某電站機(jī)組進(jìn)水口閘門檢修及防腐處理技術(shù)探析

方海礁

（福建水口發(fā)電集團(tuán)公司，福建 福州 350002）

水口水電廠位于福建省閩清縣境內(nèi)，下游離福州84km。水口水電廠是華東地區(qū)最大的水電廠，水口水電廠共裝有7 臺(tái)目前世界上單機(jī)容量最大的軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組[1]，水輪機(jī)型號(hào)ZZA315-LJ-800[2]，總裝機(jī)容量為7×200MW，承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用任務(wù)，是以發(fā)電為主、兼有航運(yùn)等綜合效益的水電廠。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)設(shè)備大修原則（國(guó)家電網(wǎng)企管[2014]69 號(hào)）滿足第9 章第9.3.3.1.1 條，依據(jù)發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修導(dǎo)則838-2003 中第4.1 條規(guī)定：發(fā)電企業(yè)應(yīng)按照政府規(guī)定的技術(shù)監(jiān)督法規(guī)、制造廠提供的設(shè)計(jì)文件、同類型機(jī)組的檢修經(jīng)驗(yàn)以及設(shè)備狀態(tài)評(píng)估結(jié)果等，合理安排設(shè)備檢修。

1 課題的提出

水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門運(yùn)行多年，達(dá)至檢修周期，須進(jìn)行大修檢查。檢修內(nèi)容包括液壓閥組、管路解體檢修、更換密封圈；快速閘門水封更換、充水閥、側(cè)輪、壓緊輪檢修、加注潤(rùn)滑脂，8 串（80 節(jié)）攔污柵清理、檢查及維護(hù)。進(jìn)水口閘門及液壓?jiǎn)㈤]機(jī)等金屬構(gòu)件防腐漆層已超過使用年限，部分漆層已老化脫落，局部銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)重新進(jìn)行防腐處理。金屬噴鍍鋅防腐已大量應(yīng)用于各種金屬結(jié)構(gòu)防腐，其防腐性能亦優(yōu)于常規(guī)防腐漆層，經(jīng)多方面比較噴鍍鋅防腐優(yōu)于常規(guī)刷漆防腐。

2 范圍及規(guī)模

2.1 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門大修

快速工作閘門水封更換、快速工作閘門的導(dǎo)向輪、側(cè)輪、反輪、充水閥的檢修維護(hù)、快速工作閘門液壓系統(tǒng)試驗(yàn)、6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口攔污柵檢查檢修。

2.2 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門防腐

6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口機(jī)坑蓋板、閘門門體等金屬構(gòu)件四周架設(shè)防塵篷布，進(jìn)行污物清理。采用乙炔燃燒噴涂法進(jìn)行兩層噴鍍鋅。最后進(jìn)行刷漆：第一道842 云鐵防銹漆含鋅底漆一道，干膜厚70μm。第二道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。第三道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。三道漆的干膜總厚度為210μm。

3 項(xiàng)目實(shí)施情況

3.1 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門大修

3.1.1 油缸大修

結(jié)合集團(tuán)公司的油缸技術(shù)改造，舊油缸不進(jìn)行檢修，直接安裝新油缸。

3.1.2 快閘本體檢修及水封更換施工

1.側(cè)導(dǎo)向輪支架及導(dǎo)向輪拆除?？扉l吊入門庫(kù)前割除側(cè)導(dǎo)向輪支架并拆除各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)件后將閘門放入門庫(kù)，支架割除后報(bào)廢，將新支架進(jìn)行編號(hào)并修磨坡口，各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)拆除后也編號(hào)。

2.門體舊水封及其壓板拆除。水封壓板螺栓采用氣割割除，對(duì)變形壓板進(jìn)行矯正處理，壓板進(jìn)行編號(hào)，各相鄰壓板端部螺孔間距測(cè)量并記錄。

3.門體水封座板平面度與門體扭曲檢測(cè)。在各水封座板面兩端拉線進(jìn)行測(cè)量，從檢測(cè)記錄的數(shù)據(jù)看閘門水封座板平面度左、右的側(cè)水封座板超標(biāo)，扭曲值符合要求。

