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尾水管闸门及台车检修方法

【摘要】:在尾水调压井内尾水管出口处设有检修闸门,孔口宽度12.0m,孔口高度18.0m,设计水头65.6m。启闭机设备进行了4个方案比较,选定方案采用台车操作闸门,台车容量5000kN,台车动滑轮组与闸门直接相连,避免采用自动抓梁,考虑施工期两台机组同时安装时封闭尾水管出口,一台机组需要检修和正常运行时台车的灵活性,布置3台台车。

在尾水调压井内尾水管出口处设有检修闸门,孔口宽度12.0m,孔口高度18.0m,设计水头65.6m。原设计方案闸门形式为平面叠梁门,闸门分为6节,静水启闭,采用尾水调压井廊道内的台车通过液压自动抓梁分节操作闸门,台车启吊容量1250kN。①~③号机组尾水管中心线与台车轨道中心线倾斜20°布置,因此要求液压自动抓梁在操作①~③尾水管检修闸门时转动20°。检修闸门数量共5扇,两扇用于前期封堵未安装水轮发电机组的⑧、⑨号尾水管出口。两扇用于两台机组同时安装时封闭尾水管出口,1扇作为发电机组的正常检修。此方案的优点是闸门平常存放在专用的门库内,不受调压井内水位波动的影响,安全可靠,同时闸门数量少,启闭机容量小。

2003年6月咨询会议认为6节叠梁闸门操作过程时间较长,节间漏水量较大,自动抓梁的可靠性差,建议尾水管叠梁检修闸门改为整体闸门,避免使用自动抓梁操作闸门。根据会议精神,进行了整体闸门与启闭机设备的方案比较。闸门门型仍为滑动闸门,每孔设置1扇门叶,分节门叶通过销轴和连接板将闸门连接成整体。启闭机设备进行了4个方案比较,选定方案采用台车操作闸门,台车容量5000kN,台车动滑轮组与闸门直接相连,避免采用自动抓梁,考虑施工期两台机组同时安装时封闭尾水管出口,一台机组需要检修和正常运行时台车的灵活性,布置3台台车。利用安装好的台车作为闸门运输安装的启吊设备,安装工期可以保证。该方案闸门操作可靠,闸门运输安装有手段,工期有保证。为了方便操作,台车动滑轮组与闸门采用液压机构自动穿轴。

将①~③号机组尾水管检修闸门吊耳板倾斜20°布置,较好的解决了①~③号机组尾水管中心线与台车轨道中心线倾斜布置的问题,相对于转动启闭机起升机构或转动自动抓梁,倾斜闸门吊耳板方案结构简单,可靠性较高。

闸门平时锁锭在孔口上方,由于汛期时调压井涌浪水位非常高,同时受高度位置的限制,闸门完全浸泡在水中,因此门叶锁锭措施必须安全可靠,万一发生闸门下落而导致的后果非常严重。为了提高门叶锁锭的安全可靠性,设置上下两层翻板锁锭装置,平时靠下层锁锭装置锁锭闸门,上层锁锭装置与闸门预留一定的间隙,当闸门一旦着落在上层锁锭装置,由信号传感器发出报警信号。由于翻板锁锭装置笨重,为了避免人工操作,并提高自动化程度,设置液压缸操作翻板锁锭装置。

由于安装程序与工期的调整,要求台车与闸门自动脱钩后又能自动挂钩,因此在液压自动穿轴装置两端通过增加导向支撑架而改造为液压自动抓梁。设置两类不同的支撑架适应不同的孔口,导向支撑架用螺栓与液压自动穿轴装置连接。

尽管对整体检修闸门方案做了一定的工作,但由于当时工程已经开工,时间非常紧张,对改动方案所做的设计研究工作深度不够,特别是调压井水位波动对闸门锁锭的安全可靠性影响,没有进行模型试验来验证,似乎存在一定的不安全因素,今后电站运行时还必须加强原型观测。

原尾水叠梁检修闸门方案所存在的问题是可以尽量减小的,通过提高闸门制造安装的精度、保证制造和安装的质量,叠梁检修闸门的可靠性是有保证的。为了减小闸门节间的漏水量,可以对节间止水形式专门研究,确保达到良好的止水效果。调整叠梁闸门分节的数量,如原来采用6节叠梁分节太多,可以分为3大节,加快操作闸门的速度。通过大量的工程实例证明,只要液压自动抓梁设计正确、制造精良,其可靠性也是不容置疑的。有些工程自动抓梁可靠性低,主要原因是自动抓梁的形式选择不适当。

尾水管检修闸门使用机会很少,每孔布置一扇检修闸门所增加的闸门和启闭机工程量太大,而且闸门悬挂锁锭在孔口上方受调压井水位波动的影响,是一个长期存在的安全问题。现在反思来看,该方案的变动也许不是最佳选择。