特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用探討

錢德虎

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

電力資源是人們生活中必不可少的運用資源之一，保障各地電力資源能夠可持續發展，其中各地的水電站發展與之息息相關。目前在國內外的水電站出水口封堵采用各種各樣的方式，有的漲價昂貴、施工工期較長，有的在使用過程中存在一定的風險，有的不宜拆除，都有著各種各樣的缺點存在，因此，加大對危水事故閘門出水口風度的方式研究是非常有必要的。本文探討了水電站采用錐管堵頭進行封堵的優勢和作用，期待能夠以此為各地的水電站提供較強的借鑒信息。

1 特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用作用

目前國內外有許多發電站在尾水閘門出水封堵采用各種各樣的方式，但這些方式都有著各種各樣的缺陷，影響著發電站的發展，尤其是在特殊條件下按時發電時，很多水電站都無法滿足需求。而采用錐管堵頭在尾水充水中的應用于發電站而言有很多作用，可以彌補傳統的出水口封堵方式中的不足。下面詳細闡述幾個重點的應用作用。

（1）可以提前蓄水，縮短工期。錐管堵頭可以在水電站機組沒有完全完成施工的情況下提前蓄水，在實際施工過程中，若有五臺機組在施工過程中，由于各種原因沒有同時完成施工的情況下，其中有3 臺已完成施工安裝好尾水閘門，另外兩臺機組沒有安裝完成，按照傳統的工藝封堵出水口方式，如果需要提前蓄水發電，這可能會導致尾水閘門風水的機組尾水倒灌，嚴重情況下甚至會導致廠房被淹。如果使用錐管堵頭提前將剩下2 臺機組出水口進行封堵，可以使整個機組提前蓄水，有效地避免廠房被淹，同時也能夠提前蓄水時間，縮短整個水電站施工工期。（2）可以提前發電，緩解用電壓力。隨著社會的發展，各地發電站都面臨著用電壓力的情況存在，其原因是由于工業用電的增加，尤其是一些特殊地區原本就存在電力緊缺的問題，工業用電增加會導致電力緊缺的問題更加嚴重，那么通過使用錐管堵頭，可以使施工完成后的機組提前發電，提前緩解電力

緊缺的問題，可以極大地緩解一個地區的用電緊張困難。（3）質量保證，安全可靠。采用錐管堵頭在尾水充水中進行封水時，可以在不影響機組發電的情況下，有效地避免尾水倒灌，廠房被淹的情況發生，在很大程度上能夠提高基礎運營的整體質量，與傳統的工藝技術相比還有效地提高了整個發電站的安全運行。（4）可以有效地節約成本，使用錐管堵頭在尾水充水中應用，與傳統的工藝技術相比不需要再采購兩套閘門，只需要現場使用已有的材料即可大大地降低材料費用及運輸成本，不僅如此，還可以有效地降低施工成本。（5）與傳統的工藝技術相比更加容易實現。目前在國內外很多發電站中彌補尾水閘門不足的問題時，都采用水管堵頭在尾水充水中應用，因此在后續施工過程中可以有效地借鑒其他發電站的使用經驗，同時這種技術方法在很多類型的發電站都是可以有效使用的。（6）易于拆卸。錐管堵頭在尾水充水中應用在后續機組需要充水發電時易于拆卸，同時在拆卸施工過程中是不會影響后續機組的發電使用的。

綜合上述分析可以發現，錐管堵頭在尾水充水中應用無論是于發電站運營單位而言，還是發電站后續的正常運行而言，都具有質量可靠、省時節財、高效便捷的作用。合理科學的使用這種技術可以為我國后續建設的大型水電站提供有價值的參考信息，在技術不斷優化過程中會大大推動水電行業施工技術及工藝的進步。

2 特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用分析

2.1 主要內容及關鍵技術

錐管堵頭在尾水充水中的應用其主要目的是為了讓水電站能夠提前發電，同時保障水電站尾水事故閘門能夠正常運作，能夠在特殊情況下按時發電。特殊情況下，按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用，可以有三種方案：方案一：用導葉以及蝶閥進行封水。方案二：采用蝸殼打壓實驗時所使用的悶頭進行封堵錐管。方案三：使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進行封水。

