水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗

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1、水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗水口水電站溢洪道事故檢修閘門動水關(guān)閉試驗閩江I程局(福州350003)陳仰熙Tfi/【摘要1介紹試驗情況,由于持住力大大超過原設(shè)計值,造成門機卷揚機構(gòu)過負荷破壞,提出了面板水封均在下游側(cè)的檢修閘門,動水關(guān)閉時持住力計算方法,和減少持住力的設(shè)想.廿I董陵連【關(guān)鍵詞】旦衛(wèi);墊壟羞圃試駐;塹l水El水電站溢洪道事故檢修

2、閘門,為露行情況.頂式定輪閘門,面板水封均在下游側(cè),孔口凈寬15m,設(shè)計水頭22.345m,閘門分三節(jié),由手動大肖子連接,總重227t,設(shè)計由壩頂2×160t門式啟閉機啟閉,靜水起門,動水下降,作為溢洪道弧形閘門檢修或事故時的保護.門式啟閉機的額定負荷2×160t是按檢修閘門動水下降的持住力來設(shè)計的.由于弧形閘門液壓啟閉機是接力式的,一次行程為2+8m,如果啟閉機在關(guān)閉過程故障,關(guān)不到底,一時修不好,將造成大量棄水,這時有必要事故檢修閘門動水關(guān)閉.一,試驗方法溢洪道檢修閘門動水關(guān)閉試驗于1997年5月20日上午進行,當時水庫水位61m,試前溢洪道弧

3、形閘門已由水口電廠動水開閉試驗正常,壩頂2×160t門機于1月31日做了400t靜載,325t動載試驗正常,經(jīng)與水口電廠商議,試驗時弧形閘門開度為4.2m,由安裝公司用壩頂2×160t門機,把溢洪道檢修閘門組裝在1溢洪道上,由水口電廠開啟1弧門到開度4.2m,由安裝公司指揮,水口電廠操作門機,動水關(guān)閉溢洪道檢修閘門,在操作室監(jiān)視持住力變化,在壩頂監(jiān)視閘門運68二,試驗過程門機主卷揚機構(gòu)破壞情況1.持住力變化:溢洪道檢修閘門入水前負荷表單鉤顯示98.7t,門重為227t,應(yīng)顯示113.5t,顯示偏小15t.入水后開始緩慢上升到1lot,120t到17

4、0t上升較快,170t以后已來不及記錄,最大值為270t2.閘門下降開始平穩(wěn),直到離底檻約2m時,持住力為230t,發(fā)生較強烈的振動爆裂聲,接著門機小車上流下來大量機油,此時閘門快速下降到底,并切斷水流,僅右下角有少量漏水.門機司機聽到第一次爆裂聲后即停機,但無濟于事,閘門仍快速下降,閘門到底后,門機小車仍然轟鳴,爆裂聲,并有碎玻璃落下.3.檢查門機小車,發(fā)現(xiàn)主卷揚機構(gòu)左,右齒輪箱和電動機底部均破裂,機座拉裂變形,右側(cè)制動器破壞,聯(lián)軸節(jié)脫開,右齒輪箱固其右側(cè)開敞式小齒輪被鋼絲繩繞住而吊起,鋼絲繩仍有十多圈在卷筒,但左側(cè)是反卷的,右側(cè)是正卷的,靠近固

5、定端的一大段被繞到卷筒與其軸承之間和小齒輪上,且被開敞式齒輪咬斷,開敞式齒輪因此被局部磨損.卷筒上固定鋼絲繩的壓板有二塊螺釘被拉斷有幾塊玻璃窗被打破.電阻少量被打變形■1998拒水電站機電技術(shù)第L期三,原因分析和結(jié)論壩頂2×160t門機的額定負載值,是因動水關(guān)閉溢洪道事故拉修閘門時的設(shè)計計算持住力小于320t為依據(jù)的.現(xiàn)實際測量持住力為2(270+15)一570t,320t的1.78倍,因此門機主卷揚機構(gòu)因載荷大大超過其設(shè)計能力而破壞.現(xiàn)有的溢洪道檢修閘門因動水關(guān)閉時的實際持住力超過門機的設(shè)計能力,造成了門機的破壞,因此不能進行動水關(guān)閉.需要對閘門

6、或門機進行設(shè)計修改,使其持住力小于門機的設(shè)計能力.四,持住力的分析Ft—G+Ws+Px—Ps—Tzd+Tzs)式中R一持住力.實際測量為570t;w一作用在閘門上的水柱重量面板水封均在下游側(cè)的閘門,應(yīng)考慮作用在閘門底部主梁的腹板上,當閘門在關(guān)閉時其高程為43.555m,當水位為61m,水柱H一61—43.555l7.445m,閘門主梁承壓面積A=30.8993m.;Ws一7HAl7.445×30.8993539t;G一閘門自重.為227t;Px一下吸力,面板水封在下游時應(yīng)為0}Ps一上托力,面板水封均在下游時應(yīng)為接近關(guān)閉時,閘門底部主梁下水流向上的

7、壓力,即水流的壓力×底梁面積,即Ps=AP.根據(jù)流體的能量守恒定律:對于同一高程的水平水流來說H—P1/7+Z+V./Zg+hwPl/7=H--Z—V./2丘一hwH一最大值為壩上水位到底粱之問的水頭,為l7.445m.V./2窟:H,為流量番數(shù)取0.85IH,一取最大值為壩上水位到底梁與底檻之間的水頭,以計算平均流速.H一61一(43.555+42.655)/2—17.895m此時Z0V/2g=0.85.×17.895=12.929mP/7=17.445—12.929×1.Q6—3.74mPs—AP1—30.8993×3.74=I15.563tT

8、zd=P/R(f.r+f)一滑動支承摩阻力P一1/27HsB凸一l/2×18.17.×15.4=2542t一作用在閘門上的