常规水封在高水头闸门上的应用及发展
С
上 , 此 在 高 水 头 闸 门 中应 用 也 较 为 广 泛 , 因 如 前 苏 联 的 托 克 托 古 尔 水 电 站 和 布 列 斯 卡
雅 水 电站 , 内 的 白 龙 江 水 电 站 、 湾 水 电 国 漫 站和 天生桥水 电站等 。 小 湾 水 电 站 底 孔 工 作 弧 门 采 用 伸 缩 式 水 封 , 计 承 压 水 头 高 达 1 7 2 闸 门 孔 口 设 5 . m, 尺 寸 为 5 m, 承 压 水 头 之 高 , 口尺 寸 mx7 其 孔 之 大 , 国 内 外 罕 见 , 缩 式 水 封 用 于 如 此 为 伸
门 的 关键 技 术 问题 。
( ) 水 口边 坡属 岩 质 边坡 , 可 能 的 1进 其
破 坏 型 式 主要 有 : 以卸 荷 裂 隙 为 底 滑 面 的 滑 移式 崩塌或小 型平面型 滑动 ; 由两 组 卸 荷 裂 隙 组 合 成 的 楔 形 体 滑 动 ;由 ‘ 或
组 合 成 的楔 形 体 滑 动 。
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2O O 2年第 1期
云 南 水 电技 术
总 第 18期 3
小 湾水 电 站 高水 头弧 形 闸 门 切 片 水 封 止 水 试 验 研 究
白绍 学
摘
张 绍春
要 : 文介 绍 了小 湾 水电 站 高水 头 弧 形 闸 门水 封 切 片止水 试 验 研究 ( 本 第一 阶段 ) 的方 珐 和 思 路及 水 封试 验 的部 分 成 果 . 对 闸 门采 用 的 水封 体 型和 材质 提 出 了建议 , 实 际 工 并 对 程有 一 定 的参 考 价值
(] 3 中国水 利 水电 科 学 研究 院 , 小湾 右 岸边 坡 稳 定性 、 支护 研 究 .9 8 1 。 19 2
水封的作用和工作原理
水封的作用和工作原理
一、水封的作用
水封是一种重要的密封装置,主要用于管道、泵和塔等设备上。
其作用主要有以下几个方面:
1. 防止气体或液体泄漏。
在一些生产过程中,会产生大量的气体或液体,而水封可以起到防止泄漏的作用,避免对环境造成污染。
2. 防止粉尘外泄。
除液体和气体外,水封还可以用于防止粉尘在生产过程中外泄,起到了保护环境和作业工人的作用。
3. 能够扩大压差。
在一些工艺流程中,需要将压差扩大,而水封可以通过合适的设计来支持和扩大压差,满足生产工艺的需要。
二、水封的原理
水封的工作原理是将渗漏的物质用液体密封住,防止其泄漏。
水封是通过液体与气体或液体接触面形成的液体柱来实现密封的,通常使用的液体有水、油和酸碱液等。
水封最简单的形式是气体进入水中,形成一段闭合的水柱。
气体进入水柱之后,不会直接泄漏出来,而是被水柱隔开,从而实现了密封。
不同的水封形式包括浮球式水封、流量水封、圆锥式水封、旋转式水封等。
这些水封形式的设计都遵循相似的原理,即使用液体形成隔离,防止泄漏。
三、水封的应用
水封广泛应用于化工、石油、医药、微电子、航空等行业。
在一些需要防止气体、液体或粉尘泄漏的生产过程中,水封都是不可或缺的一部分。
在化工和石油行业中,水封通常被用于管道和泥浆泵的密封,起到了隔离有害气体和液体的作用。
而在医药、微电子和航空等行业中,水封的应用则更加精细和复杂。
总之,水封在现代工业生产中起着至关重要的作用,防止了气体、液体和粉尘的泄漏,保障了生产环境的安全和生产效率的稳定。
闸门水封计算及试验研究完成内容
水电水利工程闸门水封计算及试验研究完成内容武汉大学2013年4月1 计算及试验研究方法高压水头闸门水封的止水效果与止水元件的断面形式、材料性质、水封弹性变形量、残余变形量、封头的水密性、线压与封头接触应力的关系、止水装置结构形式等多种复杂因素有关。
我们的技术思路是:首先对高水头闸门橡胶水封进行大量的非线性仿真计算,得出其应力-应变初步成果,然后再在理论计算的基础上对闸门使用条件下的水封断面进行分析论证。
水封橡胶类材料有其独特的力学性能:超弹性,不可压缩性,大变形等。
在受到水压力作用下,止水橡皮会产生大变形,使得用传统实验方法难以定量地分析出止水橡皮的应力应变值;运用有限元分析方法对高水头闸门水封橡皮的止水全过程进行仿真计算、分析止水橡皮止水过程橡皮应力分布情况、橡皮与钢夹及接触面之间的接触应力分布情况,从而定性地研究止水橡皮的止水性能,从工程应用的角度分析止水橡皮工作机理过程,为设计合理的止水橡皮形式提供有益的指导。
1.1计算基本理论设i x )3,2,1(=i 为参考坐标,i y )3,2,1(=i 是变形后的坐标。