三種方案要結合發電站的實際情況進行綜合分析，在分析方案技術可行性時，要考慮以下幾個方面的問題：首先，是在使用方案時能否保障及風水的密封性，在使用過程中是否存在風險。其次，是施工工藝難度情況以及拆卸工藝難度情況。最后，是施工工藝時間及施工經濟效益，要從這3 個方面進行綜合分析，最后確定相應符合實際發電站需求的方案，進行有效的應用。

在發電站中實現錐管堵頭封堵尾水對錐管的技術方案實現要通過以下幾個步驟實現，主要通過建立模型，分析數據確定錐管封堵閘門所能承受的水壓限度，確定所設計方案的可行性及可靠性，確?？煽考翱尚幸院笸度胧褂?。關鍵技術參數需要通過剪切應力、彎曲應力、偏轉距離等理論計算參數核算。

2.2 技術方案

以上述提出的方案三為例：使用30#I 型工字鋼支撐和鋼板的錐管堵頭進行封水，對技術方案進行詳細分析：首先，要結合發電站機組的實際情況去判斷和確定30#I型工字鋼支撐組成部分的長度和數量，同時確定鋼板長度及數量。隨后采用十字連接放方式將工字鋼支撐連接在一起，在連接施工完成后采用焊接技術將其焊接在一起，要保障穩固性，若穩固性無法滿足實際需求可以采用肋板將其焊滿加固。其次，是結合發電站機組的實際情況確定封堵板的鋼板組長度、直徑、高度、厚度等，堵板與尾水錐管整圈部分進行焊接，焊接過程中，要采用符合要求的焊條進行焊接，確保能夠滿足后續在堵水過程中的安全性。最后，是將30#I 型工字鋼支撐組成部分與堵板與尾水錐管整圈部分進行焊接，形成錐管堵頭在尾水咋閘門處進行工作。在以上工序施工完成后，要對整個錐管堵頭的施工情況進行檢查，尤其是在焊接部分采用無痕探傷的工藝對焊接部分進行檢驗，確保符合相應的要求。在無痕探傷檢驗工序完成以后，需要采用透光性進行止水密封來進行復核，以確保焊接部分能承受水壓沖擊，為后續的發電站在工作時提供保障，避免在尾水閘門處發生安全事故。

在此過程中，特殊條件下，按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用尤其需要注意的技術指標是：詳細計算鋼板及30#工字鋼的尺寸及數量，同時要對詳細檢測鋼板及30#工制鋼加固情況，由此保障在實際施工過程中水倒灌時不出現由于水壓問題導致的安全事故。另外，需要對30#工制鋼和鋼板焊接完成情況進行詳細檢查，保障焊接施工不會出現滲漏問題，以及封堵后要對止水進行透光檢查，保障整個錐管堵頭是安全可靠的。

2.3 技術創新點

無論是哪個地區水電站的建設影響都是非常大的，從設計到施工各方的管理人員都非常重視，節省資源、節省資金是水電站在施工過程中所提倡的，其中涉及的特殊條件下按時發電的問題，采用錐管堵頭應用是結合了國內外各大水電站實際應用經驗最后得出的技術方案，結合其他水電站應用錐管堵頭的實際情況發現該應用方式是可行的，同時具有較強的實用性，另外，還有幾個技術創新點。

（1）采用錐管堵頭，在水電站實際施工過程中，不需要另外再重新采購閘門，可以有效地保障施工工期，在一定程度上還可以節省施工工期時間，另外，還可以滿足水電站有多個機組同時施工時而其中有幾種未完成施工的情況下也能夠提前蓄水，由此可以有效地節省成本投入。（2）采用錐管堵頭在尾水閘門中，可以有效地提高水電站工作效率，尤其是要對機組閘門不足的情況和需要在特殊條件下按時發電的情況，采用錐管堵頭可以有效地減少發電工期，并且在實際使用過程中易于拆除，可以大大減少施工時間，可以有效地保障發電站機組投入使用的時間。（3）采用錐管堵頭，在針對未完成施工機組進行封堵時，可以有效地采用現場已有的材料，無須再采購大量的材料來使用，節省材料的同時可以有效地保障成本投入，同時使用錐管堵頭安裝的過程中是非常簡單便捷的。（4）采用錐管堵頭在對未完成施工的基礎進行封堵時是安全可靠的，不影響其他機組正常發電，可以有效地提高整個水電站的工作效益，尤其是針對電力緊缺的地區提前發電，可以有效地緩解一個地區的電力緊缺問題，進而有效地提高了社會效益。（5）采用錐管堵頭的方式是借鑒國內外應對提供閘門不足的水電站時采用的方式，在實際施工過程中科學合理地采用錐管堵頭，總結經驗，可以為后續需要全部機組發電且提供閘門不足的水電站提供有價值的參考信息。

