特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用探討

錢德虎

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

電力資源是人們生活中必不可少的運(yùn)用資源之一，保障各地電力資源能夠可持續(xù)發(fā)展，其中各地的水電站發(fā)展與之息息相關(guān)。目前在國內(nèi)外的水電站出水口封堵采用各種各樣的方式，有的漲價(jià)昂貴、施工工期較長，有的在使用過程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，有的不宜拆除，都有著各種各樣的缺點(diǎn)存在，因此，加大對危水事故閘門出水口風(fēng)度的方式研究是非常有必要的。本文探討了水電站采用錐管堵頭進(jìn)行封堵的優(yōu)勢和作用，期待能夠以此為各地的水電站提供較強(qiáng)的借鑒信息。

1 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用作用

目前國內(nèi)外有許多發(fā)電站在尾水閘門出水封堵采用各種各樣的方式，但這些方式都有著各種各樣的缺陷，影響著發(fā)電站的發(fā)展，尤其是在特殊條件下按時(shí)發(fā)電時(shí)，很多水電站都無法滿足需求。而采用錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用于發(fā)電站而言有很多作用，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的出水口封堵方式中的不足。下面詳細(xì)闡述幾個(gè)重點(diǎn)的應(yīng)用作用。

（1）可以提前蓄水，縮短工期。錐管堵頭可以在水電站機(jī)組沒有完全完成施工的情況下提前蓄水，在實(shí)際施工過程中，若有五臺(tái)機(jī)組在施工過程中，由于各種原因沒有同時(shí)完成施工的情況下，其中有3 臺(tái)已完成施工安裝好尾水閘門，另外兩臺(tái)機(jī)組沒有安裝完成，按照傳統(tǒng)的工藝封堵出水口方式，如果需要提前蓄水發(fā)電，這可能會(huì)導(dǎo)致尾水閘門風(fēng)水的機(jī)組尾水倒灌，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致廠房被淹。如果使用錐管堵頭提前將剩下2 臺(tái)機(jī)組出水口進(jìn)行封堵，可以使整個(gè)機(jī)組提前蓄水，有效地避免廠房被淹，同時(shí)也能夠提前蓄水時(shí)間，縮短整個(gè)水電站施工工期。（2）可以提前發(fā)電，緩解用電壓力。隨著社會(huì)的發(fā)展，各地發(fā)電站都面臨著用電壓力的情況存在，其原因是由于工業(yè)用電的增加，尤其是一些特殊地區(qū)原本就存在電力緊缺的問題，工業(yè)用電增加會(huì)導(dǎo)致電力緊缺的問題更加嚴(yán)重，那么通過使用錐管堵頭，可以使施工完成后的機(jī)組提前發(fā)電，提前緩解電力

緊缺的問題，可以極大地緩解一個(gè)地區(qū)的用電緊張困難。（3）質(zhì)量保證，安全可靠。采用錐管堵頭在尾水充水中進(jìn)行封水時(shí)，可以在不影響機(jī)組發(fā)電的情況下，有效地避免尾水倒灌，廠房被淹的情況發(fā)生，在很大程度上能夠提高基礎(chǔ)運(yùn)營的整體質(zhì)量，與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比還有效地提高了整個(gè)發(fā)電站的安全運(yùn)行。（4）可以有效地節(jié)約成本，使用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用，與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比不需要再采購兩套閘門，只需要現(xiàn)場使用已有的材料即可大大地降低材料費(fèi)用及運(yùn)輸成本，不僅如此，還可以有效地降低施工成本。（5）與傳統(tǒng)的工藝技術(shù)相比更加容易實(shí)現(xiàn)。目前在國內(nèi)外很多發(fā)電站中彌補(bǔ)尾水閘門不足的問題時(shí)，都采用水管堵頭在尾水充水中應(yīng)用，因此在后續(xù)施工過程中可以有效地借鑒其他發(fā)電站的使用經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)這種技術(shù)方法在很多類型的發(fā)電站都是可以有效使用的。（6）易于拆卸。錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用在后續(xù)機(jī)組需要充水發(fā)電時(shí)易于拆卸，同時(shí)在拆卸施工過程中是不會(huì)影響后續(xù)機(jī)組的發(fā)電使用的。

