水电站溢洪道工作闸门的安全检测分析论文_杨彩霞

东莞市水利工程质量检测站

摘要:水电站溢洪道工作闸门的安全检测是十分有必要的,特别是对于一些运行时间较长的水利工程来说,但是在实际的安全检测分析中还存在着很多的问题。本文简单介绍某某水电站溢洪道工作闸门的运行情况、检测的主要内容以及针针对检修结果的维修维护的措施,希望能够为同行提供相关的参考经验。

关键词:水电站;溢洪道工作闸门;安全检测;维修维护

1引言

对于水库的来说,水库溢洪道钢闸门及启闭机的安全稳定的运行是十分重要的,它直接关系到水库的供水、防洪等功能,其直接关系到下游的农业以及水利工程基础设施的建设。水库溢洪道钢闸门在经过长期的投入使用后,会出现有变形、钢丝老化、生锈等问题,为了确保水库的安全运行,对水库溢洪道钢闸门以及其启闭机进行定期的安全检测、维护修理是十分有必要的。

2某某水库的基本情况

某某水电站溢洪道闸门及启闭设备在某某年开始投入使用,到现在已经拥有某某年的使用历史,在建立的初期至某某年,溢洪道闸门平均每年开启某某次,每次开放运行的时间有某某h。自某某年以来,由于某某原因(也可以没有),溢洪道闸门除个别特殊的年份及每年需要进行一次试提门外基本没有再启用过。

图1自动闸门示意图

3检测内容

为了更加全面的对水电站溢洪道闸门及启闭设备进行检测,准确的发现其存在的问题以及工作的状态,需要对水库设计的原始图纸、运行情况记录、建设时所用材料进行调取分析,从而确定水电站溢洪道闸门及启闭设备的检测项目。

图2自溃闸门通过井的断面示意图

3.1外观检测

水电站溢洪道闸门及启闭设备的外观检测主要是目测进行的,加上使用一些测量的工具,观察闸门的外形,腐蚀程度,部件有无变形等进行观察。需要观察闸门的整体及其主要部件有无发生损坏,变形,此外还需要注意导轮消轮组、闸门吊耳等零部件是否发生了变形、损坏以及脱落。其次,检查闸门的止水装置是否完好无损,刚性止水H板螺栓、止水垫板等有没有发生锈蚀、柔性止水是否出现老化、破损以及龟裂。此外检查闸门的移动装置主轮装置是否能够进行良好的旋转,润滑情况何如,是否具有缺损以及腐蚀。检查闸门的锈蚀的情况,观察其腐蚀的部门,面积等来估算其腐蚀的程度。然后检查启闭设备,检查其电机,制动器,减速器、联轴器,传动轴钢丝绳、机架是否良好。另外,通过仔细观察其是否有其他的异常变化,通过一个直观的目测能够对闸门的整体运行情况有一个大概的了解。

3.2锈蚀检测

如果闸门的基本构件发生锈蚀后,其部件的断面面积将大大缩小,其应力将大大增大,从而导致整个闸门结构的刚度以及强度大大降低,从而大大缩减了闸门的使用寿命。通过检测闸门主要构件的锈蚀量,基本上可以判断出闸门各个部件的锈蚀程度,根据此依据,从而计算出闸门构件的锈蚀速度,为后面结构应力的计算提供重要的参考依据。根据闸门的各个部件以及其锈蚀程度,我们需要选择不同的测量仪器。例如,我们最为常用的有VT-60型、CTS-30型袖珍数字式测厚仪改制的游标卡尺和CTC-10型涂层厚度测定仪。根据测量的相关结果,我们通常上来说,按照其锈蚀程度一般分为五个等级来评定闸门的锈蚀程度:轻度的锈蚀,闸门表面的涂层基本完好无损,只可在局部见到少量的锈迹,或者在其闸门的表面可见有少量、浅度并且分散的锈坑,并没有麻面现象的发生;一般锈蚀:闸门表面涂层出现局部脱落的现象,并且出现有明显的锈坑。但其锈坑的深度较浅,并且相对分散(锈坑深度在0.5-1.5mm),并没有导致闸门部件发生松动的现象。中度锈蚀:闸门的表面涂层发生大片脱落现象,并且涂层与金属之间夹有锈蚀的铁皮,局部有较深的锈坑(锈坑深度在1.5-2.5mm),并且其锈坑相对较为密集,从而出现比较严重的麻面现象;严重锈蚀:具有密集分布的锈坑,锈坑的深度较深(锈坑深度>2.5mm),闸门的构件已经被严重的损坏;完全锈损:闸门表面密布深度锈坑,且其部件的截面积削弱已经达到四分之一以上,构建已经出现严重的锈损,闸门可见孔洞出现。