在变形过程中,物体的任一点的坐标可以表示为:),(t x y y =。
设变形梯度为xy G ∂∂=,右Cauchy-Green 变形张量为][][][G G C T =,左Cauchy-Green 变形张量为T G G B ][][][=,Green 应变矩阵是)(21I C E -=。
在t 时刻时,超弹性材料的应变能函数e W 和Cauchy 应力,只是变形梯度的函数,即)(G W W e e =。
当材料是各向同性时,应变能函数通常写成右Cauchy-Green 变形张量矩阵的函数表达式,矩阵的不变量叫做应变不变量,分别为321,,I I I ,它们能够在应变能函数表达式中变形梯度G 的位置,表示由于材料的变形而产生的应变能。
则e W 又可以写成,),,(321I I I W W e e =在式中,应变不变量是:)det())),(())(((21),(32221C I C tr C tr I C tr I =-== (1)多数橡皮类材料都是属于各向同性且不可压缩的非线性弹性材料,在材料不可压缩条件下,由于13=I ,所以应变能实际上只是][C 的第一和第二不变量的函数,即),(21I I W W e e =。
高水头弧形工作闸门及冲压式止水安装技术
泄 洪底 孔 弧 形 闸 门及 埋 件 单 件 最 小 重 量 均 较 大, 缆 机 吊装 , 超过 3 0 t 构件 采用 两 台缆机 双机 台 吊。
当闸 门支承 大 梁 预 应 力 锚 栓 张 拉 完 成 、 门 槽 内所 有
土 建施 工完 成 并 清 理 干 净 后 , 即 可进 行 门 槽 埋 件 及
承大 梁安 装位 置 , 见图1 。 支承 钢大 梁 调 整 合 格 后 , 待 固定 支 铰 安 装 合 格
后, 再 进行 二期 混凝 土浇 筑 。
2 高水 头 冲压 式 止 水 弧 形 闸 门安 装
高 水头 冲 压 式 止 水 弧 形 闸 门采 用 先 拼 装 弧 门、 2 . 2 固定 支铰 吊装
2 0 1 3年 第 1 期 ( 第4 1 卷)
黑
龙
江
水
利
科
技
No .1 . 2 01 3
He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y
上安 装 固定 滑 轨 , 制 造 活 动 滑 槽 焊 接 在 支 承 大 梁 底 部, 滑槽 内涂 装黄 油 。将支 承钢 大梁 ( 重2 8 . 7 t ) 吊装 在 固定滑 轨上 , 然后 利 用两 个 1 O t 倒 链 缓 慢滑 行 至 支
闸 门要 控 制 外 侧 水 封 压 板 与 弧 门 面 板 的 间 隙 为 1 . 5 mm, 且必 须保 持 间隙均 匀 , 制造 、 安装 难度 大 , 技 术 措施 复杂 。
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高水头闸门水封的型式和材质的探讨
高水头闸门水封的型式和材质的探讨目前国内正建和待建的水利水电工程大多涉及到高水头闸门水封问题。
止水方式的选择直接影响到工程金属结构的造价,进而关系到枢纽水工建筑的造价,以及闸门运行的安全可靠问题。
好的止水方式应该具有相对造价低、结构简单、运行操作简便、止水效果好、安全、适用寿命长等优点,要实现此效果,首先应解决的问题是止水水封的型式及于之相适应的材质。
水封的材质分别为橡胶、橡塑、塑料、铜板及合金等五大类,采用得最普遍的是橡胶水封和近二十年发展起来的橡塑水封。
以下就橡胶水封及橡塑水封的情况谈一点体会和看法:一、建国后在一些低水头、小孔口的闸门水封中采用过木质、麻织物材质。
随着孔口的增大、水头的增高,特别是六十年代初,则普遍采用了橡胶水封。
橡胶水封当时分两类:一类是天然橡胶;一类是合成橡胶,通过近十年的实践,证明合成橡胶比天然橡胶有以下弱点:耐水性能差;老化周期短;弹性差;生产难度相对大;国内氯丁橡胶生产量小而价格高。
因此,逐步地转为全面采用在上述五个方面都具有优势的天然橡胶水封。
七十年代为了解决当时新建水电站中高水头闸门的止水问题,由南京橡胶厂研制了夹帆布水封,该复合材质的水封也运用于大孔口的中水头闸门。
进入八十年代,由于需要通过降低启闭机容量而降低造价,提高运行安全系数,引进了F4橡塑复合水封。
由南京橡胶厂与机械部上海材料研究所合作了约两年的时间,完成了F4橡塑复合水封的研制,但由于两种材料的线胀系数不一致,F4分子的惰性,所以F4薄膜之间与橡胶复合的强度总是较低。