除此以外，特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用，不僅可以有效地保障使用安全可靠，還可以提高經濟效益和社會效益，其經濟效益表現在安裝和拆卸簡單便捷，減少檢修閘門的使用，提高工作效率和工作質量；其社會效益表現在可以不影響其他機組正常發電，提高供電效率。

3 特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用前景

水電站在特殊條件下按時發電采用錐管堵頭在尾水充水中應用，結合上述的分析，可以發現該方式是具有較強的應用前景的。在水電站發電過程中尾水事故檢修門是電站的最后一道保護屏障，水電站在危水事故發生后檢修門的使用注意事項是非常多的，首先，要在機組發生故障時或機組飛逸時能下滑關閉；其次，在機組檢修時擋下游尾水，故該閘門須具有承受雙向水壓和雙向封水的功能，并且能在發電水頭作用下動水關閉，檢修門的作用是為了在事故發生后能夠保障檢修人員的工作安全。然而，有很多水電站在修建過程中和實際使用過程中水電站的閘門是不足的，為了保障在特殊條件下能夠按時發電，一方面，在水電站實際使用過程中若發生尾水事故檢修人員能夠有效地進行檢修，保障水電站能夠正常使用。另一方面，是在水電站修建過程中，讓其中幾個已完成施工的機組提前供電。本文主要是探討讓其他幾個機組提前供電的情況，那么在水電站閘門不足的情況下，采用錐管堵頭在尾水充水中應用，可以有效地實現提前供電，緩解部分地區的電力壓力。

目前在國內外的水電站出水口封堵所采用的方式有很多，但是采用錐管堵頭進行封水的情況還是比較少，水管堵頭封水方式與傳統的出水口封堵方式相比還是有很多優勢存在的，節約資源、降低成本、提高工期、提高供電效率等，在實際施工過程中，若能夠采用科學合理的、符合規范標準的使用這種方式進行封水，不僅可以在實際項目中取得較好的效益，還能夠給整個水電站行業提供有價值的借鑒信息，其表現在采用錐管堵頭進行封水，封堵施工效率高，同時封堵任務完成后，還可以快速地將閘門恢復原樣，與傳統的混凝土疊梁門相比，既省時又節約，是國內外水電站在應對尾水閘門不足的情況下，提前實現對機組的發電所采用新方式，具有非常強的借鑒意義，開啟中國水電行業施工的新境界，體現了中國速度、質量、創造的可靠，也證明了中國水電行業的發展和創新，不僅可以有效地推動中國的水電行業發展，還能夠有效地為世界各國的水電行業發展提供借鑒。

結合上述的分析情況可以證明，特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用前景是非常廣闊的。首先，該方式為國外首創方案，打破了傳統的出水口封堵工藝，開創了全新的技術模式。其表現在可以通過計算可以得出行之有效的技術方案，對于多種類型的電站均能適用，具有廣泛的使用價值。其次，該方式在使用過程中縮短一些電站正常發電的工期，具有高效性，也能減少所需尾水檢修閘門的數量，節約成本。

4 結語

綜上所述，特殊條件下按時發電錐管堵頭在尾水充水中的應用，結合水電站的實際需求采用這種方式的施工工藝及技術要求，可以有效地在水利水電及相關行業中得到廣泛的應用，同時還可以有效地縮短工期、保障質量，進而有效地保障水電站的經濟效益和社會效益。