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小浪底排沙泄洪事故闸门水封密封新技术

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小浪底排沙泄洪事故闸门水封密封新技术小浪底排沙泄洪事故闸门水封密封新技术 水电站机电技术2001年第1期 小浪底排沙泄洪事故闸门 水封密封新技术 赵海林 中水一局机电安装分局,迁宁大连,116041 捕要肚小浪底水利枢纽工程排沙,泄洪事故ff9门水封密封新结拘后腔加压水实践为基础,将其成功应用于小 灌底水利枢纽工程中,有助于解决闸门水封密封问题. 关键词超大型金属结构设计水头高承受压力大运行杂斗牛复杂闸门永封后腔加压水新结构 1概述3金属结构主要特点 小浪底水利枢纽地处黄河中游河南省洛阳市境 内,是黄河中游最后一段峡谷的出口处,也是峡谷最 ...
小浪底排沙泄洪事故闸门水封密封新技术
小浪底排沙泄洪事故闸门水封密封新技术 水电站机电技术2001年第1期 小浪底排沙泄洪事故闸门 水封密封新技术 赵海林 中水一局机电安装分局,迁宁大连,116041 捕要肚小浪底水利枢纽工程排沙,泄洪事故ff9门水封密封新结拘后腔加压水实践为基础,将其成功应用于小 灌底水利枢纽工程中,有助于解决闸门水封密封问. 关键词超大型金属结构水头高承受压力大运行杂斗牛复杂闸门永封后腔加压水新结构 1概述3金属结构主要特点 小浪底水利枢纽地处黄河中游河南省洛阳市境 内,是黄河中游最后一段峡谷的出口处,也是峡谷最 大的水利枢纽工程.坝址以上控制流域面积69.4万 km,占黄河流域面积的92.3.水库的总库容 126.亿m.,其中后期有效库容51亿m.,是黄河干 流在三门峡水库以下唯一能够取得较大库容的控制 性工程,在黄河治理中具有重要战略地位和深远意 义. 小浪底水利枢纽的开发目标是以肪洪,防凌,减 淤为主,兼顾供水,灌溉,发电,蓄清排浑,除害兴利, 综台利用.工程建成后可使下游防洪标准由60年一 遇提高到千年一遇,与三门峡水库联台运用可基本 解除下游河段凌汛威胁i可拦蓄泥沙约100亿t,减 缓下游河道泥沙擀积;使下游河道20年不抬高;平 均每年增加2O亿m.的调节水量,改善下游农业灌 溉和城市供水条件.电站建成后给该地区经济发展 带来生机,库区旅游业发展很快,该地区有山水旅游 景区;电站装机180万kW,每年平均发电量51亿 kW?h,是河南电网中理想的调峰电站. 2布置 小浪底水利枢纽工程有:枢纽建筑物泄洪洞,排 沙河,发电引水洞地下厂房,防淤闸及溢洪道等各类 金属结构计有闸门62扇,其中平面闸门4l扇,弧形 闸门21扇,拦污栅26扇.各种起重机械75台,其中 固定卷扬式启闭机2O台,油压启闭机36台+门式起 重机2台,台车式启闭机1台.清污机4台,总用钢 是32000t.另有附属检修桥机12台. (1)设计水头高,承受压力大,运行条件复杂 孔板泄洪洞工作闸门设计水头139.4m,1#明 流洞工作闸门总水压力7700t,2#明流洞事故闸门 总水压力5800t,闸门行走单轮轮压达4130kN,均 属国内最大.排沙洞工作闸门孔口尺寸4.4m× 4.5m,要求在120m水头下长期局部开启泄水运 用,在国外亦属罕见. (2)流量最大,磨损严重 泄洪洞,排沙洞工作闸门在汛期控制水位下泄 流时,孔口流速在30m/s左右,在最高库水位条件 下泄流时,孔口流速达33,37m/s.