沙沱水电站溢流坝弧形工作闸门水压试验工艺

沙沱水电站溢流坝弧形工作闸门水压试验工艺

冉龙平

冉龙平（中国水利水电第九工程局贵州贵阳550008）

摘要：弧形闸门的水封试验是验证采用的充压伸缩式水封结构是否合理，检测水封的系统止水，检验闸门充压伸缩式水封在不同间隙工况下的伸缩和形变尺寸参数，为弧形工作闸门的安装、安全运行提供依据

主题词：弧门水封试验工艺伸缩形变参数

沙沱水电站为二等大（2）型工程，水库正常蓄水位365.00m，相应库容7.70亿m3，总库容9.10亿m3，电站装机1120MW。枢纽由碾压混凝土重力坝、坝身溢流表孔、左岸引水坝段、坝后厂房及右岸垂直升船机等建筑物组成。

溢流坝弧形工作闸门的主要功能是通过开启调节下游电站水库的水位。闸门型式为表孔式弧形闸门，孔口尺寸15×24m，弧面曲本半径27m，设计水头24m，门体为球铰直支臂两支杆横梁结构。闸门启闭装置采用液压启闭机。运行操作条件为动水启闭，局部开启。溢流坝弧形工作闸门水封系统采用充压伸缩式水封的方式，充水伸缩式水封布置在弧形工作闸门门叶水封座上，主要用于闸门启闭运行过程中的缝隙封水和低水位时或局部开启运行时封水。

1、试验的目的

通过试验，验证采用的充压伸缩式水封结构是否合理，检测水封的系统止水，检验闸门充压伸缩式水封在不同间隙工况下的伸缩和形变尺寸参数，为弧形工作闸门的安装、安全运行提供依据。

2、试验内容

2.1水封自由伸缩试验

2.2水封接触宽度试验

2.3充压伸缩式水封压缩到极限状态7.5mm时，螺栓拧紧力矩的确定。

3、试验的基本条件和工况

3.1工作闸门（包含侧水封座、底水封座、顶水封座、水封压板等）全部按图制造完成并检验合格。

3.2侧水封座与底水封座及顶水封座接头处用环氧树脂和玻纤布粘接可靠，并承压16Mpa以上。

3.3将山形水封在水封座上予装，尺寸合格后将螺孔位置标示并冲孔。

3.4水封装入水封座并用压板压紧。

4、水封试验工艺

4.1试验准备

4.1.1按闸门总图及封水装配图技术要求，在组装工作平台卧式装配闸门充压伸缩式水封装置（底水封座、顶水封座、侧水封座），检查各有关尺寸应符合图纸要求，并用临时工装将其加固牢靠。

4.1.2用环氧树脂加玻纤布的方法粘结侧水封座与顶、底水封座接缝，塞实粘牢，保证能承担1.6MP的压力不漏水，同时用连接板将接头处可靠固定。

4.1.3认真清扫水封座，不得有铁屑等杂质留在封水座内，毛刺应磨平。

4.1.4安装水封橡皮和压板，用扭力扳手均匀紧固每一颗螺栓，直至水封两翼压缩7.5mm，同时将紧固螺栓时的扭力矩记录。压板各接头处及压板与门体面板关系尺寸应符合图纸有关要求，不得有凸翘现象。

4.1.5将充水管与打压泵、充水嘴、排气管、测压管连接牢固，调试好有关设备，检查正常后准备进行试验。

4.1.6开启打压泵空载试运行，检查打压系统是否运行正常，然后将充水阀开启进行充水，同时检查各连接处及背腔处应不漏水。

4.2水封自由伸缩试验

4.2.1沿水封座四周均匀布置16个测点，并在水封橡皮顶部设置测量基准板。

4.2.2测量背压为0时各测点水封头部的尺寸、压板接头间隙、错位值的大小。

4.2.3启动水泵及有关设备，对水封施加背压，在试验压力为0.1Mpa、0.2Mpa、0.25Mpa、0.3Mpa时均应保持5分钟压力再测量封水头部测点处的位置（外伸高度），注意观察水封横向位移有无异常和水封橡皮两肢与底座接合处有否漏水和渗水，记录开始渗水时的背压值。每块压板有两点用百分表测量记录在各个背压时压板位移，与背压为0时的数据做比较。

4.2.4测量降低背压过程中，水封及压板的变形情况，背压按0.25、0.2、0.1MPa逐级降压，在各个压力值时检查、测量水封头部测点处的变形情况及尺寸。

4.2.5背压至0后每隔1～2小时测一次变形，直到橡皮头部回缩稳定，并记录恢复的时间。

4.2.6将上述检测结果分类记录整理。

4.3水封接触宽度试验

4.3.1水封自由伸缩变形试验完成后，将水封接触试验用模拟座装配在已组装的闸门水封座上并按5mm、7.5mm的试验间隙调整模拟座面至水封座面的间隙尺寸，按规定的试验间隙尺寸调整合格后将模拟座用螺栓紧固，然后把复写纸贴在水封头部。脱蓝面朝模拟座面。

5.3.2分别在5mm、7.5mm试验间隙值的工况下对水封进行分级充压，其充压试验值分别为0.4、0.8、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.6Mpa七个等级，每个压力等级保压10分钟，试验压力达到1.4Mpa的最大试验压力时保压24（h）。

5.3.3在加压，保压过程中应随时观察水封两肢的渗漏情况，水封座变形情况及水封条的变形情况，出现异常情况应立即停止加压，待查出原因后方可继续试验。

5.3.4每一个试验间隙尺寸的试验完成后，将充压压力降至0Mpa，然后拆除模拟座，检查测量水封在模拟座面上的压痕宽度并记录。

5.3.5试验压力降至0Mpa后每隔1小时测一次竖向变形尺寸，直到水封橡皮头部回缩稳定，同时记录恢复时间。

5.3.6试验全部完成后，拆除水封压板，对其进行检查有无变形及尺寸变化。同时对门槽水封座各部件及水封进行全面检查。

5.3.7汇总水封试验资料，编制试验报告，交建设、设计、监理等单位进行审核及评估。

5、试验安全措施

5.1成立专门的试验机构，指定专人对试验过程中的安全工作全面负责。

5.2正式试验工作前，对所有参加试验工作的人员进行培训及安全教育。

5.3根据门槽水封座试验区域环境位置，制定安全措施。

5.4试验区域周围5m范围，设置警戒绳并在醒目位置设置警戒牌和警戒标示。

5.5试验过程中，除参加试验工作的有关人员外，非试验工作人员不得进入试验警戒区域内。

5.6试验工作从开始充水至试验全部完成，设置专门的试验观测人员对各测点进行严密的观测，一旦发现异常情况立即通知试验指挥负责人。

5.7试验开始后，设置的观测装置进入工作状态，对各检测点进行严密的观测。试验过程中，如产生过大变形或压力显示异常应立即通知试验负责人，以根据试验中出现的异常情况，综合分析后确定试验是否继续进行或停止试验方案。

5.8试验过程中发现异常声响，压力突然下降，水封座或水封橡皮明显变形，水封压板位移，紧固件损坏，接缝（头）处渗漏，加压系统发生故障，两块压力表指示值不符，加压系统工作正常，但压力表指针突然停止等异常现象时，应立即停止试验，并查找、分析出事故原因后，方能决定能否继续试验。

5.9打压压力超过1.0Mpa后，试验人员最好不要靠近门槽试验件，观测人员进行例行检测时，应在规定的稳压时间后进行。