金寨抽蓄电站下库检修钢闸门安装技术.pdf

No.l Mar.2023GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGYSerial No.145金寨抽蓄电站下库检修钢闸门安装技术徐冉中国葛洲坝集团建设工程有限公司摘 要：平面闸门的门叶在门槽内作直线运动以封闭或开放水道，它的制造加工较容易，运行安全可靠，维修方便，广泛用于各种水工建筑物上作为工作闸门、事故闸门和检修闸 门。本文将结合具体案例，探究平面钢闸门安装工艺方法，为相关单位提供一些借鉴。关键词：水电站；平面闸门；安装1工程概况金寨抽水蓄能电站位于安徽省金寨县张冲乡境 内，距金寨县城公路里程约53k m,距合肥市、六安 市的公路里程分别为205k m、134k m。电站主要由上 水库、输水系统、地下厂房系统、地面开关站及下 水库等建筑物组成。下水库大坝为钢筋混凝土面板 堆石坝，最大坝高98.5m,正常蓄水位255.00m,相 应库容1453.00万疗。下库共设2个进/出水口，每个孔口设一扇检修 闸门，为平面滑动钢闸门，当尾水隧洞或尾水事故 闸门需要检修时，闸门静水关闭，检修完毕后，打 开门顶充水阀，充水平压后，门在静水中开启。闸 门平时由托梁锁定在闸门井口处。下库检修闸门井 位于进/出水口上游检修平台内，闸门井平台高程 为EL.264.000m,门槽顶部高程EL.263.000m,底板 高程为EL.204.870m,井深为59.13m,门槽高度 58.13m。闸门为平面滑动钢闸门，水封设在闸门上游 侧，充水阀设于门叶顶部。门叶分3节制造，在工 地拼装焊接成整体。闸门结构件主材选用Q345B钢 板和Q235B型钢，水封采用SF 6674止水橡皮，滑块 采用高强度复合材料。充水阀为锥形，阀芯材料为 ZG310-570=吊轴采用45号结构钢，调质热处理。所有水封止水压板均采用不锈钢，材料为 12Crl8Ni9o闸门门叶各构件安装参数如表1所示。2施工工艺流程2.1门槽及埋件安装工艺流程施工工艺流程如下：施工准备一样点设置底槛安装及二期硅浇筑-主轨、门楣、反轨安装一安装验收及二期硅浇筑-埋件验收2.2闸门门叶安装工艺流程在闸门门槽及启闭机按流程安装完成后，将分 节制造的门叶托运到安装部位，使用汽车吊、托运 台车、启闭机共同完成闸门的安装。采用从上到下 的竖式安装施工工艺对分节段的闸门门叶安装施 工，加固采用临时槽钢支撑焊接法施工工艺流程如下：施工准备一第一节门叶吊装、调整、加固第 二节门叶吊装、调整、加固、焊接一第三节门叶吊 装、调整、加固、焊接一焊接检验一附件安装现表1 闸门门叶各构件安装参数表序号名称尺寸（长X宽X高）mm重量T备注1第一节（顶节）7500 x 1200 x 3380mm14构件编号顺序：门叶顶部至底 部2第二节7500 x 1200 x 3250mm183第三节（底节）7500 x 1200 x 3100mm17602023年3月第1期葛洲坝集团科技总第145期场试验十质量验收3施工操作要点3.1准备工作(1)安装前对检修闸门的全部构件、零件等进 行清点检查。(2)在清点检查中发现损伤、缺陷或零件丢失 等，进行修整、补齐，对几何尺寸超差者调整到设 计允许值后，才准许进行安装。(3)参加安装的人员持证上岗，并具备相应条 件的技术等级证书和相应的特种作业操作证。施工所需的起吊、测量工装及安装工器 具、测量仪器检查，使之处于良好的工作状况。