大型水電站取消廠壩間壓力鋼管伸縮節(jié)

針對萬家寨電站引水壓力鋼管伸縮節(jié)自投產(chǎn)以來存在的問題,分析其漏水原因,處理過程以及改造方案,消除了困擾水電站安全穩(wěn)定運行的隱患,提高了機組運行可靠性。

分析萬家寨水電站原壓力鋼管伸縮節(jié)采用套筒式結(jié)構(gòu)的特點及存在的問題,把其改造成雙層波殼體的亞剛體結(jié)構(gòu)后,經(jīng)1年多的運行實踐證明:它具有不漏水,位移補償量大,免維護等優(yōu)點;指出雙層波殼體的亞剛體結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于中、高水頭電站伸縮節(jié)的改造。

該文從水電站壓力鋼管鎮(zhèn)墩的受力分析出發(fā),推導(dǎo)出伸縮節(jié)最佳位置的計算公式,并用實例說明改變傳統(tǒng)的伸縮節(jié)設(shè)立位置有較好的經(jīng)濟效益

對于流量、管徑、管線等均已確定的水電站壓力明鋼管，伸縮節(jié)位置的改變，將引起鎮(zhèn)墩體積的改變。在管道鎮(zhèn)墩的設(shè)計中，本文采用多元優(yōu)化法，通過分析探討和實際運用，找出壓力鋼管各伸縮節(jié)的最佳位置，使鎮(zhèn)墩既安全又經(jīng)濟，對于電站建設(shè)來說將具有較大的經(jīng)濟意義。

本文結(jié)合某水電站的工程實際,采用三維有限元法,對整體模型進行靜動力計算以及溫度場和溫度應(yīng)力的計算,以研究取消廠壩間伸縮節(jié)的可行性。計算結(jié)果表明,以一定長度的伸縮管代替常規(guī)伸縮節(jié),并采用將廠壩間分縫回填灌漿至管底高程的廠壩聯(lián)結(jié)型式,可使結(jié)構(gòu)位移和鋼管應(yīng)力滿足使用要求。

針對水電站廠壩之間聯(lián)結(jié)形式及取消廠壩間伸縮節(jié)問題,以龍開口水電站為實踐對象,考慮廠壩分縫、鋼襯與外包混凝土之間的初始縫隙、管壩之間的相互影響等因素,采用三維有限元技術(shù),建立典型壩段、廠房和引水管道及河床整體力學分析模型,著重研究了組合工況下墊層鋼管分縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)的相對位移大小和過縫管道附近鋼管的應(yīng)力水平高低以及組合工況中單一因素對結(jié)構(gòu)影響的敏感程度,得出龍開口水電站可以采取墊層鋼管替代伸縮節(jié)和將廠壩間分縫回填至管頂外包混凝土高程的廠壩聯(lián)結(jié)形式等結(jié)論,為龍開口水電站及同類工程設(shè)計提供參考.

本文介紹了國內(nèi)外壩后式廠房取消廠壩間鋼管伸縮節(jié)的工程實例,以有限元法計算了五強溪廠壩結(jié)構(gòu)在常規(guī)荷載與溫變荷載作用下的結(jié)構(gòu)位移,并進行了各種計算條件與參數(shù)的敏感性分析,導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)位移與鋼管附加應(yīng)力間的關(guān)系,通過組合應(yīng)力分析,說明在一定條件下,五強溪水電站引水鋼管取消廠壩間伸縮節(jié)是可能的。

1簡介緊水灘水電站大壩為雙曲三心拱壩,6條壓力鋼管呈扇面布置。因環(huán)境溫度的變化,上部管段與下部管段不僅會產(chǎn)生軸向位移及軸向力,還會產(chǎn)生徑向轉(zhuǎn)動。為能保證壓力鋼管在不同溫度下正常運行,該電站壓力鋼管伸縮節(jié)采用了具有軸向伸縮與徑向轉(zhuǎn)動性能的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由內(nèi)套管(分帶轉(zhuǎn)動端與帶移

