩檢修閘門抓梁、升船機擋水閘門抓梁。四種抓梁在工作中均出現過抓梁單邊脫鉤等情況，造成閘門不同程度的損壞，給金屬結構的安全運行帶來了極大的影響，造成工作人員一提到動閘門就提心吊膽，更加大了安全運行的難度。通過對抓梁的結構和事故情況進行認真的分析和研究，抓梁存在的主要問題是抓鉤時沒有限位裝置、抓體本身潤滑裝置不好、梁體整體結構不太合理等因素。為此，我們決心對閘門自動抓梁進行分期分批改造，通過和設計部門的共同研究，在原來抓梁的基礎上進行改造，通過改造后的運行實際檢查，達到了預期的效果，提高了閘門操作的可靠性。2、進水口攔污排巖灘水電站進水口設有一道浮筒式攔污排，在庫水位由低向高變化時，下游端頭的牽引浮筒不能自動浮升，造成過拉斷連接裝置和附近浮筒經常翻轉的現象，雖然進行了多次改造和處理，均不能達到理想，其主要原因是牽引裝置本身的浮力不夠，加上導軌的摩擦力較大的結果。最后也只能計劃安裝卷揚機進行提升牽引裝置，以解決長期存在的問題。3、沖沙孔水封翻轉巖灘兩個沖沙孔檢修及工作閘門均有中間水封，門楣高度1米左右，在閘門啟閉的過程中經常發(fā)生水封翻轉的現象，造成水封極容易損壞，影響止水效果，每年都要更換水封，雖然采用過淋水、涂黃油等措施，均不理想，后經我們認真分析研究，認為主要是由于門眉高度長，造成摩擦力過大，水封壓板壓頭弧度不夠的原因。通過對水封壓板進行改造，很好地解決了水封翻轉的問題，延長了水封的使用壽命和節(jié)約了資金。4、進水口油壓啟閉機巖灘水電站進水口快速閘門#4油壓啟閉機是在安裝時就發(fā)現有缸體拉傷損壞且經過返廠處理后安裝的，而且在現場安裝時又發(fā)現有拉傷，現場再進行處理過后帶病運行的，在運行后又進行了兩次處理。通過認真分析其主要原因是由于廠家在廠內組裝時引起的。雖然經過處理后能夠運行，但還是一個安全隱患，后來更換了啟閉機的活塞頭，情況有所好轉，但都不是最好的解決辦法，最近重新購置一臺新的啟閉機，以確保設備的安全運行。三、有待改進的問題1、充水問題巖灘水電站右沖沙孔檢修閘門充水平壓方式采用提門充水方式，在實際操作中經常出現操作控制不夠準確的情況，造成充水過快，沖壞工作閘門水封的現象，對安全運行極為不利，建議今后的閘門沖水平壓方式均應采用沖水閥沖水方式為宜。底孔檢修閘門充水閥設計時止水裝置水封沒有固定，運行后水封脫落，造成從充水閥處漏水大，給工作閘門的維護帶來了較大的困難，后經過檢修改造，達到了止水的效果。2、閘門檢修維護左沖沙孔檢修閘門安裝的底檻高程為159.5m,設計水頭為68m，系平面定輪鋼閘門。閘門自重41.48t，加重122.9t，啟閉機的動滑輪與閘門的吊耳直接連接。閘門平時用224m平臺上的鎖錠裝置把閘門鎖錠于門槽內。由于水庫正常庫水位為223m，檢修閘門底部一直泡在水中，同時當檢修門需要檢修時，只好將固定啟閉機吊走，再將閘門掉出到閘檢室進行檢修，工作量很大。設計時應該考慮將啟閉機的安裝高程提高，以方便運行和檢修。3、閘門門槽弧形閘門門槽在設計時只安裝到閘門頂上1m（224m高程），在224m壩頂233m高程之間為砼墻，由于砼施工過程中控制不很嚴格，當閘門開啟時不僅嚴重刮壞水封，甚至無法開啟閘門，只好在砼墻上打出1條弧形槽，以不影響開門為原則，7孔弧門共打了14條弧形槽，由于是高空作業(yè)，排架搭設和打槽，既費工、費時又不安全，而且影響美觀，同時有些地方由于鋼筋的影響，打槽不到位，對閘門的安全運行不利。如果設計時考慮將門槽（不需要不銹鋼止水段面）延伸到頂，則減去大量不必要的麻煩。4、船機導航浮堤的運行巖灘升船機上游導航堤采用砼浮堤，設在#7溢流孔和升船機航道之間，由于導航堤長達65m，在實際運行中，問題主要出現在汛期，在洪水期間庫區(qū)浮渣較多，由于水流的作用，在浮堤的左側堆積有大量的浮渣，#7孔閘門的開度大小直接影響著浮堤的安全運行，閘門的開度一般要控制在5m左右