某電站機組進水口閘門檢修及防腐處理技術(shù)探析

方海礁

（福建水口發(fā)電集團公司，福建 福州 350002）

水口水電廠位于福建省閩清縣境內(nèi)，下游離福州84km。水口水電廠是華東地區(qū)最大的水電廠，水口水電廠共裝有7 臺目前世界上單機容量最大的軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機組[1]，水輪機型號ZZA315-LJ-800[2]，總裝機容量為7×200MW，承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用任務(wù)，是以發(fā)電為主、兼有航運等綜合效益的水電廠。根據(jù)國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)設(shè)備大修原則（國家電網(wǎng)企管[2014]69 號）滿足第9 章第9.3.3.1.1 條，依據(jù)發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修導(dǎo)則838-2003 中第4.1 條規(guī)定：發(fā)電企業(yè)應(yīng)按照政府規(guī)定的技術(shù)監(jiān)督法規(guī)、制造廠提供的設(shè)計文件、同類型機組的檢修經(jīng)驗以及設(shè)備狀態(tài)評估結(jié)果等，合理安排設(shè)備檢修。

1 課題的提出

水口電站6 號機組進水口閘門運行多年，達至檢修周期，須進行大修檢查。檢修內(nèi)容包括液壓閥組、管路解體檢修、更換密封圈；快速閘門水封更換、充水閥、側(cè)輪、壓緊輪檢修、加注潤滑脂，8 串（80 節(jié)）攔污柵清理、檢查及維護。進水口閘門及液壓啟閉機等金屬構(gòu)件防腐漆層已超過使用年限，部分漆層已老化脫落，局部銹蝕嚴重，應(yīng)重新進行防腐處理。金屬噴鍍鋅防腐已大量應(yīng)用于各種金屬結(jié)構(gòu)防腐，其防腐性能亦優(yōu)于常規(guī)防腐漆層，經(jīng)多方面比較噴鍍鋅防腐優(yōu)于常規(guī)刷漆防腐。

2 范圍及規(guī)模

2.1 水口電站6 號機組進水口閘門大修

快速工作閘門水封更換、快速工作閘門的導(dǎo)向輪、側(cè)輪、反輪、充水閥的檢修維護、快速工作閘門液壓系統(tǒng)試驗、6 號機組進水口攔污柵檢查檢修。

2.2 水口電站6 號機組進水口閘門防腐

6 號機組進水口機坑蓋板、閘門門體等金屬構(gòu)件四周架設(shè)防塵篷布，進行污物清理。采用乙炔燃燒噴涂法進行兩層噴鍍鋅。最后進行刷漆：第一道842 云鐵防銹漆含鋅底漆一道，干膜厚70μm。第二道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。第三道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。三道漆的干膜總厚度為210μm。

3 項目實施情況

3.1 水口電站6 號機組進水口液壓啟閉機及閘門大修

3.1.1 油缸大修

結(jié)合集團公司的油缸技術(shù)改造，舊油缸不進行檢修，直接安裝新油缸。

3.1.2 快閘本體檢修及水封更換施工

1.側(cè)導(dǎo)向輪支架及導(dǎo)向輪拆除。快閘吊入門庫前割除側(cè)導(dǎo)向輪支架并拆除各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)件后將閘門放入門庫，支架割除后報廢，將新支架進行編號并修磨坡口，各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)拆除后也編號。

2.門體舊水封及其壓板拆除。水封壓板螺栓采用氣割割除，對變形壓板進行矯正處理，壓板進行編號，各相鄰壓板端部螺孔間距測量并記錄。

3.門體水封座板平面度與門體扭曲檢測。在各水封座板面兩端拉線進行測量，從檢測記錄的數(shù)據(jù)看閘門水封座板平面度左、右的側(cè)水封座板超標(biāo)，扭曲值符合要求。

4.吊起閘門至導(dǎo)向軸（φ120）高于壩面74m 平臺將導(dǎo)向軸拆除。

5.將閘門落回門庫，用千斤頂結(jié)合1 噸手拉葫蘆（單鏈）拆除閘門φ250 主吊耳軸并吊出。

6.將充水閥體及下拉桿吊出門庫平放在壩面平臺上，割除充水閥水封座板連接螺栓后拆除座板和密封圈，拆除各軸銷后將充水閥體和下拉桿分離，軸銷拆除前將各相鄰吊耳板用短板連接焊牢。

7.拆除φ600 充水閥的閥體，拆出兩個半圓壓板螺釘使閥體與閥桿分離。

8.在閘門頂部的充水閥門體區(qū)域、充水閥座板等防腐工作完成后，更換充水閥密封橡皮圈，連接螺栓采用不銹鋼螺栓緊固。

9.新水封各轉(zhuǎn)角接頭的熱膠合及孔位確定、沖孔。頂水封與側(cè)水封橡皮通過轉(zhuǎn)角橡皮的連接采用生膠熱壓法膠合而成，膠接前，先測量好閘門兩條側(cè)水封止水座板外側(cè)之間的長度，據(jù)此進行水封長度的截取，水封接頭膠接后，接頭成形良好，膠接處無錯位，凹凸不平和疏松現(xiàn)象，水封橡皮孔以水封壓板為基準采用漆罐噴制，然后用橡皮沖沖制，孔徑小于螺栓直徑1mm。

