高水頭抽水蓄能電站進(jìn)水球閥閥座基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)研究

何少潤(rùn)，陳泓宇，楊慶文，施玉澤

（1.中國(guó)南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司，廣東省廣州市 510640，2. 清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東省清遠(yuǎn)市 511853，3.中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南省昆明市，650000）

高水頭抽水蓄能電站進(jìn)水球閥閥座基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)研究

何少潤(rùn)1，陳泓宇2，楊慶文3，施玉澤3

（1.中國(guó)南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司，廣東省廣州市 510640，2. 清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東省清遠(yuǎn)市 511853，3.中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南省昆明市，650000）

抽水蓄能電站進(jìn)水球閥基礎(chǔ)混凝土支墩一般采用球閥底座與基礎(chǔ)板之間保證能夠相對(duì)滑動(dòng)的設(shè)計(jì)，本文就ALSTOM（阿爾斯通）、VOITH（伏伊特）、ANDRITZ（安德里茲）和日本東芝水電這幾個(gè)知名廠商的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行介紹和分析，說(shuō)明球閥底座與基礎(chǔ)板之間采用有效的相對(duì)滑動(dòng)設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的。

抽水蓄能；進(jìn)水閥；閥座基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)；辨析

0 引言

高水頭、高轉(zhuǎn)速抽水蓄能電站的進(jìn)水球閥在機(jī)組啟停、工況轉(zhuǎn)換以及甩負(fù)荷時(shí)會(huì)有一個(gè)作用在活門上的強(qiáng)大水流推力，如仙游抽水蓄能電站球閥全關(guān)時(shí)的水推力達(dá)到27.7MN。雖然設(shè)計(jì)上該力是由閥體通過(guò)延伸段鋼管及上游壓力鋼管傳遞給上游混凝土基礎(chǔ)的，但閥體在上游水道瞬間推力作用下還是有一個(gè)沿著水流軸向移動(dòng)的趨勢(shì)，而球閥基礎(chǔ)混凝土支墩由于材質(zhì)、體積的原因是不設(shè)計(jì)用來(lái)承受球閥所帶來(lái)水推力的。因此，在設(shè)計(jì)、選用水輪機(jī)進(jìn)水閥時(shí)都有相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定。[1]

（1）《水輪機(jī)進(jìn)水球閥選用、試驗(yàn)及驗(yàn)收規(guī)范》之“5.1.14”：“進(jìn)水球閥底座應(yīng)允許在基礎(chǔ)板上沿壓力鋼管方向少量位移，最大允許位移量應(yīng)按進(jìn)水球閥關(guān)閉時(shí)間作由于上游壓力鋼管的最大水推力引起的閥體軸向移動(dòng)計(jì)算確定，基礎(chǔ)板滑動(dòng)面間應(yīng)有防銹措施?！?/p>

（2）《水輪機(jī)進(jìn)水液動(dòng)蝶閥選用、試驗(yàn)及驗(yàn)收導(dǎo)則》（DL／T 1068-2007）之“5.1.15”：“進(jìn)水蝶閥底座應(yīng)允許少量的沿壓力鋼管方向的位移”。

（3）《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第十七章“水輪機(jī)進(jìn)水管道上的閥門”：“閥體的下半部的地腳承受蝴蝶閥的全部重量和操作活門傳來(lái)的力和力矩，但不考慮承受作用在活門上的水推力，此水推力由上游或下游側(cè)的連接鋼管傳到基礎(chǔ)上。為此，在地腳螺釘和孔的配合間，應(yīng)按水流方向留有30～50mm間隙……”。

據(jù)此，各設(shè)計(jì)制造廠商分別選擇了各具特色的基礎(chǔ)座滑動(dòng)面（含防銹）的結(jié)構(gòu)型式，本文僅就ALSTOM（阿爾斯通）、VOITH（伏伊特）、ANDRITZ（安德里茲）和日本東芝水電這幾個(gè)知名廠商的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行介紹和分析。

1 ALSTOM（阿爾斯通）系列

1.1 廣州抽水蓄能電站一期工程

廣州抽水蓄能電站一期工程（簡(jiǎn)稱GZ-Ⅰ）GZ-Ⅰ球閥底座基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)由帶套管基礎(chǔ)螺桿（含調(diào)整配件）、基礎(chǔ)板裝配（含調(diào)整件）和附有螺套、墊圈、螺母的全扣緊固螺釘裝配（與球閥底座把合）三部分組成。其中，基礎(chǔ)螺桿裝配生根于二期混凝土（球閥支墩）和基礎(chǔ)板共同澆筑于三期混凝土中。