綜合上述分析可以發(fā)現(xiàn)，錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用無論是于發(fā)電站運(yùn)營單位而言，還是發(fā)電站后續(xù)的正常運(yùn)行而言，都具有質(zhì)量可靠、省時(shí)節(jié)財(cái)、高效便捷的作用。合理科學(xué)的使用這種技術(shù)可以為我國后續(xù)建設(shè)的大型水電站提供有價(jià)值的參考信息，在技術(shù)不斷優(yōu)化過程中會(huì)大大推動(dòng)水電行業(yè)施工技術(shù)及工藝的進(jìn)步。

2 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用分析

2.1 主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用其主要目的是為了讓水電站能夠提前發(fā)電，同時(shí)保障水電站尾水事故閘門能夠正常運(yùn)作，能夠在特殊情況下按時(shí)發(fā)電。特殊情況下，按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用，可以有三種方案：方案一：用導(dǎo)葉以及蝶閥進(jìn)行封水。方案二：采用蝸殼打壓實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用的悶頭進(jìn)行封堵錐管。方案三：使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進(jìn)行封水。

三種方案要結(jié)合發(fā)電站的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，在分析方案技術(shù)可行性時(shí)，要考慮以下幾個(gè)方面的問題：首先，是在使用方案時(shí)能否保障及風(fēng)水的密封性，在使用過程中是否存在風(fēng)險(xiǎn)。其次，是施工工藝難度情況以及拆卸工藝難度情況。最后，是施工工藝時(shí)間及施工經(jīng)濟(jì)效益，要從這3 個(gè)方面進(jìn)行綜合分析，最后確定相應(yīng)符合實(shí)際發(fā)電站需求的方案，進(jìn)行有效的應(yīng)用。

在發(fā)電站中實(shí)現(xiàn)錐管堵頭封堵尾水對錐管的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)要通過以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)，主要通過建立模型，分析數(shù)據(jù)確定錐管封堵閘門所能承受的水壓限度，確定所設(shè)計(jì)方案的可行性及可靠性，確?？煽考翱尚幸院笸度胧褂?。關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)需要通過剪切應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、偏轉(zhuǎn)距離等理論計(jì)算參數(shù)核算。

2.2 技術(shù)方案

以上述提出的方案三為例：使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進(jìn)行封水，對技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)分析：首先，要結(jié)合發(fā)電站機(jī)組的實(shí)際情況去判斷和確定30#I型工字鋼支撐組成部分的長度和數(shù)量，同時(shí)確定鋼板長度及數(shù)量。隨后采用十字連接放方式將工字鋼支撐連接在一起，在連接施工完成后采用焊接技術(shù)將其焊接在一起，要保障穩(wěn)固性，若穩(wěn)固性無法滿足實(shí)際需求可以采用肋板將其焊滿加固。其次，是結(jié)合發(fā)電站機(jī)組的實(shí)際情況確定封堵板的鋼板組長度、直徑、高度、厚度等，堵板與尾水錐管整圈部分進(jìn)行焊接，焊接過程中，要采用符合要求的焊條進(jìn)行焊接，確保能夠滿足后續(xù)在堵水過程中的安全性。最后，是將30#I 型工字鋼支撐組成部分與堵板與尾水錐管整圈部分進(jìn)行焊接，形成錐管堵頭在尾水咋閘門處進(jìn)行工作。在以上工序施工完成后，要對整個(gè)錐管堵頭的施工情況進(jìn)行檢查，尤其是在焊接部分采用無痕探傷的工藝對焊接部分進(jìn)行檢驗(yàn)，確保符合相應(yīng)的要求。在無痕探傷檢驗(yàn)工序完成以后，需要采用透光性進(jìn)行止水密封來進(jìn)行復(fù)核，以確保焊接部分能承受水壓沖擊，為后續(xù)的發(fā)電站在工作時(shí)提供保障，避免在尾水閘門處發(fā)生安全事故。