(5)选用与抗拉强度相适应的焊条牌号。各种 焊条牌号要符合设计图纸要求并且要有出厂合格 证，其化学成份与机械性能等各项指标要符合有关 规定，每批到货的焊接材料要进行抽样检查。施工 现场各种焊条使用前，进行相应烘干，在使用过程 中放置在保温箱(筒)内随用随取。(6)制作、加固立拼平台，确保其强度、及稳 定性满足立拼闸门要求。3.2安装门槽埋件确认一、二期混凝上结合面是否全面凿毛；将 脚手架等防护设施搭建好，将电焊机、电缆、吊运 输设备全部布置到位；对测量控制点设置，控制中 心线位置：门槽中心线，底槛、主轨、反轨中心 线、门楣距孔口中心线。门槽安装利用调节螺母调整各部件位置，经纬 仪控制安装精度。门槽各部件就位调整完毕，与_ 期混凝土中的预留锚筋焊牢，最后进行各部件间焊 缝的施焊。严禁将加固材料直接焊接在主轨、反 轨、底槛、门楣等的工作面上或水封座板上。门槽 用足够的钢支撑件进行加固，使得门槽在浇筑二期 混凝土时不发生变形、位移等情况。需重点控制底槛工作表面的高程、中心点及不 平度，主轨工作表面的垂直度、平面度，主轨工作 面距孔中心的距离等尺寸，门槽所有外露不锈钢对 接焊缝均釆用相应的不锈钢焊条进行焊接，并在安 装工作完毕和浇筑二期混凝土后仔细进行磨平抛 光。门槽安装加固完毕后，需要再次检查复核各项 控制尺寸，避免影响后续闸门的安装。3.3拼装门叶拼装前将闸门井口使用工字钢和钢板封闭形 成安装平台，因闸门的重量较大，且施工场地有 限，使用汽车吊将门叶吊装至闸门井口存在一定 难度，因此，分三节制造的门叶按照从上到下的 顺序拼装。汽车吊把第一节(顶节)门叶放置托运台车，采用临时钢支撑的加固方法，加固闸门上、下游 侧，使用手拉葫芦将托运台车移动到闸门井口中 心位置，使用已安装完成的固定卷扬式启闭机将 第一节门叶吊起，并预留出第二节门叶拼装空 间。然后使用同样方法将第二节门叶移动到闸门 井口中心位置，通过启闭机调整第一节门叶高度 与第二节门叶组对，并以止水座板为准，调整第 一、二节门叶垂直度，调整完门叶以后焊接与第 一节门叶的对接缝。第一、二节门叶焊接牢固后使用启闭机将其吊 起，使用同样方式拼装第三节(底节)门叶，整体拼 装完成后以止水座板为准，调整整扇门叶垂直度，满足规范要求后才能进行焊接。闸门组对完成后应检查坡口间隙，保证组装间 隙不小于图纸设计要求，如小于4mm采用4)100角磨 机打磨坡口钝边，保证3.2电焊条正常打底焊。清除焊缝周边的铁锈、油污、残余油漆。3.4焊接门叶闸门门叶拼装焊缝焊接前，从事焊接作业人员 应认真阅读焊接工艺文件及图纸、技术文件，并在 焊接过程中严格执行焊接工艺规程要求。3.4.1焊接材料质量控制(1)焊接材料选用J507(E5015)电焊条。(2)焊接材料必须按“焊接材料保证制度”进 行验收，集中在焊条干燥室保存并进行干燥处理。烘烤温度350C,保温时间1小时，放入100150C 恒温箱内存放，随取随用。取用时，用焊条保温桶 存放焊条，并通电保温，取用焊条后随手盖好盖 子，一次取出的焊条最好不要超过3根。不得使用 未经过检查验收或干燥处理的焊条。(3)保温筒内焊条放置超过4小时应重新烘烤，烘烤次数W2次。(4)焊接时，焊工应当复检焊条烘干质量和焊 条工艺性能，如发现影响焊接质量问题，应及时汇 报更换。