魏義兵

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南昆明650041）

CCS水電站首部Sedicon排沙系統(tǒng)安裝

魏義兵

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南昆明650041）

厄瓜多爾辛科雷水電站（簡(jiǎn)稱CCS水電站）首部沉沙池8個(gè)流道設(shè)有40套Sedicon排沙系統(tǒng)，排沙管選用HDPE管道，壓力等級(jí)為SDR，直徑560 mm，最大壁厚41.2 mm，壓力等級(jí)PN12.5 MPa，該設(shè)備為廠家專利產(chǎn)品。本文將Sedicon排沙系統(tǒng)安裝過(guò)程及吊裝方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，供類似施工交流及參考。

沉沙池；Sedicon排沙系統(tǒng)；安裝；說(shuō)明

1　工程概況

厄瓜多爾科卡科多辛克雷（Coca codo Sinclair）水電站首部樞紐沉沙池設(shè)有8個(gè)流道，每個(gè)流道設(shè)有5套Sedicon排沙系統(tǒng)，共計(jì)40套排沙系統(tǒng)。沉沙池內(nèi)的沙由吸沙口進(jìn)入吸沙管到黑盒子，再由黑盒子進(jìn)入排沙管，然后通過(guò)排沙管出口的液壓控制閘門排到?jīng)_沙廊道中，開啟上游沖沙廊道進(jìn)口的生態(tài)閘門，將沙排到?jīng)_沙閘出口下游側(cè)，再開啟沖沙閘進(jìn)行沖沙。

SediCon排沙系統(tǒng)的排沙管選用HDPE管道，壓力等級(jí)為SDR（直徑與壁厚比值），直徑560 mm，最大壁厚41.2 mm，壓力等級(jí)PN12.5 MPa，該設(shè)備為廠家專利產(chǎn)品。布置圖如圖1～圖4。

圖1　排沙系統(tǒng)總布置圖

圖2　排沙系統(tǒng)廊道布置圖

圖3　排沙系統(tǒng)流道布置圖

圖4　

2　排沙系統(tǒng)安裝流程圖

排沙系統(tǒng)安裝流程見下頁(yè)圖5：

3　技術(shù)交底、施工準(zhǔn)備

施工前對(duì)參加埋管及排沙系統(tǒng)安裝施工的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員及質(zhì)量管理員進(jìn)行技術(shù)交底，主要講清安裝工藝、吊裝方法、質(zhì)量控制要點(diǎn)及要求。對(duì)焊接操作人員進(jìn)行PE管焊接培訓(xùn)，熟練掌握各種專用設(shè)備。

施工主要材料見表1。

4　埋管安裝

4.1廊道的埋管安裝

圖5　排沙系統(tǒng)安裝流程圖

表1　主要材料表

廊道的埋管設(shè)計(jì)在流道及廊道的隔墻內(nèi)，便于排沙管由流道從埋管中穿入廊道，埋管的安裝隨混凝土施工同步。根據(jù)圖紙的位置，在埋管安裝位置采用型鋼制作埋管支撐架，用全站儀測(cè)放出埋管的安裝軸線及高程，在支撐架上做明顯標(biāo)號(hào)，埋管吊裝到位，按控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整好后，采用圓鋼環(huán)抱埋管固定在支撐架上，用全站儀進(jìn)行復(fù)測(cè)。廊道埋管安裝要求：高程偏差0～+10 mm、樁號(hào)偏差-20～+20mm、埋管端部距混凝土面的距離偏差-10～+10 mm。