事故闸门孔处的 相应流速为18m/s左右和24m/s,加上高含沙水流 通过门孔将给闸门埋件和门体造成严重的磨损及空 蚀. (3)冲沙,淤积,条件复杂 最低泄洪,排沙进水口位于正常死水位以下 55m,如果隧洞停泄关门时,将造成严重的淤积.闸 门设计要解决门前淤积的预报冲淤和包括地震及水 库骤降情况下冲沙漏边坡滑塌在内的泥沙淤堵问 题. (4)排沙洞泄水频繁机会最多建筑物? 排沙洞在泄水建筑物中是运用机会最多的建筑 物.主要承担排沙,担负电站进El排污,调节水库下 泄流量,并同孔板洞一起保持进口的冲刷漏斗,达到 保护进El不被泥沙淤堵的目的. 4问题的提出和新技术突破 小浪底水利枢纽工程设计是针对黄河流域若干 2001年第1期水电站机电技术59 电站存在问题,泥沙量大,特别在汛期排沙洞闸门频 繁启动,对闸门水封有一定的磨损,长期运行会影响 止水效果.经过多方讨论和试验,咨询外国专家,大 胆地采取这种设想,详细见水封新结构(图1,2所 示).在原来水封结构基础增加两条~~5mm直径橡 皮条.在水封后腔增加1.46MPa压强,闸门水封进 人工作位置时,开始在闸门水封后腔加压力水系统, 使水封在工作位置进行膨胀10,16mm,水封密封 严密就能克服长期存在闸门水封安装的累计局部公 差问题.水封后腔加压力水新工艺弥补局部漏水难 题,也就是说间隙大水量和膨胀尺寸相对大一点.因 此闸门厚度和门槽宽度尺寸配合可以适当地放宽. 水封后腔的加压如下所述. 囝1闸门增加水督示意 卜一转向脾 罔2水封增加示意 l一5rrLm橡皮条2一25mm钢管 (1)排沙洞事故闸门背压腔系统设在276.5m 高程的右侧,水箱和压力罐通过高压系统水源供水 电气控制盘操作事故门开启之前,排沙洞弧形门必 须处于关闭状态. 在目前的设计中,为提高主水封的闭水性,在事 故闸门的顶部安装有一”换向阀”以给水封的后腔加 压.从位于276.5m高程的水箱处引下一条长软瞥 以给换向阀供水.把胶皮钢丝软管存放在闸门上方, 随着上下运动收放.压力值约为(276.5一l75): 101.5m水头(注:底坎高程为175m). 除了1O1.5m水头的静水压强外,从一水箱吸 水并将水充人一被预加压的蓄能器内的水泵还有能 提供0.45MPa,也就是有146.5m的水头来给水封 的后腔加压力水. (2)孔板洞事故闸门水封后腔的加压设施与排 沙洞基本上相同,就是位于高程发生变化,孔板洞位 于283m高程的水箱和配套压力罐处引下一长软管 以给换向阀供水. 除了(283一l75)一108m水头的静水压强外 (底坎高程l75m),从一水箱内吸水并将水充人一被 预加压的蓄能器内的水泵还能提供45m水头的压 强,也就有(1O8+45)一153m的水头来给水封的后 腔加压水. (3)事故闸门完全关闭滑轮组起升250mm后, 主令控制器将滑轮组起升停止在水封加压及解压位 置. 换向阀处于高位,水封的后腔连接至位于换向 阀底部的排水管,将水排人闸门下游侧的洞内.主水 封解压. 当平压系统的压力继电器检测到闸门处于平衡 状态时,将允许闸门进行开启操作. 5结束语 排沙,泄洪洞事故闸门12扇,在水封后腔采用 加压水取得一些成功的经验,经过一年来运行试验, 闸门工作位置时水封止水效果良好,能延长水封使 用寿命,减少水封更换次数,相应提高经济效益.真 正解决闸门水封局部漏水的难题.这种新技术 试验运行是可行的,将为我国水电站建设事业的发 展起到积极的推动作用. (收穑日新:2000一o8—14责任编辑杨虹尹杰康)
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