资源描述：
《大河水库电站_泄洪洞工作闸门水封破裂的分析处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、大河水库(电站)泄洪洞工作闸门水封破裂的分析处理Ξ李国瑞(广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州510170)摘要:对大河水库(电站)泄洪洞工作闸门水封破裂问题进行了分析探讨,为高水头工作闸门的设计,尤其是为采用P形橡皮进行止水的高压工作闸门水封设计提供了实践经验。关键词:闸门;水封;破裂;处理中图分类号:TV442+.4文献标识码:B1概述大河水库(电站)位于阳江市境内漠阳江支流的西山河上,是一座以防洪为主,兼有发电、灌溉、供水和改善航运条件等综合效益的水利水电工程。该工程的金属结构除左岸山凹溢洪道布置
2、2扇弧形闸门、左岸的发电引水洞进口布置1扇事故闸门及2扇尾水检修闸门外,在大坝右岸泄洪洞进出口还分别布置了1扇事故检修闸门和1扇高压工作闸门。以上金属结构,在广东省水利厅的主持下,于2002年3月组织了有业主、设计单位、施工单位、监理单位等参与的竣工验收,其结论为“:溢洪道弧形闸门、引水系统事故检修闸门及电站尾水检修闸门,经试运行,状况良好,可交付使用;但泄洪洞出口高压工作闸门在动水启闭试验过程中出现顶水封破裂现象,因而未能实现一次性验收通过,需待更换水封后补做动水试验,并经验收合格后方可交付使用。”泄洪
3、洞高压工作闸门分别在2002年2月28日及5月3日两次动水试验中,均出现顶水封破裂现象,设计人员深入现场了解情况,最终提出了水封解决办法,于2002年8月5日进行动水试验,试验结果符合设计要求,参与验收的单位及人员同意验收,可以投入正常运行。2泄洪洞高压工作闸门基本情况泄洪洞位于电站的右岸,洞径为515m,其作用为:①当洪水超过50年一遇时,参与泄洪;②在库水位较低时,当2台机组发生事故,而下游需要用水时,需开启工作闸门向下游补水。工作闸门主要参数如下:(1)孔口尺寸为414m×5.0m(宽×高);(2)
4、设计水头6210m;(3)总水压1360t,门叶总重16114t;(4)闸门结构型式为平面滑动门,滑块采用TS270A复合材料;(5)启闭设备为液压启闭机,启门力280t,闭门力240t,单吊点;(6)操作要求:动水启闭。对于62m设计水头,孔口尺寸为414m×510m,采用液压启闭机的平面滑动门作为工作闸门,目前在广东省已建的水电工程中,该工作闸门属最大。通过实际运行和检验,除水封出现破裂等细部问题考虑欠周外,整个闸门的布置及结构设计是成功的。后期水封破裂问题的成功处理,也为该工作闸门的整个设计画上了圆
5、满的句号。现将水封破裂分析处理的经验总结如下,为相关专业,特别是为金属结构专业设计人员提供经验,在高水头闸门设计中,除应重视闸门的整体布置外,还应对闸门的细部地方,如水封设计等,也应充分重视,使整个设计尽善尽美。3水封破裂情况为满足大河水库(电站)防洪渡汛和工程竣工验收的要求,大河水库(电站)管理局于2002年2月和5月对泄洪洞高压工作闸门先后进行了2次动水试验。试验前,拟定了动水试验方案。第1次,试验当日的水库水位为9511m,水头为4211m。根据试验方案,当闸门运行至大约115m开度位置时,发现闸门
6、右上角向上凸出,水流射向机房,运行管理人员立即停机并提升闸门至闸门上部露出门楣检查,发现闸门顶部水封受拉严重变形,并在离闸门右侧约50cm处撕裂,水封严重损坏,不能再使用,动水试验无法再进行。通过更换水封,并对门槽等进行处理后,进行了第2次动水试验,根据动水试验方案,当时水位为91116m,首先提升闸门至1m开度,此时有少量水从闸门顶涌出,当继续提升闸门至118m开度时,出现大量水从门楣与闸门间隙涌出。运行管理人员立即停止提升闸门,并迅速把闸门关闭,后经检查,发现闸门顶部水封严重变形,并在闸门中段严重撕裂
7、,闸门顶部压板及紧固螺钉也有不同程度的变形。4水封破裂原因分析根据水封破裂情况,试验人员对水封本身特性、门槽中的门楣及止水座板等情况进行了现场详细查看和分析。发现造成水封变形、破裂的原因至少有6个,其中4个原因应为造成水封破裂的主要原因。(1)水封强度的大小直接影响水封的抗变形和抗撕裂效果,只有水封强度足够,才能保证闸门正常运行情况下不会造成水封破裂。(2)门槽中的止水座板与门楣焊接件未经加工,凸出的焊点极易划裂水封。(3)门楣严重锈蚀,造成门楣表面凸凹不平,加大了水封与门楣之间的摩阻力,高水头情况下也容
8、易划破或撕裂水封。(4)水封2次破裂的位置,均发生在水封顶部的接口处,表明水封橡胶之间的连接不牢固。此外,水封结构不合理,螺栓偏小,水封压板不限位,造成水封多达45mm变形拉断,以及多个螺栓拉伸拉断现象。(5)大河水库(电站)自1998年蓄水到2002年动水试验以来,已经4a多时间,水封出现老化是必然的,但只要按照水封橡胶的使用要求及时更换,可避免水封破裂。(6)闸门运行时水封没有及时淋水润滑,加大了水封与门楣及轨道上止水座板
