刘吉康
摘 要：电站在实际运行、检修过程中，由于尾水闸门因闸门槽不规则，导致尾水闸门落下后关闭不严，在机组检修或消缺需排空尾水管及蜗壳内积水时，存在很大的困难和风险。本文通过对中山包水电站尾水闸门漏水原因的分析，结合现场实际研究并制造出一种尾水闸门漏水封堵装置，有效解决了中山宝水电站平板式尾水闸门止水效果不良而导致的漏水情况。
关键词：水电站 尾水闸门 漏水封堵装置
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0106-02
中山包水电站位于广西隆林县和贵州安龙县界河南盘江下游河段上，为引水式水电工程，以发电为单一目标。电站装机40MW，多年平均发电量3亿kW·h。
目前采取的封堵措施是请专业的潜水员下到水底将闸门用千斤顶顶住，消除闸门与门槽之间的缝隙达到止水目的，但这种方法存在以下问题。
（1）在发生紧急或重大缺陷需关闭尾水闸门时，需临时邀请专业潜水员进行作业，这要等待很长的时间才能到达现场（最近的专业潜水工一般需要10h到现场，到达现场后还需准备约2h，水下封堵工作约2h），若联系不上专业的潜水，等待其到现场处理的时间不能预知；严重影响机组的安全稳定运行。
（2）从安全角度考虑，潜水工水下作业属高风险作业，作业人员的安全得不到保障。
（3）从经济角度考虑，每年能够预知至少要落一次尾水闸门，价格昂贵，从长远考虑很不经济。
为此，电站技术人员经过认真的分析、讨论，查找了平板式尾水闸门止水效果不良的原因，设计开发了一套专门的中山包闸门封堵装置。
1 平板式尾水闸门止水效果不良原因分析
现有水电站尾水闸门止水方式为依靠尾水向闸门背部加压，使闸门向门槽内部挤压，压缩闸门的密封材料从而达到止水的目的。而实际尾水闸门在落下尾水门槽进行止水时，经常存在一些情况导致止水效果不好，影响尾水管排水时间甚至闸门不能止水漏水过大导致尾水管内积水不能排空。
在实际运行中，存在影响止水效果的情况有如下几种。
（1）尾水位较低，尾水对闸门加压不够，闸门密封材料的压缩量不够，达不到止水效果。
（2）尾水闸门落下时位置有偏差，为了尾水闸门落下过程中，保证闸门的密封材料不与门槽刮擦而损坏密封材料，尾水闸门门槽一般较闸门宽；在尾水闸门落下刚开始排尾水管内积水时，尾水管内水压和尾水水压相同，此时尾水无压力对闸门进行加压，需待尾水管内积水排除一部分尾水管内和尾水形成压差才能进行有效止水；如果尾水闸门落下位置为靠近门槽外侧，闸门密封材料没有靠近门槽内侧，则尾水管内积水不能有效排出，内外不能形成压差，则达不到止水效果。
（3）尾水闸门及门槽在长期运行过程中，由于在操作尾水闸门时不能实时监控水下作业，只能通过水面上的情况间接监控水下作业情况；闸门操作时可能刮擦门槽等，导致门槽或闸门封水部位变形或损坏，此时尾水对闸门加压止水已达不到原来的效果，需更大的压力才能保证止水效果。
上述几种不能有效止水的情况，在实际工作过程中，往往不是单一情况存在，可能多种情况并存，导致尾水闸门止水效果不良。
为避免该类型尾水闸门止水效果不良的现象发生，也出现了一些技术产品，如液压止水钢闸门，但该类闸门的液压止水装置为固定在闸门上的结构不能拆卸，由于尾水闸门大部分时间是停留在不落下的状态，液压止水装置受到自然条件影响，会急剧加速老化，严重影响使用寿命。且该类液压止水钢闸门的控制回路是所有液压止水装置均使用同一回路进行，当有一个止水装置发生渗漏而不能及时补充压力油的时候，所有的液压回路都会泄压，直接导致闸门止水效果。
2 平板式尾水闸门漏水封堵装置的研究
针对中山包电站尾水闸门止水存在的问题，结合电站特点，设计开发了一套平板式尾水闸门漏水封堵装置。
2.1 装置的组成
在现有的尾水闸门1背部焊接四个顶推装置支撑座4，位置处于闸门背部四角能承受闸门压力且在尾水门槽2内部处，将尾水闸门止水顶推装置5用螺栓固定在支撑座上，将尾水闸门止水顶推装置液压操作系统6引到门槽外。
顶推装置5使用螺栓固定在支撑座4上，以便在尾水闸门1不落下时能方便拆卸，对顶推装置5进行维护保养，不致顶推装置及液压操作系统6在露天的环境下加速老化减少使用寿命。