为解决这些弱点,蜀都水利水电工程配件总厂采取了两个措施,第一是将传统橡胶水封配方中的有机防老剂更换成无机防老剂,大幅度地增加了F4薄膜与橡胶的粘接强度。
使该指标达到了0.8MPa以上,超过了GB10706国标0.6MPa的要求。
第二是将短节的F4薄膜生产工艺改成了随水封长度而定的长薄膜生产工艺,消除了侧水封薄膜多节引起的摩擦系数不准确和易于剥离的缺陷,提高了F4复合水封的使用寿命。
3-4 水封的作用、破坏原因及设置要求
第三章建筑内部排水系统第四节水封的作用、破坏原因及设置要求水封水封是设在卫生器具排水口下,用来抵抗排水管内气压变化,防止排水管道系统中气体窜入室内的一定高度的水柱,通常用存水弯来实施。
水封存水弯P形存水弯S形存水弯U形存水弯适用于排水横管距卫生器具出水口位置较近的情况适用于排水横管距卫生器具出水口较远,器具排水管与排水横管垂直连接的情况。
适用于水平横交管,为防止污物沉积,在U形存水弯两侧设置清扫口。
存水弯中的水柱高度h称为水封高度。
水封高度与管内气压变化、水蒸发率、水量损失、水中固体杂质的含量及比重有关,不能太大也不能太小。
水封高度太大,污水中固体杂质容易沉积在存水弯底部,堵塞管道;水封高度太小,管内气体容易克服水封的静水压力进入室内,污染环境。
国内外一般将水封高度定为50mm-100mm因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少,不足以抵抗管道内允许的压力变化值时(一般为±25mmHO),管道内气体进入室内的现象叫做2水封破坏。
在一个排水系统中,只有要一个水封破坏,整个排水系统的平衡就被打破。
水封的破坏与存水弯内水量损失有关。
水封水量损失越多,水封高度越小,抵抗管内压力波动的能力越弱。
水封破坏的原因自虹吸损失诱导虹吸损失静态损失自虹吸损失卫生设备在瞬时大量排水的情况下,存水弯自身充满而形成虹吸,排水结束后,存水弯内水封的实际高度低于应有的高度。
这种情况多发生在卫生器具底盘坡度较大呈漏斗状,存水弯的管径小,无延时供水装置,采用S形存水弯或连接排水横支管较长 (大于0.9m)的P形存水弯中。
> 0.9m诱导虹吸损失某卫生器具不排水时,其存水弯内水封的高度符合要求。
当管道系统内其他卫生器具大量排水时,系统内压力发生变化,使该存水弯内的水上下振动,引起水量损失。
(此处播放Flash)水量损失的多少与存水弯的形状,即存水弯流出端断面积与流入端断面积之比K 和系统内允许的压力波动值P有关。
当系统内允许的压力波动P值一定时, K值越大,水量损失越小;K值越小,水量损失越大。
高水头闸门水封试验新发展
高水头闸门水封试验新发展关键词:高水头水封试验1.前言我厂继参加由国电公司西北勘测设计研究院和成都勘测设计研究院负责研究的《高水头闸门止水结构型式及其材质试验研究》之后,又进行了黄河刘家峡冲砂底孔(水头70m)浮体维修闸门水封(兼作支承)和大渡河龚嘴冲砂孔浮体检修闸门(水头60m)水封(兼作支承)的水密应力、应变及时效应力松弛试验。
近期进行了青海黄河拉西瓦水电站导流洞封堵闸门水封试验和贵州乌江洪家渡电站泄洪洞弧形工作闸门水封试验。
现选择其中两项试验研究成果介绍给同行参考。
2.拉西瓦电站导流洞封堵闸门水封试验。
2.1概况:拉西瓦水电站位于黄河上游,青海省境内。
电站施工导流封堵闸门,孔口尺寸6m×11.57m(宽×高),闭门力按动水下门水头20m进行核算,启门机按动水启门水头36m确定,最大档水水头为165m。
由于闸门孔口尺寸大,水头特高,采用常规水封不能满足封水要求。
参照国内外已有经验侧、顶水封拟采用山字形充压压紧式橡胶水封,其断面和《高水头闸门止水结构型式其材质试验研究》中的NYⅡ型压紧式水封相类似,但其工作性质和膨胀型相同,利用上游水库水压力,直接向水封背部压力腔充压,使水封头部外伸压紧在水封付板上,以适应其特高水头封水的需要。
其断面详见图2.1。
闸门底水封仍采用刀型水封。
SF2080 (SD006)SF2050 (SD007)图2.12.2试验内容。
2.2.1水封变形特性试验,包括充压压紧式水封的外伸、压缩试验和刀型水封压缩试验。
2.2.2水密性试验。
2.2.3蠕变应力松弛试验。
2.3试件和材质。
充压压紧式水封Π型试件尺寸为800mm×120mm。
刀形水封试件300mm×110mm×1560mm,水封材质SD005。
2.4试验设备。
试验设备包括:315t垂直液压机、4MPa手动压泵、10t桥机、专用试验台、水密盖板和测量工具以及桥测仪表等。
2.5试验成果和设计建议。