（2）M64×4（光桿部分?75mm）的基礎(chǔ)螺桿長(zhǎng)約2370mm，套管長(zhǎng)700mm，基礎(chǔ)螺桿的上端部可以在套管內(nèi)有一定的調(diào)節(jié)裕量以彌補(bǔ)澆筑二期混凝土?xí)r埋設(shè)的誤差。

（3）在澆筑三期混凝土前，安裝并調(diào)整基礎(chǔ)板的水平與高程符合圖紙的設(shè)計(jì)要求。

圖1 GZ-Ⅰ球閥基礎(chǔ)（單位：mm）Fig. 1 GZ-Ⅰ inlet valve base

（4）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)板、基礎(chǔ)螺桿的把合如圖2所示，長(zhǎng)螺套下聯(lián)基礎(chǔ)螺桿、上聯(lián)球閥底座緊固螺栓，其外徑?105mm與底座、基礎(chǔ)板?120mm螺孔有一定調(diào)節(jié)裕量；底座緊固螺栓下端面與基礎(chǔ)螺桿上端面設(shè)計(jì)有5mm間隙，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量確定全扣螺釘?shù)臄Q入量。

（5）球閥底座下平面和基礎(chǔ)板上平面加工精度均要求達(dá)到Ra3.2，安裝時(shí)接觸面涂抹潤(rùn)滑油脂；且基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)有注油通道和油槽，可以從設(shè)置在側(cè)面的油杯向滑動(dòng)面注入潤(rùn)滑油脂。

（6）澆筑三期混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)后緊固螺栓的預(yù)緊力矩為250N·m。

1.2 惠州抽水蓄能電站

惠州抽水蓄能電站（簡(jiǎn)稱惠蓄）球閥底座基礎(chǔ)的固定方式如圖3所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)是由8×M60基礎(chǔ)螺桿（用螺母直接與球閥底座把合）、基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）兩部分組成，基礎(chǔ)螺桿和基礎(chǔ)板均澆筑于三期混凝土中（球閥支墩為二期混凝土）。

（2）M60基礎(chǔ)螺桿長(zhǎng)約705mm，在與二期混凝土中的錨筋聯(lián)結(jié)固定后直接澆筑于三期混凝土中。由于基礎(chǔ)螺桿是直接通過(guò)螺母與球閥底座把合緊固的，需要安裝施工隊(duì)伍具有較高的工藝作業(yè)能力，才能確保基礎(chǔ)螺桿與基礎(chǔ)板埋設(shè)的位置、高程及水平達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）球閥基礎(chǔ)板埋設(shè)部件裝配如圖4所示，其作業(yè)程序是：根據(jù)球閥的中心、里程和球閥底座尺寸在二期混凝土的基礎(chǔ)錨筋上焊接高程調(diào)整螺栓→將調(diào)整支座裝配于高程調(diào)整螺栓上→把基礎(chǔ)螺栓穿入基礎(chǔ)板→調(diào)整螺桿外露部分到基礎(chǔ)板上的距離→套上保護(hù)套管和螺母→吊放該裝配至安裝位置的基礎(chǔ)埋件上→配合工字鋼調(diào)整球閥基礎(chǔ)板的水平、中心和高程（要求基礎(chǔ)板水平≤0.10mm/m、高程偏差≤1 mm、中心偏差≤±2mm）→調(diào)整合格后在百分表監(jiān)控下進(jìn)行點(diǎn)焊加固→終檢后進(jìn)行三期混凝土澆筑。

圖3 惠蓄球閥基礎(chǔ)（單位：mm）Fig.3 Huizhou pumped storage power station inlet valve Foundation

（4）吊裝球閥后用液壓工具按1400N/m（±140N·m）對(duì)稱擰緊固定螺母和墊圈（見圖3）。

（5）球閥底座下平面和基礎(chǔ)板頂面兩個(gè)接觸的工件表面的加工光潔度均為Ra3.2，安裝時(shí)涂抹二硫化鉬潤(rùn)滑脂，使得球閥底座與基礎(chǔ)板緊密貼合時(shí)形成油膜起到潤(rùn)滑作用[3]。