緊水灘壓力鋼管伸縮節(jié)的制造安裝

水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗測試中心 壓力鋼管伸縮節(jié)制造質(zhì)量檢測記錄 sgzj/js06-2010-87-3共頁第頁 產(chǎn)品品種產(chǎn)品編號 序 號 檢測項目 單位或 符號 特征尺寸質(zhì)量指標檢測數(shù)據(jù)偏差值 1 △※內(nèi)、 外套管和 止水壓環(huán) 的直徑 內(nèi)套管 mm 直徑 d＝ ±d/1000 最大±2.5 外套管 止水壓環(huán) 2 △※縱縫處弧度與樣 板間隙 mm 內(nèi)徑 d= ≤2.0 3 △※內(nèi)、 外套管的 周長 內(nèi)套管 mm 設(shè)計周長 c＝ ±3d/1000且≤8.0 外套管 4※管口平面度mm 鋼管內(nèi)徑 d= d≤5000 d＞5000 dl5017 ≤2.0 ≤3.0 sl432 ≤3.0 ≤3.0 5※管節(jié)長度mm 設(shè)計值 l＝ ±5.0 6 ※內(nèi)、外 套管和止 水壓環(huán)焊 接后的弧 度與樣板 間隙 內(nèi)套管 mm 內(nèi)徑 d＝ ≤1.0外

緊水灘電站3、4、5、6號機組引水壓力鋼管伸縮節(jié)支承環(huán)是一種特殊的無縫鋼管。為了滿足工程需要,十二局機電安裝公司職工提出用20mm厚鋼板自制加工代替無縫鋼管的方案,經(jīng)設(shè)計部門核算,其

壓力管道過縫結(jié)構(gòu)型式對壩后式水電站結(jié)構(gòu)的安全性和實用性影響較大,大型水電站以采用波紋管伸縮節(jié),或取消伸縮節(jié)而采用其它有效的替代結(jié)構(gòu)為發(fā)展趨勢.從工程實踐和研究進展兩個方面,全面介紹了水電站壓力管道取消常規(guī)伸縮節(jié)的近期成果,并展望了需進一步研究的一些問題.

奉新縣仰山四級水電站是一座日調(diào)節(jié)引水式電站。它裝機2臺共4000kw,設(shè)計水頭107m,最大水頭118m,設(shè)計引水流量5.1m~3/s。壓力鋼管內(nèi)徑φ1200mm,在全長301.36m管線上一共布置了5個鎮(zhèn)墩、5只伸縮節(jié)、24個支墩。伸縮節(jié)布置在鎮(zhèn)墩下游緊靠處,伸縮節(jié)與壓力鋼管管身上下游向聯(lián)接采用法蘭板,板厚18mm,兩法蘭板中間用厚度5mm、外徑φ0320mm、內(nèi)徑φ1220mm橡膠石棉平墊圈止水,沿法蘭板周長均布m24mm螺栓24只用來聯(lián)接。

為使小電站壓力鋼管伸縮節(jié)的填料密封設(shè)計更為安全、經(jīng)濟、合理，根據(jù)填料密封的工作原理；對水電工程中大量使用的石棉類填料函的計算，進行了理論推導(dǎo)。本文要點為（１）在填料腔一定深度內(nèi)，應(yīng)滿足完全密封的條件．即保證必需的擠緊壓力和填料壓實壓力。（２）填料對套管的徑向壓力算法。（３）填料與套管摩擦系數(shù)，按材料、加工情況及工作壓力合理取值。（４）鋼制套管式伸縮節(jié)螺栓及管件應(yīng)力計算。

介紹了萬家寨水電站壓力鋼管伸縮節(jié)的改造,因原伸縮節(jié)為套筒式結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)的不合理性引起伸縮節(jié)嚴重漏水,威脅廠內(nèi)設(shè)備的安全運行,故將伸縮節(jié)改為雙層波殼體的亞剛性結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在滿足等同壓力鋼管強度的基礎(chǔ)上,徹底解決了壓力鋼管伸縮節(jié)嚴重漏水問題,為水電站設(shè)備的安全運行提供了可靠保障。

．f0 李家峽水電站鋼管取消伸縮節(jié)論證 傅金筑張淑嬋．rv7’牛 (電力郜、水利郜西北勘測院) 僥?！客ㄟ^論證李家峽趣電站發(fā)電引水鋼管不僅取消了伸縮節(jié)，而且采用了 可控內(nèi)壓傳栽比軟墊層混凝土內(nèi)埋管斷結(jié)構(gòu)。節(jié)約教資五百多萬元。論證收集了中外_t- 程實倒．井以國內(nèi)首倒龍羊峽伸縮節(jié)觀洲資料為依據(jù)，作了必要的分析和計算，還要求以 施工期和遠行初期原型觀測作為驗證。 鍵詞】0，鵠應(yīng)力觀剝 一 、李家峽水電站發(fā)電引水 管道概況 李家畦班電站裝有400mw機組5 臺，總?cè)萘?000mw。三心雙曲拱壩高 165m。廠房采用上游2臺下游3臺的雙排 機布置方式?！?發(fā)電引水管道為單機單管壩上引水。 正常高水位為2180m，進口底坎高程 2130m。管道由壩內(nèi)段、背管段