4.吊起閘門至導(dǎo)向軸（φ120）高于壩面74m 平臺(tái)將導(dǎo)向軸拆除。

5.將閘門落回門庫(kù)，用千斤頂結(jié)合1 噸手拉葫蘆（單鏈）拆除閘門φ250 主吊耳軸并吊出。

6.將充水閥體及下拉桿吊出門庫(kù)平放在壩面平臺(tái)上，割除充水閥水封座板連接螺栓后拆除座板和密封圈，拆除各軸銷后將充水閥體和下拉桿分離，軸銷拆除前將各相鄰吊耳板用短板連接焊牢。

7.拆除φ600 充水閥的閥體，拆出兩個(gè)半圓壓板螺釘使閥體與閥桿分離。

8.在閘門頂部的充水閥門體區(qū)域、充水閥座板等防腐工作完成后，更換充水閥密封橡皮圈，連接螺栓采用不銹鋼螺栓緊固。

9.新水封各轉(zhuǎn)角接頭的熱膠合及孔位確定、沖孔。頂水封與側(cè)水封橡皮通過轉(zhuǎn)角橡皮的連接采用生膠熱壓法膠合而成，膠接前，先測(cè)量好閘門兩條側(cè)水封止水座板外側(cè)之間的長(zhǎng)度，據(jù)此進(jìn)行水封長(zhǎng)度的截取，水封接頭膠接后，接頭成形良好，膠接處無錯(cuò)位，凹凸不平和疏松現(xiàn)象，水封橡皮孔以水封壓板為基準(zhǔn)采用漆罐噴制，然后用橡皮沖沖制，孔徑小于螺栓直徑1mm。

10.水封安裝。頂水封與側(cè)水封橡皮的連接膠合后形成一整體，根據(jù)對(duì)門體水封座板平面度與門體扭曲的檢測(cè)結(jié)果，水封座板平面度頂水封座板符合要求，側(cè)水封座板超標(biāo)還比較嚴(yán)重，因此我們按照檢測(cè)記錄的結(jié)果對(duì)超標(biāo)段進(jìn)行了加墊處理，所加的薄橡皮條墊粘貼在對(duì)應(yīng)超標(biāo)區(qū)域的側(cè)水封后部，然后掛好水封，穿入螺栓后依次擰緊，底水封安裝時(shí)，在轉(zhuǎn)折部位將條形橡皮開45°切口，然后用樂泰膠將轉(zhuǎn)角處粘接牢固，底水封與側(cè)水封在兩邊轉(zhuǎn)角部位的相疊結(jié)合面銼毛后用樂泰膠粘接牢固。

11.各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)件的解體檢修。拆出軸銷，涂抹潤(rùn)滑脂，更換了彈性換橡皮墊和所有緊固件。

12.承壓滾輪注油。對(duì)各滾輪軸的油道進(jìn)行了清洗和疏通，加注鋰基潤(rùn)滑脂。

13.側(cè)導(dǎo)向輪機(jī)架復(fù)位安裝焊接和導(dǎo)向輪安裝。由于原來的側(cè)導(dǎo)向輪機(jī)架已經(jīng)過切割與焊接，我們將舊工字形機(jī)架從閘門上割除后將焊疤磨平，測(cè)量定位后安裝，重新進(jìn)行焊接，焊接過程控制，擔(dān)任焊接的焊工嚴(yán)格按施工工藝要求，并嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程中所規(guī)定的焊接規(guī)范參數(shù)、焊接順序、焊接方向施焊[3]。

3.1.3 6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口攔污柵檢查檢修

1.用壩頂門機(jī)吊出工作柵口的攔污柵，進(jìn)行污物清理，清出的污物用車輛運(yùn)往垃圾處理場(chǎng)處理。

2.檢查柵體及節(jié)間聯(lián)接部位更換銹蝕嚴(yán)重的螺栓、擋板、軸，對(duì)變形的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、吊頭進(jìn)行校正處理。

3.檢查柵葉滾輪結(jié)構(gòu)的螺栓、擋扳、軸、擋圈、軸套、輪，清洗劑清洗干凈，涂抹鋰基滑潤(rùn)脂，使之運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。更換銹蝕嚴(yán)重和變形的螺栓、擋板、軸、擋圈、軸套、輪。