闸门水封管理制度
闸门水封管理制度一、制度目的为规范闸门水封管理工作,保障闸门水封安全和正常运行,提高水利工程运行效率,保障水利工程安全稳定运行,特制定本管理制度。
二、适用范围本管理制度适用于各类水利工程的闸门水封管理工作。
三、水封管理责任主体1. 水利工程管理机构是闸门水封管理的主体,负责闸门水封的安全管理和运行维护。
2. 水文、水质、水生态相关部门负责对闸门水封的环境影响进行监测和评估。
3. 监督管理部门负责对闸门水封管理工作进行监督和检查。
四、闸门水封管理原则1. 安全第一,严格遵守操作规程,确保闸门水封的安全运行。
2. 预防为主,定期进行闸门水封的检查和维护,及时发现问题并进行处理。
3. 环保优先,闸门水封的运行应符合环保要求,减少对周边环境的影响。
五、闸门水封管理措施1. 闸门水封设施保护(1)闸门水封设施应建立定期巡查和维护制度,做好水封设施的保养和维护工作。
(2)定期检查水封设施的完好情况,如有损坏或漏水现象,要及时进行维修和处理。
2. 闸门水封运行监测(1)建立闸门水封运行监测系统,监测水封的水位、压力等指标,及时发现异常情况。
(2)定期对闸门水封进行运行检查和测试,确保水封的运行正常。
3. 闸门水封环境监测(1)对闸门水封周边环境进行监测,确保水封运行不对环境产生不良影响。
(2)及时处理闸门水封周边环境的问题,确保环境卫生和安全。
4. 闸门水封管理文件建立健全闸门水封管理档案,包括设施技术资料、维护记录、运行记录等,做到有序管理。
六、闸门水封管理制度执行1. 水利工程管理机构应指定专人负责闸门水封管理工作,制定具体的管理计划和实施方案。
2. 制定闸门水封操作规程和安全管理制度,进行培训和教育,确保操作人员熟知操作规程和安全注意事项。
3. 定期组织对闸门水封的运行和管理工作进行检查和评估,及时发现问题并进行整改。
七、闸门水封管理制度的监督和检查1. 上级主管部门对水利工程管理机构的闸门水封管理工作进行定期检查和评估。
水封的作用
水封的作用水封作为一种常见的管道设备,是用来防止气体、液体或固体粉尘等在管道中的传输过程中逆流或回流的现象。
水封的作用主要表现在以下几个方面。
首先,水封能够防止有害物质的泄漏。
在一些特殊的工业管道中,可能会运输有毒、有害的化学物质或废水等,如果出现泄漏的情况,将会对环境和人的健康造成严重的危害。
水封通过在管道中设置一定的水柱,可以有效地防止这些有害物质的泄漏,保障环境的安全和人员的健康。
其次,水封可以起到防止气体反流的作用。
在一些工业生产过程中,常常会产生大量的气体,这些气体需要通过管道进行排放。
但是有时候,在管道的某个部位可能会出现气体反流的现象,导致气体无法顺利排出,甚至可能引起爆炸危险。
水封的存在可以阻断气体的反流,保证气体的正常排放,确保生产工艺的连续进行。
第三,水封还可以用于调节管道内的压力。
在管道中,由于一些外部因素如产生突然的液体冲击或气体爆炸等,可能会引起管道内部压力的突然变化。
如果管道内的压力超过了设计的承受范围,就会对管道的安全造成威胁。
水封的作用之一就是可以减弱这些压力的冲击,保护管道的安全,防止泄漏或者爆炸事故的发生。
另外,水封还可以防止管道中的热量和噪音传递。
在一些需要传输高温流体的管道中,设置水封可以起到隔热的效果,减少热量的散失,提高能量的利用效率。
同时,水封的存在也可以有效地防止噪音的传递,减少噪声的污染,提高工作环境的舒适性。
总之,水封作为一种重要的管道设备,在管道工程中发挥着重要的作用。
它能够防止有害物质的泄漏,防止气体反流,调节管道压力,隔热和降低噪音等。
通过合理设置和使用水封,可以提高管道系统的安全性、稳定性和可靠性,保障工业生产的正常进行。
(701字)。
回龙电站高孔闸门水封更换方案
回龙电站高孔闸门水封更换方案检修一部机械班2011年4月19日1 . 工程概述和禹公司回龙电站高孔闸门水封至1972年蓄水已经工作将近40年,在近几年运行中发现水封局部老化、弹性下降、机械性能降低,闸门漏水严重,个别闸门水封滑道埋件存在贯穿式漏水(呈管涌状)。
为了彻底解决以上所述的问题,机械班建议应对回龙电站高孔闸门水封进行更换。
2组织措施2.1认真执行《水工机械设备的运行规程》与《水工机械设备的检修规程》。
2.2水工部负责施工质量监护及协调相关工作。
2.3严格按有关《安全生产条例》施工,技术工种持证上岗。
2.4注重质量、提高质量意识,上下工序按要求进行。
2.5施工前组织班组成员学习闸门检修工艺流程及安全措施。
3安全措施3.1施工现场照明良好。
