（新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠，石河子市，832204）馮國(guó)雄

紅山嘴電廠四級(jí)電站增效擴(kuò)容金屬結(jié)構(gòu)改造

（新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠，石河子市，832204）馮國(guó)雄

紅山嘴電廠四級(jí)電站增效擴(kuò)容改造金屬結(jié)構(gòu)部分的閘門、啟閉機(jī)、撈冰機(jī)全面改造，實(shí)現(xiàn)了電站金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備采暖設(shè)備更新、遠(yuǎn)程控制，為四座電站實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控創(chuàng)造條件。根據(jù)此次金屬結(jié)構(gòu)改造的設(shè)計(jì)方案和缺陷處理，為高寒地區(qū)水電站金屬結(jié)構(gòu)改造提供借鑒。

增效擴(kuò)容；金屬結(jié)構(gòu)；改造

1 概述

新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠是上世紀(jì)60年代開發(fā)建設(shè)的兵團(tuán)最早的水電站。電站共有4臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量（33 000+4 000）kw，年設(shè)計(jì)發(fā)電量5 500萬kwh。經(jīng)過50多年的運(yùn)行，電站金屬機(jī)構(gòu)設(shè)備老化，設(shè)備性能參數(shù)下降，急需更新改造。2013年7月紅山嘴電廠級(jí)被水利部、財(cái)政部列為增效擴(kuò)容改造項(xiàng)目。四級(jí)電站增效擴(kuò)容金屬結(jié)構(gòu)改造部分工程總投資310萬元，主要改造工作閘、沖砂閘、排冰閘、尾水閘等。金屬結(jié)構(gòu)改造部分2014年3月招標(biāo)，2014年12月20日開工，2015年5月主體工程完工。

2 四級(jí)電站金屬結(jié)構(gòu)存在的問題。

2.1 前池事故工作閘

工作閘門的門體變形，埋件磨蝕、銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致閘門封水不嚴(yán)，機(jī)組停機(jī)時(shí)需要在閘門前傾倒?fàn)t渣進(jìn)行輔助封水；啟閉設(shè)備老化，啟閉力無法滿足要求。

2.2 排冰閘

排冰閘門體銹蝕及變形嚴(yán)重，閘門埋件與混凝土結(jié)合部位部分脫落；啟閉設(shè)備陳舊、老化。

2.3 尾水檢修閘

尾水檢修閘閘門體變形，有銹蝕現(xiàn)象。

2.4 前池沖砂閘

前池沖沙閘采用前止水鋼閘門，封水不嚴(yán)；啟閉設(shè)備采用螺桿啟閉機(jī)，螺桿有變形情況。閘門起降不自如，經(jīng)常阻卡。

3 金屬結(jié)構(gòu)改造方案

3.1 排冰閘

前池排冰閘在原址上改造重建，根據(jù)排冰閘的閘孔尺寸進(jìn)行閘門及埋件設(shè)計(jì)。閘門設(shè)置1扇，閘門工作狀態(tài)為動(dòng)水啟閉，閘門尺寸為（寬×高）3.5m×4.35m，設(shè)計(jì)水頭3.56m，閘門采用舌瓣式鋼閘門，采用P型止水橡皮，支座采用固定鉸支座，支座間距2.5m；閘門埋件設(shè)置加熱裝置，加熱方式采用電熱，在閘門埋件后設(shè)計(jì)3孔豎向進(jìn)人孔，埋件型式為鋼板+型鋼；啟閉設(shè)備1臺(tái)為2×25t弧門卷揚(yáng)機(jī)，吊點(diǎn)間距2.5m。

3.2 工作閘

工作閘閘房不改造，工作閘門及啟閉機(jī)更新。前池事故工作閘門共3扇。此次工作閘改造更換閘門及啟閉設(shè)備，埋件不拆除更換，采用在原有埋件表面進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊處理，并在止水面貼不銹鋼板。閘門門體根據(jù)原有閘槽尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，閘門工作狀態(tài)為動(dòng)水啟閉，閘孔尺寸為（寬×高）2.1m× 2.1m，設(shè)計(jì)水頭6.49m，閘門為潛孔式閘門，止水放置在上游，采用P型橡皮，支撐型式采用滾輪；啟閉設(shè)備為3臺(tái)QPK1×25t快速閘門卷揚(yáng)啟閉機(jī)。