10.水封安裝。頂水封與側(cè)水封橡皮的連接膠合后形成一整體，根據(jù)對門體水封座板平面度與門體扭曲的檢測結(jié)果，水封座板平面度頂水封座板符合要求，側(cè)水封座板超標(biāo)還比較嚴重，因此我們按照檢測記錄的結(jié)果對超標(biāo)段進行了加墊處理，所加的薄橡皮條墊粘貼在對應(yīng)超標(biāo)區(qū)域的側(cè)水封后部，然后掛好水封，穿入螺栓后依次擰緊，底水封安裝時，在轉(zhuǎn)折部位將條形橡皮開45°切口，然后用樂泰膠將轉(zhuǎn)角處粘接牢固，底水封與側(cè)水封在兩邊轉(zhuǎn)角部位的相疊結(jié)合面銼毛后用樂泰膠粘接牢固。

11.各導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)件的解體檢修。拆出軸銷，涂抹潤滑脂，更換了彈性換橡皮墊和所有緊固件。

12.承壓滾輪注油。對各滾輪軸的油道進行了清洗和疏通，加注鋰基潤滑脂。

13.側(cè)導(dǎo)向輪機架復(fù)位安裝焊接和導(dǎo)向輪安裝。由于原來的側(cè)導(dǎo)向輪機架已經(jīng)過切割與焊接，我們將舊工字形機架從閘門上割除后將焊疤磨平，測量定位后安裝，重新進行焊接，焊接過程控制，擔(dān)任焊接的焊工嚴格按施工工藝要求，并嚴格按照焊接工藝規(guī)程中所規(guī)定的焊接規(guī)范參數(shù)、焊接順序、焊接方向施焊[3]。

3.1.3 6 號機組進水口攔污柵檢查檢修

1.用壩頂門機吊出工作柵口的攔污柵，進行污物清理，清出的污物用車輛運往垃圾處理場處理。

2.檢查柵體及節(jié)間聯(lián)接部位更換銹蝕嚴重的螺栓、擋板、軸，對變形的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、吊頭進行校正處理。

3.檢查柵葉滾輪結(jié)構(gòu)的螺栓、擋扳、軸、擋圈、軸套、輪，清洗劑清洗干凈，涂抹鋰基滑潤脂，使之運轉(zhuǎn)靈活。更換銹蝕嚴重和變形的螺栓、擋板、軸、擋圈、軸套、輪。

4.檢查攔污柵體情況，對局部變形的柵條、受力框架進行校正處理或恢復(fù)承載能力處理，對變形難以校正的柵條、受力框架進行局部更換、補焊。對嚴重變形的柵葉結(jié)構(gòu)進行整體更換。

3.2 水口電站6 號機組進水口閘門噴鋅

6 號機組進水口閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理，針對6 號機組進水口閘門存在的缺陷，編制6 號機組進水口閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理方案、組織措施、技術(shù)措施及現(xiàn)場安全措施，對項目進行分解落實到人，嚴格現(xiàn)場安全管控和質(zhì)量管理。本次6 號機組進水口閘門及蝸殼防腐金屬結(jié)構(gòu)防腐噴鋅處理嚴格執(zhí)行安全交底和標(biāo)準化作業(yè)指導(dǎo)書，對現(xiàn)場安全常抓不懈，發(fā)現(xiàn)問題立即整改。

3.2.1 金屬結(jié)構(gòu)防腐處理

1.吊出油缸、機架、蓋板，水平放置壩面，進行污物清理。

2.將閘門門體吊入機組進水口檢修門門槽內(nèi)，四周架設(shè)防塵篷布搭設(shè)產(chǎn)房，進行污物清理。

3.噴鍍鋅方法：采用乙炔燃燒噴涂法，噴涂前應(yīng)根據(jù)鋅絲直徑、型號以及氣溫，調(diào)整噴槍供氣量和鋅絲輸送速度，噴鍍時噴槍與工件應(yīng)盡可能成垂直方向，至少不應(yīng)小于45°噴槍與工件表面的距離為125～145mm，最大不超過200mm。鋅層厚度應(yīng)達0.14～0.16mm為合格，應(yīng)分兩層噴鍍，前后層進行90°交叉或45°交叉噴鍍。噴鍍時移動速度為300～400mm/秒，走絲速度為2～2.2m/分，噴鍍應(yīng)均勻防止局部過熱和局部過厚，噴鋅后應(yīng)保持表面潔凈。

4.刷漆方法：應(yīng)達到瑞典除銹標(biāo)準Sa2·5 級。第一道842 云鐵防銹漆含鋅底漆一道，干膜厚70μm。第二道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。第三道氯化橡膠漆防腐涂料一道，干膜厚70μm。三道漆的干膜總厚度為210μm。