3.2防止高孔坠落,防止工作人员落水,在水面的工作人员应穿戴救生衣。
3.3操作人员的劳保护具应配备齐全;特殊工种作业人员要持证上岗。
3.4施工现场用电要规范,主要电源要有漏电或过载保护装置。
4.技术措施回龙电站高孔闸门水封更换后,应达到水利水电工程钢闸门设计规范技术要求;4.1厂家应出示代号:闸门橡胶水封材料代号由用途和物理性能代号组成例基本物理性能应符合GB/T7535的规定。
4.2水封硫化橡胶的物理性能应符合下表(下表是根据中华人民共和国HG/T0396序号性能指标ⅠⅡs774 s6674 s6474 s6574 sG65741 硬度.IRHD或邵尔硬度75±5 60±5 60±5 60±5 60±52 拉伸强度.mpa 18 13 14 144.3.1橡胶及夹织物品每个组接的单元的外观质量应符合HG/3090的规定。
4.3.2夹织物品,不允许有分层和气泡。
4.3.3塑料复合制品的表面,在工作中心线左右10毫米范围内不允许有缺陷、气泡、其他部位。
在每米长度内,深度不超过2毫米直径不超过3毫米的凹陷或气泡不多于5处皱折痕迹的。
密封技术在水利工程中的应用和挑战
密封技术在水利工程中的应用和挑战水利工程是指人类利用水资源进行开发、管理和利用的工程领域,广泛应用于灌溉、发电、供水、防洪等领域。
在水利工程中,密封技术的应用十分重要,它能够有效地防止水、沙、泥等有害物质的渗漏和泄漏,保证工程的稳定运行和安全性。
然而,密封技术在水利工程中也面临一些挑战,如环境条件、施工难度等。
本文将探讨密封技术在水利工程中的应用和挑战。
一、密封技术的应用1. 水库和水闸水库和水闸是水利工程中常见的建筑物,用于水的储存、排放和控制。
在水库和水闸的建设中,密封技术应用广泛。
例如,在水闸的闸门和水库的闸门上使用密封垫片,能够有效防止水的泄漏和漏水施工等问题。
2. 水电站水电站是利用水能发电的重要设施,其中水轮发电机组是关键部件。
在水电站的建设中,密封技术起着至关重要的作用。
例如,使用密封油封来防止轴承处油液泄漏,减少机组运行过程中的能量损耗;同时,采用密封胶圈、密封螺栓等技术,保证水电站设备的可靠性和安全性。
3. 水泵站水泵站是将水从低处抽取到高处的装置,用于灌溉、供水等。
在水泵站的建设中,密封技术的应用尤为重要。
例如,运用密封膨胀胶带,将水泵周围与外界分离,防止水泵内部的水渗漏和外部杂质进入。
二、密封技术面临的挑战1. 环境条件水利工程通常在恶劣的自然环境中进行,例如水库、河流和海洋等。
这些环境条件对于密封技术提出了更高的要求。
例如,水利工程中的密封垫片需要耐腐蚀、耐高温以及耐低温等特性,以应对不同环境条件下的挑战。
2. 施工难度水利工程的施工难度大,施工期间需要面对的问题也较多。
密封技术的应用需要确保施工质量和施工时间的平衡。
例如,施工中需要严密封锁施工区域,防止水的渗漏;同时,需要精确测量和定位,以确保密封材料的正确使用。
3. 维护和修护水利工程运行过程中,设备可能会受到损坏或磨损,需要定期维护和修护。
密封技术的应用需要考虑到设备的维修和检修,以及材料更换的问题。
例如,在维修过程中正确使用密封胶水和密封垫片等材料,保证水利设备的正常运行。
闸门水封管理制度范文
闸门水封管理制度范文闸门水封管理制度一、总则为保障闸门水封设备的正常运行,减少泄漏风险,提高工作效率,制定本管理制度。
二、适用范围本管理制度适用于公司内所有使用闸门水封设备的部门和人员。
三、水封设备分类水封设备按功能可分为闸门水封和泵水封两种。
四、责任人及权限划分1. 公司设备管理部门负责制定和修订闸门水封管理制度。
2. 使用部门经理负责指定安装闸门水封设备。
3. 设备管理部门负责闸门水封设备的日常维护和保养。
4. 操作人员负责保证闸门水封设备的正常运行和及时维修。
五、设备选型和采购1. 设备选型应根据实际需求,选择符合国家标准和行业要求的闸门水封设备。
2. 采购时应注意设备质量和性能,并与供应商签订合同,明确双方责任和义务。
六、设备安装和调试1. 设备安装前,操作人员应检查设备是否完整,确保所有配件齐全。
2. 操作人员应按照设备说明书进行正确安装,并进行必要的调试工作。
3. 安装完毕后,操作人员应检查设备是否运行正常,确保无泄漏现象。
七、日常维护和保养1. 设备管理部门应建立设备档案,记录设备的使用情况、维修记录等。
2. 操作人员应按照规定定期进行设备的检查和维护,及时清理设备内部污物。
3. 对于闸门水封设备的密封圈、密封垫等易损件,应定期更换,以保证设备的正常运行。