1.3 海南瓊中抽水蓄能電站

海南瓊中抽水蓄能電站（簡(jiǎn)稱海蓄）球閥基礎(chǔ)底座的固定方式如圖5所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)是由8×M60基礎(chǔ)螺桿（上端部絲牙聯(lián)結(jié)長(zhǎng)螺母）、基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）和M60全扣絲桿（帶螺母，與球閥底座把合）三部分組成。基礎(chǔ)螺桿和基礎(chǔ)板均澆筑于三期混凝土中（球閥支墩為二期混凝土）。

（2）M60基礎(chǔ)螺桿長(zhǎng)約570mm，在與二期混凝土中的錨筋聯(lián)結(jié)固定后直接澆筑于三期混凝土中。由于基礎(chǔ)螺桿是直接通過(guò)螺母與球閥底座把合緊固的，需要安裝施工隊(duì)伍具有較高的工藝作業(yè)能力，才能確保基礎(chǔ)螺桿與基礎(chǔ)板埋設(shè)的位置、高程及水平達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)如圖6所示，在螺母1000N·m擰緊力矩作用下的墊片與閥體底座之間、閥體底座與基礎(chǔ)板之間是緊密貼合沒(méi)有間隙的。

（4）球閥底座下平面和基礎(chǔ)板頂面兩個(gè)接觸工件表面的加工光潔度均為Ra3.2，安裝時(shí)涂抹二硫化鉬潤(rùn)滑脂，設(shè)計(jì)意圖是閥體底座與基礎(chǔ)板之間緊密貼合形成油膜在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)能起到潤(rùn)滑作用。

圖4 惠蓄球閥基礎(chǔ)埋設(shè)Fig.4 Huizhou pumped storage power station inlet buried foundation

圖5 海蓄球閥基礎(chǔ)（單位：mm）Fig.5 Hainan pumped storage power station inlet valve Foundation

圖6 球閥基礎(chǔ)把合結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.6 Inlet valve base structure

2 VOITH（伏伊特）系列

廣州抽水蓄能電站二期工程（簡(jiǎn)稱GZ-Ⅱ）球閥基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式如圖7所示，其特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)由基礎(chǔ)螺栓組裝 （含套筒）、帶滑板的基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）和附有定距隔套的緊固螺母組合（直接將球閥底座與基礎(chǔ)螺桿把合）三部分組成。其中，基礎(chǔ)螺栓組裝澆筑于二期混凝土中；套管中的地腳螺桿、基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）澆筑于三期混凝土（非收縮型）中。

（2）M80×6地腳螺桿長(zhǎng)2540mm穿過(guò)基礎(chǔ)板直接把合球閥底座，其上端部可以在套管內(nèi)有較大的調(diào)節(jié)裕量以彌補(bǔ)澆筑二期混凝土埋設(shè)時(shí)的可能引起的誤差。

圖7 GZ-Ⅱ球閥基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)Fig.7 GZ-Ⅱ inlet valve base structure

（3）基礎(chǔ)板可用生根于二期混凝土的調(diào)整螺釘調(diào)整其高程、水平及方位，尤其是基礎(chǔ)板上方12mm厚的鋁銅板（B21 CA46400）的高程和水平度應(yīng)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，最終交付三期混凝土澆筑。

（4）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)螺桿把合結(jié)構(gòu)如圖7之A-A視圖所示，其作業(yè)程序是：準(zhǔn)確測(cè)量球閥底座魚眼孔深度和定距隔套原高度→確定每個(gè)定距隔套的加工尺寸→進(jìn)行隔套加工→調(diào)整合適的球閥底座魚眼孔與定距隔套的上下游間隙→采用液壓拉伸器按67MPa擰緊螺母、通過(guò)墊環(huán)將定距隔套緊壓于基礎(chǔ)板上→檢測(cè)墊環(huán)至球閥基礎(chǔ)螺栓魚眼孔端面間隙應(yīng)為0.15～0.20mm。

圖8 仙蓄球閥基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.8 Xianyou pumped storage power station inlet valve base structure

（5）滑板上下表面及基礎(chǔ)板上平面加工精度均為Ra6.3，安裝時(shí)涂抹MoS2潤(rùn)滑劑使得閥體底座與滑板構(gòu)成良好的摩擦副。

3 ANDRITZ（安德里茲）系列

3.1 仙游抽水蓄能電站

仙游抽水蓄能電站（簡(jiǎn)稱仙蓄）球閥基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式如圖8所示，其特點(diǎn)是：

（1）球閥由基礎(chǔ)框架（含支撐基礎(chǔ)板的地腳螺桿）、基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）和附有定距隔套的緊固螺釘（與球閥底座把合）三部分組成?；A(chǔ)框架生根于一期混凝土并澆筑于二期混凝土中；基礎(chǔ)板澆筑于三期混凝土（非收縮型）中。