圖6　出口埋管安裝位置示意圖

4.2出口的埋管安裝

出口埋管設(shè)計(jì)在排沙口，5套埋管并排安裝，廊道內(nèi)側(cè)為圓形與PE管連接，外側(cè)為長(zhǎng)方形是出口閘門的工作面。在埋管安裝位置采用型鋼制作埋管支撐架，用全站儀測(cè)放出埋管的安裝軸線及高程，在支撐架上做明顯標(biāo)號(hào)，埋管吊裝到位，按控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整好后，采用圓鋼環(huán)抱埋管固定在支撐架上，用全站儀進(jìn)行復(fù)測(cè)。出口埋管的安裝要求：高程偏差0～+5 mm、樁號(hào)及位置偏差-5～+5 mm。埋管安裝完成再按圖進(jìn)行閘門地腳螺栓的安裝，安裝位置偏差與埋管相同（見圖6）。

5　廊道PE100管安裝

廊道清理干凈，作吊裝準(zhǔn)備，廊道內(nèi)設(shè)置吊架，放臺(tái)手動(dòng)叉車，斜坡上用木層板鋪設(shè)，PE100用QY25汽車式起重機(jī)由上游的檢修孔吊入，通過(guò)斜坡段進(jìn)入廊道內(nèi)，廊道里管道均為PE100聚乙烯管道，應(yīng)使用軟吊帶進(jìn)行起吊工作，以免傷害管道防腐層及損壞塑性管道，塑性管道材質(zhì)為高密度聚乙烯。管道按需要的格規(guī)吊入廊道，手動(dòng)叉車將管道運(yùn)輸至圖紙位置進(jìn)行安裝。管道連接方式分為法蘭連接及焊接兩種，法蘭連接時(shí)，要求螺栓緊固，不得出現(xiàn)松動(dòng)；焊接操作人員經(jīng)過(guò)廠家專業(yè)的培訓(xùn)能熟練使用各種焊接設(shè)備，掌握焊接技術(shù)。整個(gè)焊接工藝在廠家的旁站下進(jìn)行。

PE100的焊接步驟：PE管裝夾校正→焊接頭對(duì)夾刨平（圖7）→加熱板對(duì)焊接頭加熱熱熔（圖8）→取出加熱板→加壓對(duì)接（圖9）→消除管內(nèi)熔珠→保壓冷卻。

圖7　焊接頭刨平

圖8　加熱熱熔

圖9　加壓對(duì)接

圖10　平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

6　流道黑盒子安裝

用全站儀測(cè)放黑盒子安裝位置，確定基礎(chǔ)架的安裝位置尺寸，對(duì)應(yīng)的位置上安裝化學(xué)螺栓，黑盒子與基礎(chǔ)鋼架為螺栓連接。每套排沙系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)黑盒子，黑盒子是排沙系統(tǒng)核心，底部同軸線的兩個(gè)孔為進(jìn)沙孔，上部一個(gè)孔為排沙孔。

7　化學(xué)螺栓及支架安裝

沉沙池流道為Y型結(jié)構(gòu)，流道內(nèi)的吸沙管采用鋼架支掌，用儀器確定鋼架安裝的位置，鋼架用直徑33.3 mm，長(zhǎng)度為500 mm的化學(xué)螺栓固定在混凝土面上，因?yàn)榱鞯赖撞枯^容易積水，確保化學(xué)螺栓安裝質(zhì)量是難點(diǎn)。清除鉆孔部位的積水，按孔徑、孔深鉆孔，清理孔內(nèi)的塊物、灰塵及周邊的積水，保持孔內(nèi)干燥清潔，注入適量化學(xué)錨固劑，轉(zhuǎn)入化學(xué)螺栓到位，錨固劑應(yīng)溢流出孔。待錨固劑的凝固期達(dá)到說(shuō)明書要求，對(duì)化學(xué)螺栓做拉拔試驗(yàn)抽檢，驗(yàn)證安裝質(zhì)量。流道內(nèi)的化學(xué)螺栓埋入深度大于380 mm，拉拔試驗(yàn)拉力不小于160 kN，斜墻及直墻上的化學(xué)螺栓埋入深度大于150 mm，拉拔試驗(yàn)拉力不小于50 kN。

