岩滩水电站金属结构运行存在问题的探讨

岩滩水电站金属结构运行存在问题的探讨
概述
岩滩水电站为红水河梯级骨干电站之一，位于广西大化县境内红水河中游，电站装机容量1210Mw，电站一号机组于1992年9月投产发电，四号机组于1995年6月投产发电。

依据电站枢纽布置和岩滩地区水文特性以及机组引用流量大和含沙量大等特点，岩滩电站共设有各类闸门37扇，拦污排一道，拦污栅22扇，启闭机24台。

一、金属结构的布置
1、溢流坝段
溢流坝段设有7个表孔和一个泄水底孔组成，表孔宽高为15×21m，堰顶高程202m，设15×22.5m露顶式弧形工作闸门7扇，门槽7套，15×22.4m露顶式事故检修闸门1扇，为7孔共用，门槽7套。

在18号坝176m高程设5×8m深孔式弧形闸门1扇，门槽一套，5×9.556m 深孔式事故检修闸门1扇，门槽1套。

溢流坝弧形工作闸门采纳2×2800kN固定启闭机启闭，事故检修闸门共用坝顶2×2500kN门机启闭。

底孔弧形闸门采纳2×1600kN固定启闭机启闭，底孔事故检修闸门共用坝顶2×2500kN启闭。

2、发电机组段
机组引水系统采纳单机单管引水，引水钢管内径10.8 m，每条钢管中心长度69.348 m。

进水口前面设两道拦污设备，第一道为浮筒式拦污排，其次道拦污栅共20孔，4台机贯穿式布置，设有4.5×29 m 拦污栅22套(其中工作拦污栅20套,检修拦污栅2套),相互通用,栅槽共40套,前面为工作栅槽,后面为检修拦污栅槽。

每台机组进水口设8.2×14.1(宽×高) m快速闸门1扇,快速闸门用8000kN/6000kN液压启闭机启闭。

快速闸门前面设8.2×15.49 m事故检修闸门1扇,4台机组共用，利用坝顶2×2500kN门机启闭。

每台机组尾水管用两个中墩分隔成三个孔,每孔设1扇检修闸门，4台机组共12扇闸门,尾水闸门用2×1250kN尾水台车启闭。

厂房安装间下游侧高程174 m设进厂通道,为防止两年一遇洪水进入厂房,设10×7.1 m防洪大门1扇,利用尾水2×1250kN台车启闭。

3、冲沙孔
在厂房左、右两侧各布置一个冲沙孔，左冲沙孔设在12号坝段，出口处设3×5 m工作闸门1扇，闸门采纳1×3600kN固定式卷扬机启闭。

进口设3×6 m事故检修闸门1扇，闸门用1×2800kN固定式卷扬机启闭。

右冲沙孔布置在4号坝段，出口处设2.8×3 m工作闸门1扇，闸门用1×2800kN固定式卷扬机启闭。

进口设2.8×4.5 m事故检修闸门1扇，闸门用1×2800kN固定式卷扬机启闭。

4、升船机坝段
在升船机坝段设有12×21.6 m露顶式挡水闸门1扇，洪水期和非通航期，关闭挡水闸门挡水，闸门共用坝顶2×2500kN门机启闭。

在上闸首设有12×15.55m工作闸门一扇，闸门用2×3000kN接力式液压启闭机启闭。

在升船机上游航道左右两侧各设置一个冲沙孔，设有3.0×6.315m冲沙闸门各一扇，分别用一台1×250kN固定卷扬机启闭。

在下闸首设有16.5×13.1m工作闸门一扇，用一台2×800kN固定式卷扬机启闭。

二、金属结构运行存在的主要问题及对策
1、闸门自动抓梁
岩滩水电站闸门自动抓梁均采纳自如式自动抓梁，依据闸门规格不同共有四种：机组进水口检修闸门抓梁、尾水检修闸门抓梁、溢流坝检修闸门抓梁、升船机挡水闸门抓梁。

四种抓梁在工作中均消失过抓梁单边脱钩等状况，造成闸门不同程度的损坏，给金属结构的平安运行带来了极大的影响，造成工作人员一提到动闸门就提心吊胆，更加大了平安运行的难度。

通过对抓梁的结构和事故状况进行仔细的分析和讨论，抓梁存在的主要问题是抓钩时没有限位装置、抓体本身润滑装置不好、梁体整体结构不太合理等因素。

为此，我们决心对闸门自动抓梁进行分期分批改造，通过和设计部门的共同讨论，在原来抓
梁的基础上进行改造，通过改造后的运行实际检查，达到了预期的效果，提高了闸门操作的牢靠性。

