大型水輪發電機組尾水檢修平臺的建設

朱妍心，朱光地

(1.沈陽工程學院，遼寧 沈陽 110100；2.福建水口發電集團有限公司，福建 福州 350004)

0 引言

水輪機水下部件檢修是水電站機組檢修的重要內容之一。軸流轉槳式機組埋設深、尾水管尺寸大，在機組A級、C級檢修及突發應急檢修期間，尾水管內檢修平臺搭拆是必不可少的環節。受早期電站安全要求方面的限制，老舊電站基本采用臨時搭設管型腳手架方式。由于搭設架子高度高，耗用管材多、扣件數量多，管型架穩定性及承載能力成為安全上的一個隱患。

機組A級檢修工期長，項目多，以軸流轉槳式水輪機組為例，有42個W點（質量見證點）、10個H點(停工待檢點)、54個三級驗收項目、87個二級驗收項目、216個一級驗收項目。機組A級檢修現場高空作業多、交叉作業多，時間緊、任務重，參戰人員多、技術要求高、作業環境復雜、作業安全風險突出，是一項復雜的系統工程。

對機組轉輪體及蝸殼檢查，特別是尾水管檢修時搭設和拆卸鋼管架檢修平臺，均涉及高處作業。作業人員移動時不方便掛安全帶，沒有安全護欄的防護，工具材料易掉落砸到下方作業人員，這些存在極大的安全風險。為了提升作業現場安全防護水平，改善作業人員工作環境，消除作業現場人員高墜和落物傷人的安全風險，根據現場實際情況，采用搭設機組尾水管內專用檢修平臺的方法，以替代搭設鋼管架檢修平臺，確保檢修作業現場的風險管控和作業人員安全。

1 尾水檢修平臺建設

1.1 平臺布置

尾水專用檢修平臺是用于檢修水輪機轉輪室及與其相連接的尾水管(直錐段)的平臺，如圖1所示，平臺分上下2層，第1層(下層)是直徑為Φ8 740的圓形平臺；第2層(上層)是內徑為Φ4 000、外徑為Φ8 000的環形平臺。均采用高強度“工”字鋁為主體支撐結構，其抗拉強度290 MPa，屈服強度265 MPa，高于同截面Q235B碳素結構鋼的屈服強度。平臺踏板采用多塊形狀相同的鋁合金中空防滑板組合而成，平臺固定采用懸掛方式。

圖1 檢修平臺結構示意

1.2 載荷情況

尾水檢修平臺第1層中間部分(直徑約2 m)均布載荷500 kg/m2，其余區域均布載荷300 kg/m2；第2層平臺均布載荷350 kg/m2，整座檢修平臺額定載荷為3 500 kg/m2，通過載荷能力的校核，滿足水輪機檢修的現場需要。

1.3 結構特點

整個平臺由2根主梁和4根次梁以及輔梁、定位加強桿、平臺板等組成。主梁與次梁之間采用快速定位鎖緊結構，主梁和次梁之上鋪有平臺板，平臺板全部采用成型防滑鋁板，主梁之間采用定位加強桿，安裝快速方便。整個平臺采用主梁與次梁等截面設計，2根主梁為主要承重結構，次梁固定在主梁上。主、次梁均為矩形桁架結構，主次梁相應加固，結構合理。為便于運輸及搬運，主梁采用分段結構，段與段之間采用8顆M16螺栓連接，連接位置底部使用10 mm厚鋁板加固。第1層平臺與第2層平臺之間距離為3 m，裝有上下梯子，這2層平臺都采用懸掛方式。

2 安裝步驟

(1) 利用原有管型腳手架在尾水管壁預先焊接12個鋼質掛鉤，位于尾水管進入孔下部500 mm。

(2) 利用尾水管內的積水用小船，將2根主梁掛在尾水管壁上，2根主梁的寬度為2 m。

(3) 安裝次梁，鋪踏板，加壁撐，安裝邊踏板，完成1層平臺搭接，縫隙要小。

(4) 為便于安裝主梁，本次增設吊耳4個，用于主梁起升及承載。

(5) 第1層平臺安裝完畢后，按照第1層的安裝方法安裝第2層平臺。

3 檢修平臺管控措施

(1) 檢修平臺的工作負荷不準超過銘牌規定，不適用于以承重為目的(諸如建筑過程中承放和搬運磚瓦、水泥等)的任何作業。使用檢修作業平臺前，應對其進行全面檢查，檢修平臺搭接時所有接頭、卡銷和夾子等必須固定牢靠；檢修平臺腳踏板、欄桿、斜撐、連接走道等，必須安裝牢固。

(2) 檢修作業平臺上的作業人員處于一面臨空或高處墜落風險時，必須使用安全帶。檢修平臺上的物料應堆放平穩，必要時應綁扎牢固，不準往下或向上亂拋材料和工具等物品。

(3) 在檢修作業平臺上進行檢修作業時，檢修平臺下方不得進行其他作業。與作業無關的人員禁止在作業區域內行走或停留。

(4) 避免用力磕碰、撞擊，嚴禁敲擊、切割檢修平臺，禁止在檢修平臺上跳躍。不可在單側單向使用繩索等用力拖拽，必要時可在檢修平臺對稱的方向平衡附加牽引繩索等作為加固措施。

(5) 檢修平臺應定期組織除銹及清潔等維護、保養工作，并將維護保養情況記錄臺帳。在每年機組小修、大修前，應對檢修平臺外觀及性能進行檢查。使用后，應將零部件擦拭干凈并分類編好碼存放整齊，避免重物擠壓，不要和具有腐蝕性的化學物品等物放在一起，做到分類整齊、存取方便。

4 實施效果

4.1 提升人身安全防護水平

機組A級檢修作為水電廠機組最大規模的檢修級別，需要把機組所有轉動部分吊出機坑進行分解檢修，因此會形成較大臨空面，同時存在較多的溝、坑、孔、洞，高墜風險極高。合理使用尾水管檢修平臺，能有效化解機組檢修部件拆離后帶來的人身高墜風險。

4.2 提升檢修及現場工作效率

機組檢修時間緊、任務重，機組各部分檢修工作需同步進行，才能保證檢修進度穩步推進，立體作業、交叉作業不可避免，因此檢修工作的安全、效率尤為重要。尾水管檢修平臺是一體化成型平臺，具有安裝使用簡單、高效的優點，與以往臨時搭設簡易平臺或鋼管架相比較，可縮短安裝拆卸工時，減低檢修人力成本。

5 結束語

通過開展尾水檢修平臺建設，實現安全管理，可有效控制作業環境中的各類風險和隱患，調動員工安全生產主動性，有效避免人因事故的發生。通過“以人為本”的本質安全理念，以保障作業人員的安全為目標，采取安全防護對策，改變物的不安全狀態和減少環境的不安全因素，能降低設備檢修給作業人員帶來的安全風險，從而提高檢修效率。