3.4.2定位焊接过程控制61No.l Mar.2023GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGYSerial No.145(1)对接缝拼接合格后，在焊缝坡口内进行定 位焊接，位置在距焊缝端部30mm以上，其长度在 5080mm以上，间距为100mm400mm,厚度不超过 正式焊缝高度的二分之一，最厚不超过8mm。严格控制焊接电流大小，减小焊缝变形 量。在焊缝坡口内引弧熄弧，严禁在母材上引弧。3.4.3正式焊接过程控制(1)焊接前焊工应熟悉本焊接工艺规程，了解 工艺规程中产品材质，焊条牌号、焊接层数、焊接 方向及其他安全操作要求。(2)焊接前，焊接设备必须布置好，并有可靠 接地；焊接平台必须搭设牢固可靠，具有防风、防 雨棚功能。焊接过程中发现有下列情况之一，进行 针对性的防护措施，保证焊接处有所需的足够温 度，焊工技能不受影响，方可施焊：雨天、雪天施 焊；现场环境温度在T0C以下；相对湿度大于 90%；现场有穿堂风或风速超过8m/s。(3)施焊前应将一、一二类焊缝坡口极其两侧 1020mm范围内的铁锈、焊渣、油垢、水迹清除干 净，焊缝上的裂纹、气孔、夹渣等缺欠均已清除，并打磨坡口面露出金属光泽。(4)在门叶两侧止水座板悬挂钢琴线，以止水 座板为准，严格监控焊接过程门叶拼装焊缝变形 量，使止水座板平面度小于W2mm。(5)焊接时采取多层、多道、对称、分段、退 步、跳跃焊接采用手工焊接方法，同_条焊缝的多 名全位置焊工以相同的焊接工艺参数，从中间向两 侧对称扩展分段退步同时施焊。每层焊接结束时，用风铲敲击焊缝消除焊接应力，减少焊缝变形量。用角磨机将层间焊缝焊渣、飞溅、焊瘤打磨干净，检查合格后方可再进行下层(道)焊接。层间焊接接 头必须错开25mm以上。当因故中断焊接时，应釆取 防裂措施。在重新焊接前，应将焊缝表面焊渣、飞 溅、焊瘤清除干净，确认焊缝无裂纹、无气孔、无 夹渣后，方可按焊接工艺要求继续施焊。焊接工位 布置详细如下：第一步：先分4个焊接工位，采用分段退步、跳焊方法同时焊接纵隔板与主梁腹板角焊缝。第二步：分2工位焊接边梁腹板对接焊缝。第三步：分4个工位焊接纵隔板后翼缘板与主 梁后翼缘板对接焊缝。第四步：分2个工位焊接边梁翼缘板对接焊 缝。第五步：分4个工位焊接面板对接焊缝。焊接过程中分段磨除一类焊缝内的定位 焊，并严禁在母材表面上引弧和断弧。(7)对于单面焊且无垫板的对接焊缝，根部未 焊透深度不应大于板厚的20%,最大不超过3mm。(8)对于组合焊缝，如图纸上无特殊要求，腹 板与翼缘板的允许未焊透深度不大于板厚的25%,最大不超过4mm。(9)每条一、二类焊缝焊接过程中，做好焊接 过程记录，重要焊接过程进行录像或照相。所有焊 缝焊接完毕后由焊工在焊接过程记录上签字。(10)焊接完毕后，按照一、二类焊缝的质量 要求，对焊缝的内外质量进行外观检查及无损探 伤检测。(11)产品焊接试板：根据现场实际情况，在施 工现场焊接一组与门叶拼装焊接工艺参数相同的“横焊”产品焊接试板送检，以验证门叶拼装焊接 过程中的焊接质量。焊接完毕后，按照_、二类焊缝的质量要求，对焊缝的内外质量进行外观检查及无损探伤检测。没有发现问题就可以验收，对不合格的操作要及时 返工，直到检验合格为止。