8　流道內(nèi)吸沙管及金屬套管安裝

為便于斜墻及直墻上的吸沙管安裝，按流道的體形結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)活動(dòng)作業(yè)平臺(tái)，擬定安裝順序，從上游側(cè)開始施工，到下游施工完成，用汽車式起重機(jī)將平臺(tái)（圖10）移到另一個(gè)流道。

流道、斜墻、直墻的PE管連接部位的各種彎頭，采用專用的彎頭制作設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)加工。

流道、斜墻、直墻的PE管及金屬套管的安裝：

流道內(nèi)的PE管與黑盒子上的接頭為法蘭對(duì)接，調(diào)整好兩接頭的位置，安裝橡膠墊圈，對(duì)稱安裝法蘭連接螺栓，緊固螺栓時(shí)保持對(duì)夾面的平行，每顆螺栓受力均勻。PE管的安裝均為逐節(jié)依次進(jìn)行。直段PE管先與對(duì)應(yīng)的彎頭焊成一體，再安裝管外的金屬套管，金屬套管上的方孔與PE管上的方孔調(diào)同心，安裝固定螺栓，彎頭的另一端安裝上熱熔套管，采用布置在沉沙池頂部的QY25汽車式起重機(jī)及手拉葫蘆配合吊裝，移動(dòng)操作平臺(tái)，PE管就位，用刨邊機(jī)對(duì)接頭進(jìn)行切平去毛邊、管口倒角處理，調(diào)整套管的位置，將接頭套入熱熔套管里，使用手拉葫蘆將套管拉到位，調(diào)整直管與混凝土面的距離，按圖布置塑料管枕及抱箍，在混凝土面上投出抱箍化學(xué)螺栓的位置，整根管的化學(xué)螺栓位置投完后，做安裝到位標(biāo)記，移開PE管，按標(biāo)記的位置，在混凝土打孔，孔徑及孔深按要求進(jìn)行。安裝化學(xué)螺栓，化學(xué)錨固劑的凝固期到，進(jìn)行拉拔試驗(yàn)抽檢，合格安裝PE管，按圖固定。采用專用設(shè)備連接熱熔套管上的兩個(gè)焊接點(diǎn)，操作焊接，檢查確認(rèn)焊接質(zhì)量（圖11）。進(jìn)行下一根管的安裝，同套設(shè)備安裝完成，經(jīng)檢查通過(guò)，人工推運(yùn)動(dòng)平臺(tái)移到下一工作點(diǎn)。整條道流安裝檢查完成，再將操作平臺(tái)移到下一個(gè)流道。

圖11　焊接完成熱熔套管

9　廊道出口閘門安裝

廊道出口設(shè)有出口閘門，一套排沙系統(tǒng)對(duì)一套出口閘門，一個(gè)流道五套排沙系統(tǒng)的閘門并排安裝在一起，所有閘門共用一套液壓控制系統(tǒng)。液壓控制室位于5號(hào)流道的上游側(cè)，液壓泵為整體結(jié)構(gòu)，油管是不銹鋼管，接頭是壓緊式非焊接接頭。閘門安裝前，對(duì)出口的混凝土進(jìn)行檢查，對(duì)滿足不了閘門安裝的部位進(jìn)行打磨，對(duì)埋管口工作面，全部打磨干凈。液壓油缸支撐用化學(xué)螺栓固定在混凝土邊墻上。支撐梁的位置根據(jù)埋管出口的實(shí)際情況調(diào)整，控制化學(xué)螺栓安裝的位置，保證支撐安裝質(zhì)量。閘門與門框?yàn)橐惑w結(jié)構(gòu)，門框采用地腳螺栓固定，門框間距與埋管口的平行度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。液壓系統(tǒng)安裝完成后，通電調(diào)試，管路試驗(yàn)壓力按廠家技術(shù)要求進(jìn)行210bar壓力試驗(yàn)，各連接處可靠無(wú)滲漏。閘門安裝時(shí)，用吊車將閘門吊裝至安裝位置，用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)整，保證閘門的安裝符合設(shè)計(jì)圖紙及廠家技術(shù)要求。安裝完成后進(jìn)行無(wú)水調(diào)試，符合廠家試運(yùn)行手冊(cè)要求。