4.檢查攔污柵體情況，對(duì)局部變形的柵條、受力框架進(jìn)行校正處理或恢復(fù)承載能力處理，對(duì)變形難以校正的柵條、受力框架進(jìn)行局部更換、補(bǔ)焊。對(duì)嚴(yán)重變形的柵葉結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體更換。

3.2 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門噴鋅

6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理，針對(duì)6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門存在的缺陷，編制6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理方案、組織措施、技術(shù)措施及現(xiàn)場(chǎng)安全措施，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解落實(shí)到人，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)安全管控和質(zhì)量管理。本次6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門及蝸殼防腐金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理嚴(yán)格執(zhí)行安全交底和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全常抓不懈，發(fā)現(xiàn)問題立即整改。

3.2.1 金屬結(jié)構(gòu)防腐處理

1.吊出油缸、機(jī)架、蓋板，水平放置壩面，進(jìn)行污物清理。

2.將閘門門體吊入機(jī)組進(jìn)水口檢修門門槽內(nèi)，四周架設(shè)防塵篷布搭設(shè)產(chǎn)房，進(jìn)行污物清理。

3.噴鍍鋅方法：采用乙炔燃燒噴涂法，噴涂前應(yīng)根據(jù)鋅絲直徑、型號(hào)以及氣溫，調(diào)整噴槍供氣量和鋅絲輸送速度，噴鍍時(shí)噴槍與工件應(yīng)盡可能成垂直方向，至少不應(yīng)小于45°噴槍與工件表面的距離為125～145mm，最大不超過200mm。鋅層厚度應(yīng)達(dá)0.14～0.16mm為合格，應(yīng)分兩層噴鍍，前后層進(jìn)行90°交叉或45°交叉噴鍍。噴鍍時(shí)移動(dòng)速度為300～400mm/秒，走絲速度為2～2.2m/分，噴鍍應(yīng)均勻防止局部過熱和局部過厚，噴鋅后應(yīng)保持表面潔凈。

4.刷漆方法：應(yīng)達(dá)到瑞典除銹標(biāo)準(zhǔn)Sa2·5 級(jí)。第一道842 云鐵防銹漆含鋅底漆一道，干膜厚70μm。第二道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。第三道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。三道漆的干膜總厚度為210μm。

3.2.2 金屬結(jié)構(gòu)除銹處理

1.預(yù)處理前，將金屬結(jié)構(gòu)表面整修完畢，并將金屬表面鐵銹、氧化皮、油污、焊渣、灰塵、水分等污物清除干凈。

2.表面預(yù)處理應(yīng)采用干砂噴射除銹，噴射用的壓縮空氣應(yīng)經(jīng)過濾，除去油、水。

3.金屬結(jié)構(gòu)表面除銹等級(jí)應(yīng)符合GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》中規(guī)定的Sa2.6 級(jí)，使用照片目視對(duì)照評(píng)定。除銹后，表面粗糙度數(shù)值應(yīng)達(dá)到40～70μm，用表面粗糙度專用檢測(cè)量具。

4.金屬結(jié)構(gòu)表面除銹后，應(yīng)用干燥的壓縮空氣吹凈。涂裝涂層前，如發(fā)現(xiàn)鋼材表面出現(xiàn)污染或返銹，應(yīng)重新處理到除銹等級(jí)[4]。

4 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門檢修及防腐處理技術(shù)

4.1 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門大修

為確保施工安全，項(xiàng)目實(shí)施前應(yīng)先將液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門大修的所有設(shè)備、材料采購(gòu)?fù)戤?，并運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。

1.液壓?jiǎn)㈤]機(jī)：采用日本生產(chǎn)的YJG250-10 型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。液壓油、冷卻水、電、氣、風(fēng)等的供應(yīng)，由主機(jī)廠或我司提供，液壓油及冷卻水由供應(yīng)商按廠家要求提供。

2.閘門：采用雙作用門葉式閘門，門葉為整體鑄鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)備配置情況和使用要求，門葉的尺寸與強(qiáng)度應(yīng)滿足閘門的啟閉要求。