（2）支撐基礎(chǔ)板的M64地腳螺桿長(zhǎng)約2100mm，隨其基礎(chǔ)框架直接澆筑于二期混凝土中，其澆筑后的定位對(duì)基礎(chǔ)板的方位影響較大，安裝調(diào)整及固定時(shí)需要采取穩(wěn)妥的作業(yè)措施。

（3）在澆筑三期混凝土前，安裝并調(diào)整滑板式基礎(chǔ)底板的水平、高程與方位符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

（4）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)如圖9所示，定距隔套的高度在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定使底座上平面與墊塊之間有0.2～0.3mm的間隙，壓力鋼管處于排空狀態(tài)時(shí)定距隔套處于中間位置。

（5）球閥底座下平面加工精度要求達(dá)到Ra3.2，與表面有潤(rùn)滑油槽的滑動(dòng)式基礎(chǔ)底板之間需涂二硫化鉬潤(rùn)滑油脂；且基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)有注油通道，可以從設(shè)置在側(cè)面的油杯向滑動(dòng)面注入潤(rùn)滑油脂。

（6）澆筑三期混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)后緊固螺栓的預(yù)緊力矩為 5150N·m[4]。

3.2 深圳抽水蓄能電站

深圳抽水蓄能電站（簡(jiǎn)稱深蓄）ANDRITZ在仙游抽水蓄能電站實(shí)踐的基礎(chǔ)上經(jīng)改進(jìn)用于深蓄的球閥基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖10所示，其特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)由框架式安裝模板、帶滑板的基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）和附有定距隔套的緊固螺釘（與球閥底座把合）三部分組成。其中，框架式安裝模板生根于一期混凝土澆筑于二期混凝土中；框架式安裝模板套管中的地腳螺桿、基礎(chǔ)板澆筑于三期混凝土（非收縮型）中。

圖9 底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)Fig.9 Base and base plate closing structure

圖10 深蓄球閥基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.10 Shenzhen pumped storage power station ball foundation structure

（2）框架式安裝模板套管中的M64地腳螺桿長(zhǎng)約2100mm，其支撐、固定基礎(chǔ)板的上端部可以在套管內(nèi)有較大地調(diào)節(jié)裕量以彌補(bǔ)框架式安裝模板在澆筑二期混凝土?xí)r埋設(shè)的誤差（控制在±2mm內(nèi)）。

（3）在澆筑三期混凝土前，安裝并調(diào)整包括滑板的基礎(chǔ)板的水平、高程與方位符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

（4）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)如圖11所示，左右支墩基礎(chǔ)板上各均布四塊750×150×3（厚度3mm）的滑板，其材質(zhì)為FZB06（雙金屬自潤(rùn)滑材料），具有承載能力高、減摩耐磨性能好的特點(diǎn)，定距隔套的高度在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定使底座上平面與墊塊之間有0.2～0.3mm的間隙。

圖11 底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.11 Base and base plate closing structure

（5）球閥底座下平面加工精度要求達(dá)到Ra3.2，與表面有潤(rùn)滑油槽的滑動(dòng)式基礎(chǔ)底板之間需涂二硫化鉬潤(rùn)滑油脂；且基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)有注油通道，可以從設(shè)置在側(cè)面的油杯向滑動(dòng)面注入潤(rùn)滑油脂。

（6）澆筑三期混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)后緊固螺栓的預(yù)緊力矩為 5150N·m[5]。

4 東芝水電系列

4.1 清遠(yuǎn)抽水蓄能電站

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站（簡(jiǎn)稱清蓄）球閥基礎(chǔ)座的固定方式如圖12所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

（1）球閥基礎(chǔ)由安裝框架定位基礎(chǔ)螺栓、基礎(chǔ)板（含調(diào)整附件）和附有定距套筒的緊固螺母（與球閥底座把合）三部分組成。其中，安裝框架（包括基礎(chǔ)螺栓下端部）焊接固定于一期混凝土的預(yù)埋鋼筋上并澆筑于二期混凝土中；基礎(chǔ)螺栓上部一段與基礎(chǔ)板澆筑于三期混凝土（非收縮型）中。

（2）M125×6A基礎(chǔ)螺栓長(zhǎng)2390mm，如圖13所示的安裝框架可以經(jīng)過(guò)精心施工將基礎(chǔ)螺栓準(zhǔn)確定位。

