敦化抽水蓄能电站尾闸室金属结构设备布置与埋件制作浅析论文_孙文勇1,林宇2

中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁沈阳 110179

摘要:依据敦化抽水蓄能电站设计及工程整体布置的需要,敦化抽水蓄能电站设置有尾闸室,制作时吸取相关已建抽水蓄能电站工程尾闸室布置中金属结构制作经验的基础上,经多次方案比较、优化、确定尾闸室事故闸门埋件的质量控制重点、制作工艺,可满足设计图纸的要求,使设备质量要求得以保证。

关键词:尾闸室金属结构设备;布置与设计;尾闸室埋件制作;敦化抽水蓄能电站

1.概述

敦化抽水蓄能电站,位于吉林省敦化市北部小白林场,距敦化市直线距离约为70km,距吉林市120km,距长春市220km。

电站枢纽建筑物主要由上水库、水道系统、地下厂房、地面开关站及下水库等工程项目。安装4台350MW立轴单级混流可逆式水轮发电机组,总装机容量为1400MW,年平均发电量为23.42亿kw•h,年平均抽水量31.232亿kw•h。本工程属于大(1)型一等工程。

2.布置与设计

2.1设备布置及设计

尾闸室金属结构设备由孔口尺寸3.7mX4.6m闸阀式高压平面滑动闸门,4台机组设置4扇尾水事故闸门,布置在同一个闸室内。主支承采用滑道形式,闸门靠自重及部分水柱重量动水闭门,正常情况下静水启闭,由旁通管充水平压;闸门正常运行时,承受来自下库的水压;为避免闸门在全闭状态下意外承受来自上水库方向水压时遭破坏,闸门设置自动泄压装置。闸门设单吊点,通过拉杆和液压启闭机活塞杆相连。平时停放于孔口上方的门槽内。

2.2尾水事故闸门的作用

尾水隧洞较长,水轮机淹没深度较深,尾水管置于较低高程,为防止下游尾水淹没厂房造成人身事故与设备的损失,可关闭此事故闸门截断水流。机组运行时出现偶然事故或正常检修时,可关闭此事故闸门截断水流。

2.3充排水系统阀门

充排水手动/电动工作球阀,公称直径为300mm,公称压力为4.0MPa,用作尾水闸门上水库侧充水的工作阀,连接形式为法兰连接。球阀电机的防护等级为IP55。

自动充排气阀用于闸门上水库侧充排水及机组正常运行时闸门井及流道的自动补气和排气,进排气阀公称通径分别为300mm和100mm,公称压力为4.0MPa,连接形式为法兰连接。

手动检修球阀,公称直径分别为300mm和100mm,公称压力均为4.0MPa,分别用于尾水闸门上水库侧充水的工作阀门检修、自动充排气阀的检修。连接形式为法兰连接。

止回阀公称直径300mm,公称压力4.0MPa,用于尾水事故闸门万一承受上游侧水压时的卸压,连接形式为法兰连接。

2.4尾闸室事故闸门

尾闸室事故闸门为平面滑动钢闸门,水封设在闸门上游侧。门顶设有充水阀,门叶分二节制造,在工地由安装拼装焊接成整体。闸门结构件主材选用Q345D钢板和Q235B型钢。顶、侧水封采用P型橡塑复合止水橡皮,底水封为I型水封,水封采用SF6674止水橡皮。主滑块采用高强度复合材料。

3.尾闸室事故闸门门槽埋件

3.1尾闸室事故闸门门槽结构

门槽为全封闭箱形结构,门槽上下游流道约7m长范围内设有钢板衬砌,此段钢板衬砌也作为门槽的一部分。故门槽结构由底板、腰箱、侧板、侧槽板和顶盖等部分组成。门槽段总长7.0m,门前门后各3.5m,腰箱高约为7.9m,腰箱盖外形尺寸,长约为5.8m,宽约为2.7m,高约为0.7m。为便于检修,腰箱盖上设有进人孔,在门槽设计时在顶盖与腰箱、进人孔盖与顶盖之间都设置可靠的密封装置,顶盖密封盖采用双道“O”型密封圈,顶盖及其与其配合的底座严格按设计要求进行制造、加工,保证其密封性能。尾闸室门槽埋件简图如图1所示。

图1

3.2尾闸室事故闸门门槽埋件制作质量控制重点

1)门槽埋件所用钢板较厚,焊缝较密,焊接热量集中,施工前做好焊接工艺设计,根据腰箱、底板、顶盖等构件的结构特点,编制可行的焊接工艺。焊接时要注意焊接变形,因该门槽埋件结构尺寸较小,如下图顶板2中,总厚度为670mm,主梁间间距500mm,焊接人员施焊时相对困难,为减少焊接人员操作难度,提高工作效率,在整体组对前可将图中的“T”型梁组对成“π”型梁进行焊接,然后再整体组对,如图2所示。

2)所有构件的机加工均在焊接完毕,经人工时效后进行。腰箱、顶板2等带有门槽水封座面及支撑侧构件在焊后要进行整体退火消除内应力。腰箱、顶板中的水封座面设计图纸中是5mm的不锈钢板,制作时我们采用8mm的不锈钢板进行组对,焊接后,进行整体退火消除内应力。然后采用机械滑台、铣削头、卡具对水封座面进行整体加工,将腰箱、顶板整体通过卡具固定,保持腰箱(顶板)与机械滑台平行放置,机械滑台安装铣削头,机械滑台平行于腰箱(顶板)整体做横向运动,铣削头对水封座板进行整体加工。

论文作者:孙文勇1,林宇2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/11/27

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敦化抽水蓄能电站尾闸室金属结构设备布置与埋件制作浅析论文_孙文勇1,林宇2
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