利用超型液压千斤进行尾水封堵在冯家山一级水电站的应用实例

2024年3月6日发(作者：湖边小屋)

水电站尾水闸门初期防漏问题的解决方案探索——利用超型液压千斤进行尾水封堵在冯家山一级水电站的应用实例

张波奇;王新华;侯双萍

【摘 要】水电站利用尾水闸门封堵尾水是检修工作前提,然而尾水闸门是先下闸再排空尾水室利用闸门两侧的压力差进行封水的,所以闸门的初期防漏问题一度成为各小型水电站的难题,本文通过冯家山一级电站尾水闸门从无法封堵到高成本封堵,再到低成本封堵探索过程,利用超薄型液压千斤解决尾水闸门初期防漏问题的方案经实践证明其成本低,操作简便,特与同行共享.

【期刊名称】《珠江水运》

【年(卷),期】2014(000)010

【总页数】2页(P62-63)

【关键词】水电站;尾水;初期防漏

【作 者】张波奇;王新华;侯双萍

【作者单位】陕西省宝鸡市冯家山水库管理局;陕西省宝鸡市冯家山水库管理局;陕西省宝鸡市冯家山水库管理局

【正文语种】中 文

水电站尾水闸门安设在水电站尾水管的末端,用以拦阻下游尾水进入蜗壳，为水电站水机部分检修工作提供空间。因此尾水闸门封堵不严，机组检修就无从谈起，机组运行安全无法保障。但尾水管常年处于下游水位之下，故尾水闸门一般在无压情

况下关闭，然后用排空尾水管内积水，作用在闸门上的水压力也就逐渐增加，实现尾水封堵。正是由于这种运用的特殊性，在尾水闸门使用中经常遇到的最大问题就是闸门的初期防漏问题。其次，一些电站尾水与城市或者工业供水渠道共用，比如冯家山一级水电站，其渠道常年供水无法间断，久而久之，难免一些杂物石子进入尾水室并无法清理，尾水闸门由于杂物的支撑而无法达到封水要求。

冯家山坝后一级电站于1989年10建成，装机两台，利用水库输水洞做为压力管道，尾水深6米有余，后接水库干渠进行农业灌溉及工业、城市居民生活供水。由于供水性质制约，干渠停水困难，尾水封堵一度成为困扰大修提议的决定性因素，因而电站截止2008年运行近二十年而未曾进行大修。并抱着侥幸心理，使机组多年来一直带病运行，致使机组的日常维护费用及工作量大为增加，也增加发电生产的不安全因素。

而2008年至2014年由于机组事故不得不利用尾水闸门封水三次进行抢修，纵观这三次抢修过程，尾水封堵成为制约抢修进程的瓶颈，甚至占据抢修工作及资金的80%的份额。

2008年4月份，1号机在正常运行中，突然出力由900KW降至400KW，之后又逐渐至100KW左右；所测过水流量也由7.0m3/s降至3.0 m3/s左右；同时在停机过程中剪断销被剪断两根。经技术人员分析，疑为杂物进入水轮机所致，必须进入蜗壳检查。但面临的第一个难题就是渠道无法停水，必须依靠尾水封堵进行检查，然而由于尾水闸门二十多年从未使用过，在实际使用中根本无法封堵尾水。

方案1

方案2

莫罗佐夫装置

伐库洛夫装置

通过分析，尾水封堵不严无外乎前面提到的两个原因，要解决初期防漏问题，就必

须使水封与水封座之间产生初压力。产生初压力一般有以下几个措施：

（1）将门槽做成斜坡，利用闸门自重对门槽的垂直分力来压紧水封。这种方法产生初压力很简单，适合一些新建电站，对于已建成电站则要进行尾水门槽改造，但不能断水的实际情况，要进行门槽改造并非易事。

（2）在闸门上预装压力弹簧。这种方法也简单易行，但闸门在启闭过程中阻力增大，必须增加闸门的启闭力。另外，由于水封部分也因压力增大，加快磨损速度，减少闸门使用寿命。

国外还有莫罗佐夫装置和伐库洛夫装置。这两种方法虽然封水效果较好，但结构复杂，需要专业的设计和精确的计算。

几种方案的对比，方案2最为简单易行，但必须加以改进，消除缺点。通过探索，无非就是不能控制压力弹簧在预定的位置伸缩，那么能否用别的装置来代替压力弹簧呢？我们想到了螺栓，闸门下到底后，通过潜水员将四颗30×7的螺栓顶于闸板一闸槽之间，从而使闸门上的压力增加，解决闸门初期防漏问题。提闸门时先由潜水公司松掉螺栓，再提起闸门，这样就完全克服了压力弹簧的缺点。另外潜水员在顶螺栓的同时也将闸室底部的杂物进行彻底清理，使尾水顺利封堵，进而使检修工作得以进行。

虽然此次检修顺利完成，但仅潜水费用就达数万元，占全部费用80%以上。同时由于经验不足，尾水封堵不够及时，影响发电效益不下40万元。

虽然尾水封堵不再成为制约检修工作的瓶颈，但潜水费用过高，使得过高尾水封堵成本又成为检修成本的瓶颈。本着节约成本的原则，我们继续探索新的封堵方案。

虽然螺栓可以控制在预定的位置伸缩，但需要在水下操作，能否用可以水上控制伸缩的装置来代替螺栓？带着这个疑问我们进行考查咨询，2011年初，我们订做四个超薄型千斤顶及护壳，将护壳永久焊于闸板边部，使用时将千斤顶固定于护壳内，通过高压软管连接到地面上的油泵，将闸门下于水底后，通过油泵打油使千斤顶顶

出到闸槽，其反作用力闸门提供一个压力，解决闸门初期漏水问题。对于闸门底部杂物我们在水下摄像头监视下，利用竹竿等工具拨扫，或者用高压气进行吹扫，封堵效果非常理想。

此方案中，四个千斤顶共3000元，水下摄像头1000元，其费用不足5000元，连原来的10%都不到，使尾水封堵成本大大降低。尤其是这些设备以后可以多次使用，使成本进一步降低。更重要是使得以后尾水封堵更加方便快捷，最大程度的降低的事故检修时的效益损失。此后通过两次检修实践证明，此方案一劳永逸，并且使成本大幅降低，损失降至最小，值得推广应用。