（3）在澆筑三期混凝土前，安裝并調(diào)整基礎(chǔ)板的水平、高程及方位符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

（4）球閥就位時(shí)底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)如圖14所示，定距套筒的高度在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定使底座上平面與墊塊之間有0.1～0.3mm的間隙。

圖12 清蓄球閥基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.12 Inlet valve foundation structure of Qingyuan pumped storage power station

（5）球閥底座下平面及基礎(chǔ)板上平面的加工精度均為Ra12.5，安裝時(shí)接觸面需涂二硫化鉬潤(rùn)滑油脂。

（6）澆筑三期混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)后緊固螺栓的力矩使得螺M125栓伸長(zhǎng)值0.23±0.02mm。

4.2 球閥閥體基礎(chǔ)混凝土裂隙

四臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行后均發(fā)現(xiàn)球閥閥體基礎(chǔ)三期混凝土有不同程度的裂隙，其中以4號(hào)機(jī)最為嚴(yán)重，參見圖14。

設(shè)計(jì)制造廠商分析認(rèn)為，雖然產(chǎn)生裂隙的三期混凝土已不再承受拉應(yīng)力，但固結(jié)于二期混凝土的基礎(chǔ)螺栓在整體強(qiáng)度上還不會(huì)受到影響。鑒于裂隙狀況可能會(huì)有惡化的趨勢(shì)，建議進(jìn)一步查找原因并研究遏制裂隙的對(duì)策[2][6][7]。

圖13 清蓄球閥基礎(chǔ)框架Fig.13 Inlet valve foundation frame of Qingyuan pumped storage power station

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）根據(jù)惠蓄、清蓄球閥的實(shí)際監(jiān)測(cè)，閥體在各種工況的軸線方向位移如表1所示。

圖14 底座與基礎(chǔ)板把合結(jié)構(gòu)（單位：mm）Fig.14 Base and base plate closing structure

圖15 球閥基礎(chǔ)裂隙情況（單位：mm）Fig.15 Basic fracture of inlet valve

表1 閥體在各種工況的軸線方向位移Tab.1 Valve body axis displacement in various conditions

可以看出，惠蓄球閥閥體軸向位移最大值為100%負(fù)荷關(guān)球閥時(shí)的1.672-0.295=1.377mm ；清蓄球閥閥體軸向位移最大值為100%負(fù)荷動(dòng)水關(guān)球閥的1.501-0.361=1.090mm。這足以證實(shí)必須在球閥底座與埋設(shè)于混凝土支墩的基礎(chǔ)板之間采取能夠相對(duì)滑動(dòng)的設(shè)計(jì)才能有效減小球閥對(duì)混凝土支墩的推力，避免支墩混凝土承受過(guò)大的拉應(yīng)力。

（2）采用框架式安裝模板或者基礎(chǔ)框架（如仙蓄、深蓄和清蓄）有助于準(zhǔn)確定位基礎(chǔ)螺栓，使得球閥基礎(chǔ)板埋設(shè)中心、里程和高程能夠較好的滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。

（3）較長(zhǎng)的埋設(shè)于二期混凝土中的地腳螺桿（如GZ-Ⅰ的M64×2370mm、GZ-Ⅱ的M80×2540mm、仙蓄和深蓄的M64×2100mm、清蓄的M125×2390mm）對(duì)球閥基礎(chǔ)板的固定是有利的，顯然優(yōu)于較短而又僅埋設(shè)于三期混凝土中的基礎(chǔ)螺栓。

（4）采用附有套管的地腳螺桿（如仙蓄、深蓄和GZ-Ⅱ）使得其固定基礎(chǔ)板的上端部可以有較大的調(diào)節(jié)裕量以彌補(bǔ)澆筑二期混凝土?xí)r可能潛在的埋設(shè)誤差，而澆筑于二期混凝土中又直接與球閥底座穿接緊固的基礎(chǔ)螺栓則需要更為精湛的施工工藝和較長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間。

（5）球閥底座與基礎(chǔ)板之間襯墊承載能力高、減摩耐磨性能好的滑板（如GZ-Ⅱ的12mm厚鋁銅板、深蓄3mm雙金屬自潤(rùn)滑材料FZB06）能夠有效避免接觸面銹結(jié)、大大降低相對(duì)滑移時(shí)的摩阻力，從而銳減基礎(chǔ)混凝土所可能承受的拉應(yīng)力。