八、设备故障处理1. 操作人员在发现设备故障时,应立即报告设备管理部门,并停止使用设备。
2. 设备管理部门应及时派员进行维修,确保设备的正常运行。
3. 对于严重故障无法及时修复的设备,设备管理部门应通知使用部门使用备用设备或进行其他临时措施。
九、事故报告和处理1. 对于因闸门水封设备故障导致的事故,操作人员应立即报告设备管理部门,并按照公司事故报告和处理制度进行处理。
2. 设备管理部门应及时组织专业人员进行调查,查明事故原因,并采取相应措施避免类似事故再次发生。
十、监督和检查1. 公司设备管理部门应定期对闸门水封设备进行检查和评估,及时发现和解决潜在问题。
高水头弧形闸门及埋件适宜紧密止水安装工法
高水头弧形闸门及埋件适宜紧密止水安装工法高水头弧形闸门及埋件是一种常见的水利工程设施,用于控制水体流动和水位调节。
其紧密止水安装工法对于保证工程的安全和稳定运行至关重要。
本文将对高水头弧形闸门及埋件的特点、紧密止水安装工法以及其适用范围和应用前景进行详细介绍。
一、高水头弧形闸门及埋件的特点高水头弧形闸门及埋件是一种常见的水利工程设施,主要用于水流控制和水位调节。
其主要特点如下:1. 弧形结构:高水头弧形闸门及埋件采用弧形结构设计,具有较高的抗压和抗挠能力,能够承受较大水压力,保证工程的安全和稳定运行。
2. 大型尺寸:高水头弧形闸门及埋件的尺寸较大,可以根据工程的需要进行定制,适用于各种规模的水利工程。
3. 紧密止水:高水头弧形闸门及埋件采用特殊的止水结构设计,确保水流在关闭状态下无法渗漏,保证了工程的紧密止水性能。
4. 耐腐蚀性能:高水头弧形闸门及埋件采用特殊的防腐材料制作,能够抵御水体中的腐蚀,延长使用寿命。
二、紧密止水安装工法高水头弧形闸门及埋件的紧密止水安装工法是保证工程运行安全和稳定的关键,主要包括以下几个步骤:1. 基坑开挖:根据工程设计要求,开挖合适大小的基坑,确保闸门及埋件能够完全放入基坑内。
2. 基础处理:在基坑底部进行基础处理,包括清理底部杂物、夯实基础等,以保证基础的稳固和坚实。
3. 闸门安装:将预制好的高水头弧形闸门放入基坑内,通过吊装设备进行定位和调整,确保闸门的水平和垂直。
4. 埋件安装:在高水头弧形闸门两侧的预留孔洞内安装埋件,采用特殊的紧密止水结构设计,确保闸门关闭时无法渗漏。
5. 封堵处理:闸门及埋件安装完成后,对基坑进行封堵处理,以保证工程的紧密止水性能。
三、高水头弧形闸门及埋件的适用范围和应用前景高水头弧形闸门及埋件适用于各种水利工程,特别是对于具有较高水头和大水量要求的工程更为适用。
其应用前景主要体现在以下几个方面:1. 水力发电工程:在大型水电站和小型水力发电站中,高水头弧形闸门及埋件可以起到调节水位和控制水流的作用,保证水能最大化利用。
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常规水封在高水头闸门上的应用及发展关键词高水头闸门、常规水封无节型橡塑复合层、高强尼龙帆布、深孔弧门水封结构型式前言近几年随着三峡工程建设及西部水利水电开发向纵深发展,一大批高水头、大库容工程的兴建,使高水头大孔口闸门的止水问题显得愈加突出,全国各大水利水电设计研究单位、工程管理都作了大量的工作。
对100m以上高水头弧门封水采用充压伸缩式止水或偏心铰压紧式止水,门槽为突扩、跌坎式。
这种形式虽然解决了封水问题,但门体和门槽结构变得复杂,恶化了水流条件,使工程造价也相应提高,能否将常规水封应用于水头100m以上的非突扩、非跌坎门槽的弧形闸门。
作为长期从事水封专业技术人员的工作应该为此问题的解决多做贡献,为此将近几年常规橡胶水封在高水头闸门上的应用情况成文,供业内同行们参考。
1.影响水工闸门封(止)水效果的因素影响水工闸门封(止)水效果的因素颇多。
在讨论水工闸门封(止)水问题时,因其牵涉到闸门水头、门型、孔口尺寸门叶、门槽、水质、泄水流速、土建施工质量(如顶楣胸墙)、闸门制造及安装质量以及启闭设备动力等固有因素和启、闭过程及局开状态下产生振动所引起的动态因素。
闸门启闭时,水封的作用至关紧要,水封不是简单的配件,它不仅能可靠封水,同时要求其尽可能长的使用寿命,作为常规水封封水主要靠预压缩量及作用在水封头部的水压力。
因此,闸门封(止)水主要需处理好以下四个环节:(1)水工闸门的设计、制造、安装、运行一定要按现行标准、规程、规范进行。
(2)水工闸门相关预埋件的设计、制造、安装的三步骤。
在强调各阶段质量的同时,由于现场工况的复杂性,所以更应该加强控制现场施工质量。