7伸縮節(jié)的設(shè)置 時間：2007-09-26來源：作者： 7.0.1當層高不大于4ｍ時，螺旋管立管可不設(shè)置伸縮節(jié)。 7.0.2橫管采用可伸縮的螺母擠壓密封圈接頭，且其直線管段不大于4ｍ時，可不設(shè)置伸縮節(jié)。 7.0.3橫管采用粘接接頭時，其伸縮節(jié)的設(shè)置應(yīng)按下列規(guī)定： 1橫管上固定支承到立管距離小于4ｍ時，可不設(shè)置伸縮節(jié)。 2橫管上固定支承（或三通、彎頭等連接管件）之間直線距離大于2ｍ時應(yīng)設(shè)置伸縮 節(jié)，二個伸縮節(jié)之間最大距離不宜大于4ｍ。 3橫管上直線距離大于4ｍ時應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計伸縮量和伸縮節(jié)最大允許伸縮量由計算 確定。 4管道設(shè)計伸縮量不得大于伸縮節(jié)的最大允許伸縮量。 5明設(shè)管道受內(nèi)外介質(zhì)溫度變化產(chǎn)生的伸縮量可按（7.0.3）式計算： δｌ＝0.07ｌδｔ（7.0.3） 式中ｌ——管段長度（ｍ）； δｔ——溫差（℃）； 0.07——upv

70～76年間,在安徽省陳村水庫工地鋼管廠,我們先后為陳村、紀村電站制造、安裝了φ4800、φ5000毫米發(fā)電鋼管伸縮節(jié)7臺,充水運行、滴水不漏,效果良好。現(xiàn)將制造情況介紹如下:伸縮節(jié)由原上海院設(shè)計,如圖一所示:

世界上尺寸最大的水電站壓力鋼管波紋管伸縮節(jié)在三峽工地現(xiàn)場制造完畢驗收出廠,該伸縮節(jié)尺寸巨大、結(jié)構(gòu)獨特、精度要求很高,且對全部尺寸的焊接變形均進行控制,其制造工藝對其它電站伸縮節(jié)的設(shè)計制造具有很高的參考價值。

!概況 潘家口水電廠!"機自!#$%年投入運行以來，一 直存在著伸縮節(jié)嚴重漏水的問題。!#$&年&月、!#$$ 年!%月、!##’年(月、!##(年(月曾幾次對漏水進行處 理，但效果均不理想。為徹底解決這一老大難問題， 又進行了嘗試。 "漏水原因 ’)!結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 伸縮節(jié)由上游側(cè)鋼管、下游側(cè)鋼管、上下游法 蘭、密封盤根和盤根壓板組成。兩法蘭均為分瓣法 蘭，各分四瓣由螺栓連接而成。隨著運行時間的增 長，法蘭變形量隨之變大，水由各瓣結(jié)合面處向外滲 漏。!##’年漏水處理時已將分瓣面焊死，但仍未能從 根本上解決問題，漏水改由分瓣螺栓孔處滲出。 ’*’盤根槽寬度不均勻 盤根槽寬度普遍不均勻，其斷面最大寬度為 &&++，最小寬度為!#++。這種狀況，不僅給盤根密 封的安裝造成了極大困難，而且安裝后效果也不好。 伸縮節(jié)有關(guān)間隙值!"" ’*&下游側(cè)鋼管間距不等 由上表可以看出，

三峽水利樞紐電站引水壓力管道伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)形式為附加波紋管水封系統(tǒng)的雙套筒新型伸縮節(jié)。伸縮節(jié)的內(nèi)直徑為124m,為國內(nèi)之最,其結(jié)構(gòu)形式新穎、制造標準要求高、制造難度大、可借鑒的制造經(jīng)驗少。由于施工單位建立了嚴格的質(zhì)量保證體系,業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理各方密切配合,克服了多道技術(shù)難關(guān),經(jīng)質(zhì)量檢查,各項技術(shù)指標達到和優(yōu)于標書和規(guī)范要求,質(zhì)量評價優(yōu)良。為我國超大型伸縮節(jié)的設(shè)計制造積累了豐富的經(jīng)驗。

某大型水電站引水洞壓力鋼管漏水處理 (2)