3.3 沖砂閘

前池沖沙閘計(jì)1孔，每孔設(shè)2扇閘門，共計(jì)2扇閘門，分前后布置，互為檢修。本次更換閘門、埋件及啟閉設(shè)備。孔口尺寸為（寬×高）1.8m×1.0m，設(shè)計(jì)水頭6.49m，閘門采用鋼鐵復(fù)合門，閘門埋件采用門框式埋件，埋件內(nèi)增加電加熱裝置。啟閉設(shè)備采用2臺(tái)12t直聯(lián)式數(shù)字化手電兩用螺桿啟閉機(jī)。

3.4 尾水閘

尾水檢修閘閘門共計(jì)3孔，計(jì)1扇閘門，原閘閘門埋件不拆除，閘門重新設(shè)計(jì)，閘孔尺寸為（寬×高）4.25m×2.06m，設(shè)計(jì)水頭4.5m，閘門為潛孔式平板鋼閘門，止水放置在下游，采用P型橡皮，對(duì)原有埋件進(jìn)行表面處理，并在止水面貼不銹鋼板。

4 金屬結(jié)構(gòu)改造存在問題的處理

四級(jí)電站金屬結(jié)構(gòu)改造工程與土建施工交叉作業(yè)，四級(jí)電站工作閘閘房未改造，房?jī)?nèi)的閘門和啟閉設(shè)備改造，且工作閘、沖砂閘的埋件和門槽不更新，只是局部修復(fù)，給改造工作造成一定的困難，且改造后部分閘門止水效果未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，且存在鋼絲繩與墻體摩擦等問題。

4.1 前池事故工作閘門

閘門止水效果不好，閘門止水橡皮容易損壞。后由設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位共同研究，并確定對(duì)閘門門槽進(jìn)行補(bǔ)焊、磨光和校證處理，使門槽四周的不銹鋼止水面保證在同一平面上，不得有紐曲平面，確保了閘門不漏水。

針對(duì)運(yùn)行過程中2#機(jī)組閘門導(dǎo)向輪脫落，設(shè)計(jì)院出具加固改造方案，并由施工單位整改完成，上述問題有效解決。

機(jī)組啟閉機(jī)的鋼絲繩與啟閉機(jī)本體在全提的情況下有磨擦，導(dǎo)致鋼絲繩有磨損現(xiàn)象，啟閉機(jī)廠家調(diào)整鋼絲繩繞向后正常。

4.2 排冰閘

設(shè)計(jì)原因造成排冰閘的啟閉機(jī)吊點(diǎn)與閘門吊點(diǎn)不同心，吊耳做相應(yīng)改動(dòng)，維持排冰閘正常起降。

排冰閘門底腳支座在預(yù)埋時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配合不完善，導(dǎo)致底支座的強(qiáng)度下降。設(shè)計(jì)院補(bǔ)救措施是在上、下游一期錨筋位置增加2塊橫向鋼板，鋼板厚度16mm，寬度10cm，長(zhǎng)度2.5m，要求該鋼板必須與一期錨筋進(jìn)行焊接，并在支鉸附近增加拉筋。

4.2 沖砂閘

四級(jí)電站沖閘在關(guān)閉運(yùn)行過程中存在力距不夠，導(dǎo)致沖砂閘無法全關(guān)，建議與設(shè)計(jì)院和廠家聯(lián)系，改為雙吊點(diǎn)起吊。

5 結(jié)束語

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備是水電站的輔助設(shè)備，各閘門擔(dān)負(fù)水電站前池、尾水水位調(diào)蓄和泄水，且工作閘的起、降高度參與機(jī)組開、停機(jī)流程，閘門止漏效果決定機(jī)組能否自動(dòng)停機(jī)。紅山嘴電廠增效擴(kuò)容改造完成四級(jí)電站達(dá)到“少人值班、無人值守、集中監(jiān)控”高自動(dòng)化水平，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行提出了更高的要求。四級(jí)電站增效擴(kuò)容金屬結(jié)構(gòu)改造只是部分改造，存在新老設(shè)施和設(shè)備有效銜接的問題，同時(shí)工程改造時(shí)將原設(shè)備燃煤鍋爐暖設(shè)施全部更換為電采暖設(shè)施，為電站取消燃煤鍋爐奠定基礎(chǔ)。四級(jí)電站增效擴(kuò)容金屬結(jié)構(gòu)改造工程通過工程設(shè)計(jì)、施工和后期消缺，工程改造基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

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