(3)水工闸门启、闭力设计及水封压缩量(含预压缩量)。
虽然都符合各自的标准、规范范围,但都会有公差。
因此,应考虑防止部件组合过程中的单向误差叠加。
(4)水封的材质、结构又成为封(止)水持续安全运行的决定因素。
水工闸门安装后,在蓄水过程中,水封能起到止水作用,使漏水在规范允许的范围之内,因此需根据具体情况合理的选择适用水封。
2.水封在封(止)水过程的受力特征从静态分析水工闸门封(止)水的外界条件,上游来水(或库水)通过对水封(止水)元件施加正面压力,将密封面平整而紧密地压在水封座板上。
水封所受到的水压力和设计所要求的预压紧力,以顶住由上游库水或反向弹性轮及几何预压缩水封产生的压力。
从密封的角度分析,水封与水封座板接触应力越大,封水效果越好。
库压从侧面推向固定在水工闸门门叶的水封,借固定压板螺栓的力,保持水封工作面与水封座板的接触应力或减缓接触应力的松驰,防止水封的位移,因此在水封与压板接触断面上产生了对水封的弯曲力和剪切力。
通常设计的常规水封均固定于水工闸门门叶。
因此,无论是高水头、中水头、低水头的水工闸门,其启闭时,水封工作面均处于滑动接触状态。
所以从动态分析,水封与其相对应门槽的水封座板面有滑动摩擦现象,该摩擦力对两个相对应的面,均能产生摩损。
从工程整体考虑,水封应多承担摩擦被损而换取整体的安全。
并且,因有水封工作面与门槽水封座板的滑动摩擦磨损和水封的压缩永变时效将逐步形成水封与座板接触应力的松驰而导致闸门漏水。
所以,需要更加准确的选择水封材质和其结构型式以及预压缩量。
基于上述分析,水封的设计原则应是:1.满足封(止)水的功能要求;2.保护对应门槽不锈钢水封座板;3.具有较长的使用寿命;4.便于现场检修更换。
3.常规水封的材质性能要求50m及以上高水头闸门常规水封在封(止)水状态下要承受来自多方面的力,因此对它的基体材质提出了特殊的要求。
结合多年在水封应用及各水利水电工程实际运行反馈情况,建议采用的高水头闸门常规水封元件材料应具备如下基本性能:序号性能单位指标SF6674(SD002)SF2270(SD005)SF2080(SD006)1密度g/cm3 1.2-1.5 1.0-1.35 1.0-1.35 2拉伸强度≥MPa182220序性能单位指标号SF6674(SD002)SF2270(SD005)SF2080(SD006)4硬度(邵尔A)度60±565±575±5 5压缩永久变形(B型试样72℃X22h)≤%4035286热空气老化(70℃X96h)拉伸强度变化%-20-10-20-10-20-10 7蒸溜水浸泡(70℃X70h)质量变化≤%5558粘着强度(橡胶与F4之间,试样宽度25mm≥kN/m6669在-40℃到+40℃温度环境工作不发生冻裂或硬化10拉伸弹性模量当100%MPa 1.5~3.5 1.0~3.0 2.5~4.5拉伸弹性模量当200%MPa 1.8~4.0 1.5~3.0 3.0~4.511压缩弹性模量当20%MPa 3.5~7.5 4.0~10.08.0~12.0压缩弹性模量当30%MPa 4.0~8.0 5.0~11.010.0~13.5压缩弹性模量当40%MPa7.0~11.0 6.0~12.014.0~18.0根据50-100m及100m以上的高水头、超高水头闸门水封的要求,首先采用单一的水封材料已难以适应其持续安全运行止水的要求。
因此,高性能的复合材料就应运而生。
笔者在国内各大设计研究院的支持下已成功地将增强聚四氟簿膜和聚四氟涂料复合于水封磨擦面上从而优化了应用效果;近几年为适应新一批高水头闸门建设需要又将高强尼龙帆布复合于硫化橡胶体内使水封的性能达到成倍提高(专利号:ZL20032011496.0),为满足超高水头闸门(100m以上)的持续安全运行封(止)水要求,寻找到了一种目前最理想的材料及结构形式。
4.高水头常规水封的几何结构形式为了提高水封元件封(止)水的持久效应,除了选择合理的材料外,还要根据不同的工况,设计相应的几何结构。
无论是用于高水头、中水头、低水头的水封元件,均应考虑合适的几何结构,以应对不同的水压及操作工况。
出于持久安全封(止)水的应用目的,经多年的工作实践,列出如下结构形式。
4.580m以上高水头非突扩型门槽弧型闸门常规水封布置结构示意图一80以上高水头非突扩型门槽弧型闸门常规水封布置结构示意图一4.680m以上高水头非突扩型门槽弧型闸门常规水封布置结构示意图二5.已用于100m以上水头闸门的常规水封实例四川省杂谷脑河狮子坪水电站放空洞弧形闸门,由中国水电顾问集团成都勘测设计院研究院设计:闸门孔口尺寸为4×5-123m,期间局部开启操作水头为83m。