在此過程中，特殊條件下，按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用尤其需要注意的技術(shù)指標(biāo)是：詳細(xì)計(jì)算鋼板及30#工字鋼的尺寸及數(shù)量，同時(shí)要對詳細(xì)檢測鋼板及30#工制鋼加固情況，由此保障在實(shí)際施工過程中水倒灌時(shí)不出現(xiàn)由于水壓問題導(dǎo)致的安全事故。另外，需要對30#工制鋼和鋼板焊接完成情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，保障焊接施工不會(huì)出現(xiàn)滲漏問題，以及封堵后要對止水進(jìn)行透光檢查，保障整個(gè)錐管堵頭是安全可靠的。

2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

無論是哪個(gè)地區(qū)水電站的建設(shè)影響都是非常大的，從設(shè)計(jì)到施工各方的管理人員都非常重視，節(jié)省資源、節(jié)省資金是水電站在施工過程中所提倡的，其中涉及的特殊條件下按時(shí)發(fā)電的問題，采用錐管堵頭應(yīng)用是結(jié)合了國內(nèi)外各大水電站實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)最后得出的技術(shù)方案，結(jié)合其他水電站應(yīng)用錐管堵頭的實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)該應(yīng)用方式是可行的，同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，另外，還有幾個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

（1）采用錐管堵頭，在水電站實(shí)際施工過程中，不需要另外再重新采購閘門，可以有效地保障施工工期，在一定程度上還可以節(jié)省施工工期時(shí)間，另外，還可以滿足水電站有多個(gè)機(jī)組同時(shí)施工時(shí)而其中有幾種未完成施工的情況下也能夠提前蓄水，由此可以有效地節(jié)省成本投入。（2）采用錐管堵頭在尾水閘門中，可以有效地提高水電站工作效率，尤其是要對機(jī)組閘門不足的情況和需要在特殊條件下按時(shí)發(fā)電的情況，采用錐管堵頭可以有效地減少發(fā)電工期，并且在實(shí)際使用過程中易于拆除，可以大大減少施工時(shí)間，可以有效地保障發(fā)電站機(jī)組投入使用的時(shí)間。（3）采用錐管堵頭，在針對未完成施工機(jī)組進(jìn)行封堵時(shí)，可以有效地采用現(xiàn)場已有的材料，無須再采購大量的材料來使用，節(jié)省材料的同時(shí)可以有效地保障成本投入，同時(shí)使用錐管堵頭安裝的過程中是非常簡單便捷的。（4）采用錐管堵頭在對未完成施工的基礎(chǔ)進(jìn)行封堵時(shí)是安全可靠的，不影響其他機(jī)組正常發(fā)電，可以有效地提高整個(gè)水電站的工作效益，尤其是針對電力緊缺的地區(qū)提前發(fā)電，可以有效地緩解一個(gè)地區(qū)的電力緊缺問題，進(jìn)而有效地提高了社會(huì)效益。（5）采用錐管堵頭的方式是借鑒國內(nèi)外應(yīng)對提供閘門不足的水電站時(shí)采用的方式，在實(shí)際施工過程中科學(xué)合理地采用錐管堵頭，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，可以為后續(xù)需要全部機(jī)組發(fā)電且提供閘門不足的水電站提供有價(jià)值的參考信息。

除此以外，特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用，不僅可以有效地保障使用安全可靠，還可以提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)在安裝和拆卸簡單便捷，減少檢修閘門的使用，提高工作效率和工作質(zhì)量；其社會(huì)效益表現(xiàn)在可以不影響其他機(jī)組正常發(fā)電，提高供電效率。