（6）采用在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際測(cè)定、加工定距隔套高度的方式使得球閥基礎(chǔ)緊固時(shí)其底座上平面與墊塊之間可以保持0.2～0.3mm的間隙，這種有助于閥體少量軸向移動(dòng)的設(shè)計(jì)顯優(yōu)于僅靠潤(rùn)滑脂降低摩阻力而接觸面無(wú)預(yù)留間隙的固定方式。

（7）適當(dāng)提高球閥底座下平面和基礎(chǔ)板上平面的加工精度對(duì)滑動(dòng)面的相對(duì)移動(dòng)肯定是有利的，建議采用深蓄、仙蓄、海蓄的Ra3.2（屬于半精加工一般配合的加工面），能使得安裝時(shí)接觸面涂抹二硫化鉬潤(rùn)滑油脂的實(shí)效和時(shí)效更佳。而清蓄球閥基礎(chǔ)底板下平面和基礎(chǔ)板上平面的加工精度設(shè)計(jì)僅Ra12.5（屬于可見加工痕跡的粗加工非配合的加工面），其實(shí)際效果自然要差得多。

（8）采用設(shè)計(jì)有注油通道和接觸面有潤(rùn)滑油槽的基礎(chǔ)板（如GZ-I、仙蓄和深蓄），可以隨時(shí)從設(shè)置在側(cè)面的油杯向滑動(dòng)面注入潤(rùn)滑油脂，始終保持閥體相對(duì)位移時(shí)的低磨阻狀態(tài)。

（9）球閥底座和基礎(chǔ)板摩擦面的正壓力是由底座緊固螺栓的擰緊力矩和球閥正常啟閉時(shí)相應(yīng)下壓力兩部分組成的，球閥閥體沿水流方向滑移時(shí)底座與球閥基礎(chǔ)板之間的摩擦力也是與此正壓力成正比的。因此，適度控制球閥固定螺母的擰緊力矩也是不可忽視的。例如，清蓄在參與伸長(zhǎng)的螺桿長(zhǎng)度實(shí)際僅約300mm的情況下（參見圖14）設(shè)定基礎(chǔ)螺桿的伸長(zhǎng)量為0.23±0.02mm，其所產(chǎn)生的軸向力壓縮定距套筒會(huì)在一定程度上減小其預(yù)留設(shè)計(jì)間隙，再加上加工、安裝等多方面因素，也是完全有可能導(dǎo)致滑動(dòng)面摩阻增大、基礎(chǔ)混凝土承受超載拉力而出現(xiàn)裂隙的。

（10）安裝初期，由于場(chǎng)地濕度大，同為Q345材質(zhì)、加工精度偏低的閥體座板與基礎(chǔ)板可能因銹蝕而粘接在一起形成較大靜摩阻力，這個(gè)不利因素也要在設(shè)計(jì)階段予以考慮。

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Analysis of the Basic Structure of the Inlet Ball Valve in Pumped Storage Power Station

HE Shaorun1，CHEN Hongyu2，YANG Qingwen3，SHI Yuze3
(1.CSG Power Generation Company，Guangzhou, 510640，China; 2.CSG Power Generation Company Qingyuan Pumped Storage Power Co.，Ltd, Qing yuan 511853 China; 3.China Water Conservancy and Hydropower Fourteenth Engineering Bureau Co.,Ltd.，Kunming，650000 China)

Pumped storage power station inlet valve foundation concrete pier base and the base plate between the valve to ensure the design of slide relatively， the ALSTOM （Alston）， VOITH （s），ANDRITZ （Ander Liz） and several well-known manufacturers of Japan’s Toshiba hydropower design structure were introduced and analyzed， that between the valve base and foundation in the design of effective relative sliding is very important.

pumped storage; inlet valve; valve seat foundation;structure; discrimination

TV732.7

A

570.30

10.3969/j.jssn.2096-093X.2017.01.008

2016-10-09

2016-11-23

何少潤(rùn)（1946—），1967年畢業(yè)于華東水利學(xué)院水動(dòng)專業(yè)，教授級(jí)高工，長(zhǎng)期從事水電站機(jī)電設(shè)備管理及安裝調(diào)試工作。Email： 248370406@qq.com

陳泓宇（1975—），男，工程師，主要研究方向：電站基建和電廠技術(shù)管理工作。Email： 542120791@qq.com

楊慶文（1973—），男，高級(jí)技師，中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，主要研究方向：電站機(jī)電設(shè)備安裝管理。Email: yqw.1973@163.com

施玉澤（1975—），男，高級(jí)技師，中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，主要研究方向：電站機(jī)電設(shè)備安裝管理。