3.5闸门门叶附件安装3.5.1滑块安装门叶支撑滑块、反向滑块其安装误差应符合如 下质量标准：(1)支撑滑块以止水座面为基准面调整滑块在 同一平面内，其平面度W2.0mm,每段滑块至少在 两端各测1点；支撑滑块与止水座基准面平行度W1.0mm,相邻高低差Wl.0mm；(3)同侧支撑滑块之间跨度允许偏差2.0mm,中心线允许偏差W2.Omm；(4)同一横截面上，支撑滑块的工作面与止水 座面的距离允许偏差为土 1.5mm,反向滑块的工作 面与止水座面的距离允许偏差为2.Omm；(5)两侧支撑滑块、反向滑块之间距离允许偏 差-2.0+5.Ommo3.5.2水封安装顶水封、侧水封、底水封其安装误差应符合如 下质量标准：(转第78页)62No.l Mar.2023GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGYSerial No.145零库存，是指物料(包括原材料、半成品和产 成品等)在采购、生产、销售、配送等一个或几个 经营环节中，不以仓库存储的形式存在，而均是处 于周转的状态。它并不是指以仓库储存形式的某种 或某些物品的储存数量真正为零，而是通过实施特 定的库存控制策略，实现库存量的最小化。日本首先提出了“零库存”管理的概念，并 成功运用至今，这种物资储备模式已经在世界范 围内推广开来。近年来，我国企业的零库存管理 取得了重大进展，国内知名企业海尔集团就是零 库存管理的主要受益者之一。“零库存”是项目 部物资储备管理的最优状态，可以为企业带来巨 大的经济利益。本项目通过在尾工开始前一年进行策划，寻找 到合适的实体供应商，通过严格控制材料计划，分 批采购、及时纠偏，成功将供应商作为临时仓库，最终实现了“零库存”物资管理。6总结物资管理作为项目部管理的重要组成部分，其管理模式在不断创新发展，项目部要紧跟历史 发展潮流，用于创新管理方法，做到管理提质增 效的目的。作者简介李艳峡女中国葛洲坝集团建设工程有限公司经济师云南省昆明市65000(接第62页)(1)水封安装时，首先采用生胶热硫化胶合方 法将橡胶水封粘接成整体，接头处不得有错位、凹 凸不平和疏松现象；(2)以水封压板17mm螺栓孔为样板，采用专 用空心钻头掏钻直径W 15mm水封孔；(3)水封压板安装完成后，压紧螺栓端部至少 低于橡胶水封自由表面&0mm；(4)两侧止水橡皮中心距离3.0；(5)顶止水至底止水边缘距离偏差为 3.0mm；止水橡皮顶面平度W2.0mm。3.6闸门静平衡试验以上工序安装完毕后，拆除封闭的拼装操作平 台，进行闸门静平衡试验。将闸门门叶吊离地面 100mm,在闸门门叶顶端悬挂钢琴线测量门叶下端 上、下游与左、右方向的倾斜度。当闸门门叶下端 倾斜度不大于门高的1/1000且不大于&0mm时，闸 门门叶倾斜度合格；当超过上述规定时，应予配重 调整。3.7闸门整体运行试验在完成了以上安装工艺以后，就可以开展闸门 整体运行试验，以检验闸门整体运行情况。开展全 行程启闭试验，启闭时润滑采用在止水橡皮处浇水 的方法。将门叶上与门槽内的杂物清理干净；对止 水橡皮是否存在缺损仔细检查，检查闸门升降是否 顺畅，有无卡阻现象；当闸门正常运行时，止水橡 皮会出现压缩，需要用灯光照射检查压缩程度是否 符合标准，依然存在间隙或者透亮要重新压缩。4结语总之，平面钢闸门在安装过程中容易受到场 地、吊装条件等限制，会在一定程度上将安装难度 增大。在本工程中，为了保证水电站闸门安全可靠 的运行，结合现场的实际情况制定了合理的安装施 工技术措施及质量控制程序，保证了安装质量及安 装进度。作者简介徐冉男中国葛洲坝集团建设工程有限公司云南省昆明市65020078