3 特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用前景

水電站在特殊條件下按時(shí)發(fā)電采用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用，結(jié)合上述的分析，可以發(fā)現(xiàn)該方式是具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景的。在水電站發(fā)電過程中尾水事故檢修門是電站的最后一道保護(hù)屏障，水電站在危水事故發(fā)生后檢修門的使用注意事項(xiàng)是非常多的，首先，要在機(jī)組發(fā)生故障時(shí)或機(jī)組飛逸時(shí)能下滑關(guān)閉；其次，在機(jī)組檢修時(shí)擋下游尾水，故該閘門須具有承受雙向水壓和雙向封水的功能，并且能在發(fā)電水頭作用下動(dòng)水關(guān)閉，檢修門的作用是為了在事故發(fā)生后能夠保障檢修人員的工作安全。然而，有很多水電站在修建過程中和實(shí)際使用過程中水電站的閘門是不足的，為了保障在特殊條件下能夠按時(shí)發(fā)電，一方面，在水電站實(shí)際使用過程中若發(fā)生尾水事故檢修人員能夠有效地進(jìn)行檢修，保障水電站能夠正常使用。另一方面，是在水電站修建過程中，讓其中幾個(gè)已完成施工的機(jī)組提前供電。本文主要是探討讓其他幾個(gè)機(jī)組提前供電的情況，那么在水電站閘門不足的情況下，采用錐管堵頭在尾水充水中應(yīng)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)提前供電，緩解部分地區(qū)的電力壓力。

目前在國內(nèi)外的水電站出水口封堵所采用的方式有很多，但是采用錐管堵頭進(jìn)行封水的情況還是比較少，水管堵頭封水方式與傳統(tǒng)的出水口封堵方式相比還是有很多優(yōu)勢存在的，節(jié)約資源、降低成本、提高工期、提高供電效率等，在實(shí)際施工過程中，若能夠采用科學(xué)合理的、符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的使用這種方式進(jìn)行封水，不僅可以在實(shí)際項(xiàng)目中取得較好的效益，還能夠給整個(gè)水電站行業(yè)提供有價(jià)值的借鑒信息，其表現(xiàn)在采用錐管堵頭進(jìn)行封水，封堵施工效率高，同時(shí)封堵任務(wù)完成后，還可以快速地將閘門恢復(fù)原樣，與傳統(tǒng)的混凝土疊梁門相比，既省時(shí)又節(jié)約，是國內(nèi)外水電站在應(yīng)對尾水閘門不足的情況下，提前實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的發(fā)電所采用新方式，具有非常強(qiáng)的借鑒意義，開啟中國水電行業(yè)施工的新境界，體現(xiàn)了中國速度、質(zhì)量、創(chuàng)造的可靠，也證明了中國水電行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新，不僅可以有效地推動(dòng)中國的水電行業(yè)發(fā)展，還能夠有效地為世界各國的水電行業(yè)發(fā)展提供借鑒。

結(jié)合上述的分析情況可以證明，特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用前景是非常廣闊的。首先，該方式為國外首創(chuàng)方案，打破了傳統(tǒng)的出水口封堵工藝，開創(chuàng)了全新的技術(shù)模式。其表現(xiàn)在可以通過計(jì)算可以得出行之有效的技術(shù)方案，對于多種類型的電站均能適用，具有廣泛的使用價(jià)值。其次，該方式在使用過程中縮短一些電站正常發(fā)電的工期，具有高效性，也能減少所需尾水檢修閘門的數(shù)量，節(jié)約成本。

4 結(jié)語

綜上所述，特殊條件下按時(shí)發(fā)電錐管堵頭在尾水充水中的應(yīng)用，結(jié)合水電站的實(shí)際需求采用這種方式的施工工藝及技術(shù)要求，可以有效地在水利水電及相關(guān)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)還可以有效地縮短工期、保障質(zhì)量，進(jìn)而有效地保障水電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。