根据水工专业技术要求,采用非突扩门槽的常规型P60-A、P60-B、刀型底水封进行封水。
根据室内模型试验已成功地进行了“在140m水头条件下闸门运行而不产生射水,并在90m水头条件下闸门全开及局部开启状态能可靠运行的水封”模拟试验。
5.1底水封优化后布置、连接图改造后将增强底水封的抗撕裂性能,将使底水封工作面平面承压改为线性承压,从而提高了与底坎的接触应力、增强了底水封的水密性、底水封工作面的耐磨损性及抗空蚀能力。
5.2高强尼龙帆布及夹高强尼龙帆布水封测试指标高强尼龙帆布主要力学性能表性能尼龙布方向横向纵向断裂强度kN/m74.673.1断裂伸长率%1127磨耗cm3/1.6km0.75夹高强尼龙帆布硫化橡胶物理机械及磨耗性能表性能单位SF2270(SD005)SF2080(SD006)一层二层三层一层二层三层抗拉强度≥MPa36.762.972.036.866.182.0扯断伸长率≥%242324242424撕裂强度kN/m104178196110181220硬度(邵氏A型)度677173777880磨耗性能(标准测试)cm3/1.6km纯橡胶1.42尼龙布0.755.3侧、底水封优化后断面连接图及水密性实验效果BC试验在模拟相关条件下进行。
夹高强尼龙帆布复合水封以压板未紧固前计压缩4mm、6mm 时的水密性测定记录如下:表1夹高强尼龙帆布复合水封按水封压板未紧固前状态计压缩4mm时水密性测定试验表序号封水部位试验次数库压(MPa)接触面宽度(mm)应力(MPa)封水情况1顶水封P60-A实心10→2.022 1.530无漏水(0~2.0MPa) 223 1.463323 1.630平均22.667 1.5412侧水封P60-B实心162 1.63侧水封靠底水封左侧处漏水(>1.7MPa) 262 1.663621.69平均62 1.663底水封P30-A实心124.0 5.10无漏水(0~2.0MPa)223.8 5.08323.6 5.06平均23.8 5.08表2:压缩量为4mm时侧水封进行稳定封水预压缩量状态的大于100m运行磨损试验曲线图0.090.080.070.060.050.040100200300400表3:夹高强尼龙帆布复合按水封压板未紧固前状态计压缩6mm时水密性测定试验记录表序号封水部位试验次数库压(MPa)接触面宽度(mm)应力(MPa)封水情况1顶水封P60-A实心12.326 2.065无漏水232 1.922328 2.021平均28.667 2.003夹高强尼龙帆布复合按水封压板未紧固前状态计压缩6mm时水密性测定试验记录表序号封水部位试验次数库压(MPa)接触面宽度(mm)应力(MPa)封水情况2侧水封P60-B实心162 1.73无漏水262 1.75362 1.77平均62 1.753底水封P30-A实心125.6 5.84无漏水225.7 5.86325.8 5.88平均25.75.86表4压缩量为6mm时侧水封进行稳定封水预压缩量状态的大于100m运行磨损试验曲线图0.090.080.070.060.050.040100200300400其中对底水封断面形式由原刀型水封150×20改为P30-A型水封,P头封水并夹三层高强尼龙帆布SD006-S;顶水封由原P60-A普水封(有孔)改为SD005-S无孔夹三层高强尼龙帆布复合水封;侧水封由原P60-B普水封(有孔)改为SD005-S无孔夹三层高强尼龙帆布复合水封;角形水封中段采用夹高强尼龙帆布,角形水封端头单边20mm采用纯SD005-S橡胶并将角型水封及垫板制作成整体,而侧面复合聚四氟乙烯带。
通过模拟试验实现了在门槽不突扩,采用高强尼龙帆布复合水封结构的常规型式,预压缩(以自由状态计)4mm、6mm、8mm的情况下都能够实现125m水头闸门的封(止)水,操作水头83m条件下实现局部开启并在闭门状态下满足设计规范对闸门漏水量的要求。
其中,顶、侧、底水封在压板螺栓未紧固状态下均预压缩4mm,稳压1.4MPa,48小时封水良好,创造了常规水封的最佳成绩。
由上述试验可知,采用常规水封复合高强尼龙帆布后,水封成倍提高扯断强度和撕裂强度,提高了工作面的压缩弹模,即提高了水封工作面与不锈钢水封座板的接触应力,实现了优良的水密封,与常规普通橡胶水封比耐磨性提高了一倍以上;由于高强尼龙帆布复合于天然橡胶当中,未暴露于大气中,于是高强尼龙帆布的抗老化能力大大增强,基本可与天然橡胶的老化周期同步,避免了采用纯聚乙烯、浇注尼龙塑料硬水封崩溃性老化恶果和闸门运行的安全隐患。