(四川华电木里河水电开发有限公司 四川省凉山州 615000)
摘要：水电站使用的金属结构因为长期处于潮湿的环境中，很容易受到腐蚀，而因为腐蚀程度的差异其表面会形成不同的腐蚀形态，另这些设备的安装调试也会影响设备的使用。故本篇文章会从两方面分析，一是金属结构设备的安装，二是设备维护，这两点都是以工程概况为基础。
关键词：金属结构设备；闸门；启闭机
引言：当下，随着水电站管理水平的提升，一些水电站已经实现了少人或无人的值班管理，在这一管理模式下，为让水电站的各项工作顺利开展，必须重视设备的安装及调试管理工作，并在电站投产后不断优化，加强金属结构设备的管理与维护，从而使设备满足水电站长期稳定运行的要求。
1.电站概况
卡基娃水电站位于四川省凉山州木里县境内的木里河干流上，系木里河干流(上通坝～阿布地河段)水电规划“一库六级”的第二个梯级电站，是该河段梯级开发的“控制性水库”工程，电站采用混合式的方式开发，上下游分别与上通坝水电站及沙湾水电站连接。在水库的右岸布置有一个长度约为6.36 km的引水隧洞，水流通过隧洞引流至瓦郎沟上游约1.9km处的发电厂房。水库正常蓄水位为2850.00m，正常蓄水位以下库容约3.583亿m3；死水位2800.00m，相应库容约0.777亿m3；校核洪水位2852.86m，总库容3.745亿m3，具有年调节能力。拦河大坝使用的是面板堆石坝，最大坝高171m，电站主厂房装机容量为440MW（4*110MW），每年的发电量约15.61亿kW•h。
该水电站的使用的金属结构包括泄水系统、引水系统、厂房尾水系统及导流系统等建筑物的拦污栅、闸门和启闭设备，闸门的门叶和门槽埋件的总套数为14套，启闭机数量为9台（套）。
2.金属结构设备的安装调试
本文是以卡基娃水电站的泄水与引水系统的闸门与启闭机为例，分析了金属设备的安装和调试。
2.1泄水与引水系统的闸门与启闭机
泄水系统：其使用的金属结构包括1#泄洪闸门、放空闸门及2#泄洪系统的闸门和启闭设备。具体布置为：1#泄洪闸（弧形门）布置于大坝左岸，露天布置，主要用于非常规泄洪；放空门（平板型）亦布置于左岸，用于水库放空，分为检修闸门和工作闸门（1#泄洪洞、放空洞、施工导流洞在大坝左岸山体底部汇集，并形成三洞合一的形态）。2#泄洪洞位于大坝右岸，布置有检修闸门（平板门）和工作闸门（弧形门），其中检修闸门露天布置，工作闸门布置于右岸山体内，用于水库常规泄洪；以上闸门都设有对应的启闭机系统，其中弧形门采用液压启闭机，平板门采用固卷启闭机。
输水系统：电站输水系统布置在大坝右岸，金属结构包括三部分，分别是前缘进水口拦污栅及闸门、支洞进人门、尾水事故门，其中前缘进水口一共设置了8孔（双排）拦污栅栅槽，其中工作栅及检修栅各4孔；1孔检修闸门、1孔事故闸门以及相对应的启闭机设备；检修闸门静水启闭，事故闸门可动水关闭。
2.2安装与调试
首先，闸门预埋件的安装：先测量放线，确定各构件的准确安装位置，再进行预埋件的吊装就位、调整，待确定预埋件的安装位置及尺寸（垂直度、开口宽度、对角线）符合质量要求后，随即对预埋件进行加固，加固焊接应保证焊接强度符合要求，从而保证预埋件在二期混凝土浇筑过程中的稳定。
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其次，闸门门叶的安装：泄水系统工作门为弧形门体，引水系统及泄水系统检修门门叶为平板闸门，安装高度均较高，且2#泄洪洞工作闸门及启闭系统布置在洞内，受到空间限制，安装难度较大，并在安装时需考虑不同方面的因素，故其具体的安装过程，需针对不同的安装工况，采取不同的安装措施，由于闸门安装重量大，属于危险性较大的分项工程，需要安装单位编制专项方案，并进行审批后方可实施，且在安装过程中要严格按照批准的方案执行。