尾水闸门止水顶推装置5由四个液压缸a/b/c/d以及液压操作系统6组成，液压缸为前后两腔式液压缸，液压操作系统根据尾水闸门落下位置进行配置。
机械部分连接关系：支撑座4焊接在尾水闸门1上，顶推装置液压缸使用螺栓固定在支撑座上。
液压操作系统连接关系：油泵与二位四通电磁阀I相连，二位四通电磁阀I与分流阀i相连分流压力油至分流阀j/k，再与三位四通电磁阀A/B/C/D相连，最后连接到液压缸的前、后腔。
液压缸前腔油管分流一路与液压锁e/f/g/h控制腔相连，以控制液压锁。
油泵出口到二位四通电磁阀I前的管路分流一路与压力开关J及安全阀L相连。
液压缸a/b/c/d到液压锁e/f/g/h中间回来分流一路与压力开关E/F/G/H相连。
三位四通电磁阀：开位时供油管接通液压缸后腔，回油管接通液压缸前腔；关位时供油管接通液压缸前腔，回油管接通液压缸后腔；中间位时供油管锁闭，排油管接通液压缸前腔及后腔。
二位四通电磁阀：开位是油泵接通供油管，回油管接通集油槽；中间位时油泵接通集油槽，供、排油管锁闭。
2.2 工作过程
尾水闸门落下后，按下液压系统操作顶起控制按钮，程序控制三位四通电磁阀A/B/C/D动作至开位，二位四通电磁阀I动作至开位，油泵P启动将压力油通过供油管路经分流阀i/j/k将压力油通至液压缸后腔，将液压缸顶出，起到辅助尾水闸门止水作用；在液压缸a/b/c/d后腔达到设定压力时，压力开关J动作控制三位四通电磁阀A/B/C/D至中间位，将液压锁e/f/g/h控制压力油及液压缸前腔压力油泄压，保证液压缸在顶起状态；油泵平P停止工作且安全阀L动作將供油管路内压力油泄压，油泵停止工作延时30s后二位四通电磁阀I动作至中间位，液压缸a/b/c/d后腔通过液压锁e/f/g/h保压在顶起状态，保证止水效果。endprint
在保压过程中，如果液压缸a/b/c/d后腔某一个或多个发生渗漏，当压力低至设定低压值时压力开关E/F/G/H动作报警，渗漏的液压缸对应的三位四通电磁阀A/B/C/D动作至开位，二位四通电磁阀I动作至开位，油泵P动作对渗漏的液压缸进行补油，补油至设定压力时，压力开关J動作控制三位四通电磁阀A/B/C/D至中间位，油泵平P停止工作且安全阀L动作将供油管路内压力油泄压，油泵停止工作延时30s后二位四通电磁阀I动作至中间位。
在需要将尾水闸门提起时，按下液压系统操作落下控制按钮，程序控制三位四通电磁阀A/B/C/D动作至关位，二位四通电磁阀I动作至开位，油泵P启动将压力油通过供油管路经分流阀i/j/k将压力油通至液压缸前腔以及液压锁e/f/g/h控制油路，液压锁打开，液压缸收回；在液压缸a/b/c/d前腔达到设定压力时，压力开关J动作控制三位四通电磁阀A/B/C/D至中间位，将液压缸泄压；油泵平P停止工作且安全阀L动作将供油管路内压力油泄压，油泵停止工作延时30s后二位四通电磁阀I动作至中间位。
3 平板式尾水闸门漏水封堵装置的优点
（1）该装置能对尾水闸门进行有效加压，在不利于尾水闸门止水的情况下保证尾水闸门的止水效果。
（2）该装置使用同步回路，保证各个液压缸动作同步，使闸门密封压缩量均匀。
（3）该装置的各液压缸均有独立的控制电磁阀，可在闸门某位置密封需要增加压缩量时，单独供油。
（4）该装置的各液压缸均有独立的液压锁，当某个液压缸发生渗漏时而系统不能及时补充压力油时，只有渗漏的液压缸会失压，其余的液压缸仍然能保持压力，仍可保证闸门的止水效果。
（5）该装置结构简单，止推装置通过螺栓与尾水闸门连接，在尾水闸门提起状态时可以便捷地将止推装置拆卸，避免止推装置和尾水闸门长期连接受自然环境影响，加速老化影响使用寿命。
（6）该装置通过压力开关、电磁阀等电气元件，经自动控制程序控制，可以自动对渗漏的液压缸进行单个独立的补油，保证尾水闸门的止水效果。
4 结语
通过以上对中山包平板式尾水闸门止水顶推装置的研究，成功地解决了中山包电站尾水闸门关闭过程中漏水的问题，而且该装置操作简单、安全、快捷、不用下水，安全性高，经济效益明显，具有一定的推广价值。endprint