3.啟閉機(jī)底座：根據(jù)啟閉機(jī)安裝尺寸，在安裝前必須將底座底板、底梁及側(cè)墻板按圖紙要求進(jìn)行加工制作。底座平面應(yīng)平整、不應(yīng)有縫隙。在安裝前，應(yīng)對(duì)其底座平面度和垂直度進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。

4.啟閉機(jī)底板、底梁、側(cè)墻板應(yīng)在安裝前按圖紙尺寸要求進(jìn)行加工，并在現(xiàn)場(chǎng)加工和焊接，保證其強(qiáng)度和剛度。當(dāng)啟閉機(jī)底板、底梁、側(cè)墻板與機(jī)架連接時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙的要求，采用螺栓將其連接。當(dāng)啟閉機(jī)與機(jī)架之間有縫隙時(shí)，應(yīng)在焊縫部位采用填加焊條，以保證焊縫的焊接質(zhì)量。所有連接螺栓應(yīng)使用螺栓扳手?jǐn)Q緊。

5.液壓系統(tǒng)：根據(jù)啟閉機(jī)的使用條件及油源，選擇合適的液壓油，并將液壓系統(tǒng)管路按圖紙要求進(jìn)行安裝。液壓系統(tǒng)的管路安裝應(yīng)整齊美觀、無接頭、無破損。當(dāng)啟閉機(jī)在無電源的情況下啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先將啟閉機(jī)和電機(jī)用空載分別試運(yùn)轉(zhuǎn)，并檢查其動(dòng)作是否靈活、可靠，確認(rèn)無誤后，再進(jìn)行負(fù)載運(yùn)行[5]。

6.液壓油、冷卻水：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和液壓油庫(kù)的儲(chǔ)存量，選用合適的液壓油、冷卻水等。

7.電氣系統(tǒng)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及電氣控制柜安裝尺寸，選用合適的電氣控制柜。

8.其他：根據(jù)啟閉機(jī)的使用環(huán)境及要求，在滿足使用要求的前提下，選用合適的電器配件、電氣設(shè)備。

4.2 水口電站6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐技術(shù)

1.準(zhǔn)備工作：（1）制定6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐處理施工方案。落實(shí)施工單位、人員、設(shè)備。（2）落實(shí)本次液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐處理所需的鋼板和鋼板加工、不銹鋼方管加工、鍍鋅板加工等。（3）根據(jù)本次液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐處理施工方案，落實(shí)施工人員，檢查施工所需的安全設(shè)施、機(jī)具設(shè)備。（4）落實(shí)本次液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐處理施工用水、電、氣的供應(yīng)。（5）落實(shí)6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口閘門防腐處理所需的設(shè)備，包括高壓水泵、水泵接合器、水泵電動(dòng)機(jī)、配電柜（箱）、柴油發(fā)電機(jī)等。（6）落實(shí)施工材料：液壓?jiǎn)㈤]機(jī)所需的各種焊接材料（焊條和焊絲）；螺栓及螺母等；不銹鋼方管及鍍鋅板；高壓水泵及水泵接合器；電機(jī)及變壓器等設(shè)備。（7）落實(shí)6 號(hào)機(jī)組進(jìn)水口液壓?jiǎn)㈤]機(jī)及閘門防腐處理施工所需的其他材料和輔助工具，如油漆刷、手套等。

2.技術(shù)實(shí)施：（1）按施工方案進(jìn)行設(shè)備的安裝調(diào)試，進(jìn)行各部位焊接、管道、閥門安裝、緊固件安裝等工作，完成各設(shè)備的配套工作，進(jìn)行焊接檢查和試車，完成各部位的焊接和補(bǔ)焊，進(jìn)行管道、閥門、法蘭等設(shè)備的防腐處理。（2）依據(jù)設(shè)計(jì)文件要求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)閘門的油漆涂裝進(jìn)行施工作業(yè)。具體按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。（3）閘門防腐涂裝施工結(jié)束后，待油漆干燥后進(jìn)行閘門的驗(yàn)收工作，經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主驗(yàn)收合格后，方可投入使用。

總而言之，做好水閘的檢修及防腐工作，可以有效地延長(zhǎng)閘門的使用壽命，提高其使用效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。這就要求我們要高度重視水閘的檢修及防腐工作，并以科學(xué)、合理的方法進(jìn)行操作。