在安装前需要配合使用起吊设备把闸门门叶与支臂等附件运送至现场，且在吊装过程中吊点的位置要严格按照设计或厂家的要求进行布置，并避免在吊装就位的过程中发生碰撞，闸门分段拼装完成后应立即用临时锚固装置固定。门叶的拼装的质量将影响随后的焊接，所以门叶的拼装需把节间定位装置制作标准，把各方面的数据变化控制在较小的范围内，并符合相关规范要求。待所有门叶拼装完成后，需通过监理现在验收后方可进行焊接施工，在焊接作业时需要注意的是各部位焊接要对称进行，避免应力集中，一类焊缝和二类焊缝需严格按照探伤标准进行无损探伤检测。最后进行的是闸门橡胶水封安装，安装要保证水封具有一定的压缩量（一般为2-3mm），且各部位压缩量均匀。
最后，启闭机的安装：启闭机的安装施工是在启闭机室内进行（启闭机室分为室内和室外两种），卡基娃水电站2#泄洪洞工作闸门启闭机室设在洞室内，其余启闭机均设在洞室外部。安装工作进行前，需清理待安装设备的各种零部件是否齐全，并检查其质量是否符合要求，确定符合要求后在正式进行安装前需对安装高程及安装中心点测量放线，随后，进行启闭机的组装及就位施工，同时进行启闭机控制柜及相关控制回路的布线及安装工作。待以上工作均完成后，就可进行启闭机电源送电，进行启闭机单机调试，完成后将闸门与启闭机连接，然后进行闸门及启闭机联合调试，以实现现地与远程控制的功能。
3.金属结构设备的维护
因为金属结构大多数设备都长期被水体包围，因此设备表面可能出现不同程度的腐蚀，而一旦设备被腐蚀，其强度、刚度及承载能力就会降低，影响设备的使用。所以，设备的维护对金属结构设备的长期稳定运行有重要影响。
金属结构的设备维护主要包括两点，分别是闸门的维护与启闭设备的维护[1]。
首先，闸门因为长时间接受水流的冲刷，且制作的钢材也混合了其它材料，与水接触后会与水中的电解质发生电解反应，出现腐蚀。目前，主要采用的方法是：在闸门表面涂刷防腐漆或用阴极保护的方式对闸门进行保护。方法一：在闸门表面涂刷防腐漆是在金属结构表面涂抹一层或多层防腐覆盖层（保护层、层数一般为两底两面），防止设备金属部分直接与外界环境接触。这种方式具有的特点是，用涂料防护，工艺简单，投入的成本较少，可在水电站金属结构的维护中广泛使用。方法二：阴极保护法是选择电位高于铸铁或碳钢的金属（根据闸门不同材质选用），镀在门体上，让闸门表面的电极从阴极变为阳极，这一方法可以延长闸门保护的时间，有效减少劳动力的使用，降低人工成本。卡基娃水电站才用的是第一种闸门保护方法（涂刷防腐漆）。
其次，启闭设备的维护是根据设备厂家提供的设备使用维护说明书，制定详细的设备维护细则，任何一项维护都需记录在工作日志上。即工作人员接班后，操作者需检查启闭机的运行状态，检查金属结构是否开裂、齿轮的咬合情况、以及轴承是否漏油、外部设备运行是否正常等。如果在检查的过程中发现问题，需记录在工作日志上，并进行维护。维护主要包括：检查所有设备的使用情况，判断起吊用索具、电机等运行工况是否正常，更换设备的润滑油，清理油箱内的杂物等；检查电机的状态，以及各种电气元器件与其他设备的连接，如有异常情况，及时处理，而对于出现磨损超过规定值的零件，需及时更换，减少故障发生的可能。同时，如果启闭器出现大的故障，则需联系专业人员或厂家技术人员针对该故障进行专项的修理。
结语：本文是以卡基娃水电站的基本情况为前提，简要分析了金属结构设备的安装调试与维护。其中，对于设备的安装与调试主要针对设备预埋件、闸门及启闭机的安装进行了简要论述，而对于设备的维护，则从闸门与启闭设备两方面简要分析。
参考文献：
[1]戚得众,饶运清,孙念友,刘朝晗. 金属结构件优化下料与生产管控系统设计与实现[J]. 制造业自动化,2012,34(14):17-20.
论文作者:许杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签：闸门论文; 设备论文; 水电站论文; 启闭论文; 金属结构论文; 启闭机论文; 预埋件论文; 《电力设备》2017年第26期论文;