图2滚筒闸门和扇形闸门示意图

3.3焊道检测

闸门的主要的受力焊缝经过长期的投入使用后,很容易出现疲劳裂纹等危害性比较严重的损害,从而对闸门的承载能力和安全运行有着严重的影响。所以,在对闸门进行安全检测分析时,需要用超声波应对主要受力焊缝进行探测。另外根据闸门部件具体的受损的情况以及采用焊缝的类别,来对选定面板以及主橫梁进行探测。受检焊缝为主横梁翼缘对接焊缝、主横梁腹板对接焊缝、边梁翼缘与主横梁翼缘对接焊缝、面板、翼缘的角接焊缝及主横梁腹板对接焊缝、边梁腹板与玉横梁腹板的角接焊缝。其检测的总长度35m左右,其中二类焊缝的长度为30m,其探伤比例为20%,一类焊缝5m,探伤比例为80%。

3.4启闭机检测

主要是对启闭机的外观进行检察,观察其外观状态是否完好无损,护板、卷简表面等是否出现有裂纹,机架是否发生有变形,螺栓、压板的配备是否齐全,钢丝神的固定是否牢靠,开式齿轮的齿轮吻合情况是否良好,开式齿轮的磨损情况是否严重、运转是否良好,减速箱是否封存良好,自动器是否灵活,工作准确性是否可靠,启闭机的附属设备是否完善。

3.5结构应力检测

结构应力的检测通常是通过电测量方法来测得的,利用粘贴在被测构件的电阻应变片来获取信号,通过屏蔽导线将信息传送给静态检测系统,从而实现远距离的测量。电阻应变片通过硅胶进行密封处理后,然后粘贴在被测的构件上,如此能够保证电阻应变片具有非常好的绝缘性。在现场进行测量之前,需要根据闸门结构应力的初步分析,从来确认测量的位置,然后再进行。打磨、清洗、粘贴、联机、测量等一系列的操作。为了保证测量的准确性,在现场可以布置温度补偿块,从而消除温度对其测量结果的影响。

2维修维护

根据安全检测的具体情况,结合水库设计的原始图纸、运行情况记录、建设时所用材料资料统计,从而制定详细、科学、合理的维修维护方案,对闸门进行维修维护:

(1)当闸门体发生变位时,可采取调整闸门吊环、钢丝绳固定等方式进行固定。

(2)当闸门叶发生变形时,可以采用热力矫正、机械方法,在必要时还可以采取加固的方法。

(3)当闸门板面发生严重的锈蚀时,可家用新的钢板进行焊接,从而加固闸门。如果闸门叶构件发生严重的锈蚀时,可采用加梁格的方法来对闸门加固。

(4)当闸门的焊缝出现开裂或者破损时,可采取焊接或者更换新型的钢材来进行固定。

(5)当闸门的部件磨损已经超过安全允许范围时,此时应该更换新的部件。当闸门的旋转不灵活时,需要重新取下相应的部件,然后进行清洗,润滑,再进行重新的安装。

(6)当橡胶水封局部发生撕裂时,可进行局部零件的更换修复,若老化十分严重时,超过安全的允许范围,需要更换新的部件。当水封板座同水封之间接触有空隙,可以在水封的底部进行加热的处理,保持水封和水封底座的严密性。当金属水封发生变形时,需要对其进行矫正。当金属水封发生翘出变形时,可矫正修平,如果仅仅是轻微的锈蚀,可采用补焊的方法,但如果是严重的损坏,则需要更换新件。而对于木水封的损坏来说,其主要的维护方法是更换新件。

3结束语

目前,我国的水库中很多都是上个世纪60、70年代所建成的,去现在已经有四五十年的历史了。很多水库的闸门及其启闭机都进入了老年期,这需要得到相关部门的重视。定期为闸门进行检测,评估水库闸门及其启闭机的使用寿命,根据安全检测的结果对闸门进行相关的维修维护,防止重大意外事故的发生。水利工程的安全质量关系到人们生产生活的安全,因此其安全的检测是不容忽视的,水库闸门虽然作为其水库工程中的一个小部分,其投资也相对较小,但是其对于水库工程的整个运行来说都是非常重要的,水电站溢洪道工作闸门的安全检测工作不容忽视。

参考文献:

[1]庆阳市水务局.庆阳市县级行政区用水总量控制指标、庆阳市县级行政区用水效率指标及其考核体系[R].(甘肃)庆阳:庆阳市水务局,2011.

[2]张世华.甘肃省加快落实最严格水资源管理制度的试点探索[J].中国水利, 2012,47(7):60-62.

论文作者:杨彩霞

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/24

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水电站溢洪道工作闸门的安全检测分析论文_杨彩霞
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