10　泥沙探測(cè)系統(tǒng)安裝

每個(gè)流道設(shè)有5個(gè)泥沙探測(cè)器，探測(cè)器先與鋼套管安裝，調(diào)整好采用定位螺栓定位。探測(cè)器的保護(hù)鋼管采用抱箍固定在流道頂部的混凝土聯(lián)系梁上，調(diào)整控制好混凝土面到探測(cè)器的距離，探測(cè)器的信號(hào)線穿管保護(hù)，由聯(lián)系梁至中部隔墻到信號(hào)控制柜。

11　聯(lián)合調(diào)試

電氣試驗(yàn)：電氣工作完成，通電前，所有電氣設(shè)備及接線均經(jīng)過(guò)專業(yè)的電氣試驗(yàn)人員對(duì)接線查對(duì)，設(shè)備檢查，正確無(wú)誤后通電，試驗(yàn)電氣設(shè)備的信號(hào)、顯示及運(yùn)轉(zhuǎn)方向與標(biāo)識(shí)方向相同。

液壓系統(tǒng)試驗(yàn)：接線正確、液壓油已加注、油管及閥門已按圖連接、空運(yùn)轉(zhuǎn)正常，油管油壓試驗(yàn)應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程中檢查各接頭及閥門處應(yīng)無(wú)漏油現(xiàn)象，出現(xiàn)異常情況及時(shí)停止試驗(yàn)。

閘門調(diào)試：先在無(wú)水工況進(jìn)行閘門啟閉調(diào)試，閘門開閉正常，水封與工作面貼緊無(wú)間隙，油缸及開度傳感器的運(yùn)行自由無(wú)阻礙。流道充水后，對(duì)閘門進(jìn)行有水調(diào)試，檢查閘門的封水效果，調(diào)整閘門關(guān)閉時(shí)間，反復(fù)試驗(yàn)，閘門開關(guān)正常，封水效果良好。

泥沙探測(cè)器調(diào)試：流道未過(guò)水前，采用干凈的小水桶裝水，麻繩下放水桶將泥沙探測(cè)器浸在水里，用電腦檢查泥探測(cè)器能發(fā)出信號(hào)，工作正常。沒(méi)有信號(hào)發(fā)出的需要更換或處理。

所有元件調(diào)試正常后，用光纜接通控制室到各流道的信號(hào)控制柜，將操作切換到自動(dòng)控制，檢查核實(shí)控制顯示屏上的設(shè)備狀態(tài)是否與實(shí)際同步，檢查確認(rèn)。由控制室進(jìn)行設(shè)備操作，人員現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)設(shè)備動(dòng)作，確保設(shè)備的信號(hào)準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠。

在設(shè)備投入使用后，對(duì)流道水位、埋沙深度、沖沙時(shí)間的長(zhǎng)短及沖沙效率做進(jìn)一步的驗(yàn)證。

12　結(jié)束語(yǔ)

CCS水電站首部Sedicon排沙系統(tǒng)，是廠家的專利設(shè)備，在水電站應(yīng)用尚屬首次，安裝調(diào)試工作無(wú)任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒，是全新的工藝技術(shù)。設(shè)備安裝技術(shù)性較強(qiáng)，工序及工藝要求高，我們結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定了合理的施工工序及工藝，及時(shí)解決施工過(guò)程出現(xiàn)的安裝技術(shù)問(wèn)題，保證了Sedicon排沙系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，供后續(xù)類似設(shè)備安裝借鑒。

TV673

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1672-5387（2016）09-0053-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.09.018

2016-04-15

魏義兵（1978-），男，工程師，從事水電站金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝工作。