2、进水口拦污排
岩滩水电站进水口设有一道浮筒式拦污排，在库水位由低向高变化时，下游端头的牵引浮筒不能自动浮升，造成过拉断连接装置和四周浮筒常常翻转的现象，虽然进行了多次改造和处理，均不能达到抱负，其主要缘由是牵引装置本身的浮力不够，加上导轨的摩擦力较大的结果。

最终也只能方案安装卷扬机进行提升牵引装置，以解决长期存在的问题。

3、冲沙孔水封翻转
岩滩两个冲沙孔检修及工作闸门均有中间水封，门楣高度1米左右，在闸门启闭的过程中常常发生水封翻转的现象，造成水封极简单损坏，影响止水效果，每年都要更换水封，虽然采纳过淋水、涂黄油等措施，均不抱负，后经我们仔细分析讨论，认为主要是由于门眉高度长，造成摩擦力过大，水封压板压头弧度不够的缘由。

通过对水封压板进行改造，很好地解决了水封翻转的问题，延长了水封的使用寿命和节省了资金。

4、进水口油压启闭机
岩滩水电站进水口快速闸门#4油压启闭机是在安装时就发觉有缸体拉伤损坏且经过返厂处理后安装的，而且在现场安装时又发觉有拉伤，现场再进行处理过后带病运行的，在运行后又进行了两次处理。

通过仔细分析其主要缘由是由于厂家在厂内组装时引起的。

虽然经过处理后能够运行，但还是一个平安隐患，后来更换了启闭机的活塞头，状况有所好转，但都不是最好的解决方法，最近重新购置一台新的启闭机，以确保设备的平安运行。

三、有待改进的问题
1、充水问题
岩滩水电站右冲沙孔检修闸门充水平压方式采纳提门充水方式，在实际操作中常常消失操作掌握不够精确的状况，造成充水过快，冲坏工作闸门水封的现象，对平安运行极为不利，建议今后的闸门冲水平压方式均应采纳冲水阀冲水方式为宜。

底孔检修闸门充水阀设计时止水装置水封没有固定，运行后水封脱落，造成从充水阀处漏水大，给工作闸门的维护带来了较大的困难，后经过检修改造，达到了止水的效果。

2、闸门检修维护
左冲沙孔检修闸门安装的底槛高程为159.5 m,设计水头为68 m，系平面定轮钢闸门。

闸门自重41.48t，加重122.9t，启闭机的动滑轮与闸门的吊耳直接连接。

闸门平常用224 m平台上的锁锭装置把闸门锁锭于门槽内。

由于水库正常库水位为223 m，检修闸门底部始终泡在水中，同时当检修门需要检修时，只好将固定启闭机吊走，再将闸门掉出到闸检室进行检修，工作量很大。

设计时应当考虑将启闭机的安装高程提高，以便利运行和检修。

3、闸门门槽
弧形闸门门槽在设计时只安装到闸门顶上1 m(224 m高程)，在224 m～坝顶233m高程之间为砼墙，由于砼施工过程中掌握不很严格，当闸门开启时不仅严峻刮坏水封，甚至无法开启闸门，只好在砼墙上打出1条弧形槽，以不影响开门为原则，7孔弧门共打了14条弧形槽，由于是高空作业，排架搭设和打槽，既费工、费时又担心全，而且影响美观，同时有些地方由于钢筋的影响，打槽不到位，对闸门的平安运行不利。

假如设计时考虑将门槽(不需要不锈钢止水段面)延长到顶，则减去大量不必要的麻烦。

4、船机导航浮堤的运行
岩滩升船机上游导航堤采纳砼浮堤，设在#7溢流孔和升船机航道之间，由于导航堤长达65m，在实际运行中，问题主要消失在汛期，在洪水期间库区浮渣较多，由于水流的作用，在浮堤的左侧积累有大
量的浮渣，#7孔闸门的开度大小直接影响着浮堤的平安运行，闸门的开度一般要掌握在5m左右为宜，否则由于浮渣积累和水流的影响，会造成导航浮堤两侧的水位差达到1m左右，严峻威逼着导航浮堤的平安运行，如何解决这方面的问题，还有许多值得探讨的地方，如我们也想增设活动拦污浮排、移动导航浮堤等方案，这都有待进一步去讨论解决。

5、坝顶门机
岩滩水电站坝顶2×2500kN门机，两个钓钩同步采纳通过两个卷筒的开式大齿轮直接传动，此方式给运行和维护都带来较大的影响：两主钩的调平难度大、当单边电机或制动器出问题时，会造成大齿轮咬伤和基础松动等设备损坏现象。

这应引起今后设计的改进。

岩滩水电站投产发电10年来，金属结构的运行也由初期的不稳定到现在稳定运行，仔细总结金属结构在岩滩的设计、安装、运行等阅历和教训，为今后的水电建设与运行供应珍贵的财宝。