3.2.2 金屬結(jié)構(gòu)除銹處理

1.預(yù)處理前，將金屬結(jié)構(gòu)表面整修完畢，并將金屬表面鐵銹、氧化皮、油污、焊渣、灰塵、水分等污物清除干凈。

2.表面預(yù)處理應(yīng)采用干砂噴射除銹，噴射用的壓縮空氣應(yīng)經(jīng)過濾，除去油、水。

3.金屬結(jié)構(gòu)表面除銹等級應(yīng)符合GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規(guī)定的Sa2.6 級，使用照片目視對照評定。除銹后，表面粗糙度數(shù)值應(yīng)達到40～70μm，用表面粗糙度專用檢測量具。

4.金屬結(jié)構(gòu)表面除銹后，應(yīng)用干燥的壓縮空氣吹凈。涂裝涂層前，如發(fā)現(xiàn)鋼材表面出現(xiàn)污染或返銹，應(yīng)重新處理到除銹等級[4]。

4 水口電站6 號機組進水口閘門檢修及防腐處理技術(shù)

4.1 水口電站6 號機組進水口液壓啟閉機及閘門大修

為確保施工安全，項目實施前應(yīng)先將液壓啟閉機及閘門大修的所有設(shè)備、材料采購?fù)戤叄⑦\至現(xiàn)場進行安裝。

1.液壓啟閉機：采用日本生產(chǎn)的YJG250-10 型液壓啟閉機。液壓油、冷卻水、電、氣、風(fēng)等的供應(yīng)，由主機廠或我司提供，液壓油及冷卻水由供應(yīng)商按廠家要求提供。

2.閘門：采用雙作用門葉式閘門，門葉為整體鑄鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)備配置情況和使用要求，門葉的尺寸與強度應(yīng)滿足閘門的啟閉要求。

3.啟閉機底座：根據(jù)啟閉機安裝尺寸，在安裝前必須將底座底板、底梁及側(cè)墻板按圖紙要求進行加工制作。底座平面應(yīng)平整、不應(yīng)有縫隙。在安裝前，應(yīng)對其底座平面度和垂直度進行測量，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。

4.啟閉機底板、底梁、側(cè)墻板應(yīng)在安裝前按圖紙尺寸要求進行加工，并在現(xiàn)場加工和焊接，保證其強度和剛度。當(dāng)啟閉機底板、底梁、側(cè)墻板與機架連接時，應(yīng)按設(shè)計圖紙的要求，采用螺栓將其連接。當(dāng)啟閉機與機架之間有縫隙時，應(yīng)在焊縫部位采用填加焊條，以保證焊縫的焊接質(zhì)量。所有連接螺栓應(yīng)使用螺栓扳手擰緊。

5.液壓系統(tǒng)：根據(jù)啟閉機的使用條件及油源，選擇合適的液壓油，并將液壓系統(tǒng)管路按圖紙要求進行安裝。液壓系統(tǒng)的管路安裝應(yīng)整齊美觀、無接頭、無破損。當(dāng)啟閉機在無電源的情況下啟動時，應(yīng)先將啟閉機和電機用空載分別試運轉(zhuǎn)，并檢查其動作是否靈活、可靠，確認無誤后，再進行負載運行[5]。

6.液壓油、冷卻水：根據(jù)設(shè)計要求和液壓油庫的儲存量，選用合適的液壓油、冷卻水等。

7.電氣系統(tǒng)：根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及電氣控制柜安裝尺寸，選用合適的電氣控制柜。

8.其他：根據(jù)啟閉機的使用環(huán)境及要求，在滿足使用要求的前提下，選用合適的電器配件、電氣設(shè)備。

4.2 水口電站6 號機組進水口液壓啟閉機及閘門防腐技術(shù)

1.準備工作：（1）制定6 號機組進水口液壓啟閉機及閘門防腐處理施工方案。落實施工單位、人員、設(shè)備。（2）落實本次液壓啟閉機及閘門防腐處理所需的鋼板和鋼板加工、不銹鋼方管加工、鍍鋅板加工等。（3）根據(jù)本次液壓啟閉機及閘門防腐處理施工方案，落實施工人員，檢查施工所需的安全設(shè)施、機具設(shè)備。（4）落實本次液壓啟閉機及閘門防腐處理施工用水、電、氣的供應(yīng)。（5）落實6 號機組進水口閘門防腐處理所需的設(shè)備，包括高壓水泵、水泵接合器、水泵電動機、配電柜（箱）、柴油發(fā)電機等。（6）落實施工材料：液壓啟閉機所需的各種焊接材料（焊條和焊絲）；螺栓及螺母等；不銹鋼方管及鍍鋅板；高壓水泵及水泵接合器；電機及變壓器等設(shè)備。（7）落實6 號機組進水口液壓啟閉機及閘門防腐處理施工所需的其他材料和輔助工具，如油漆刷、手套等。

2.技術(shù)實施：（1）按施工方案進行設(shè)備的安裝調(diào)試，進行各部位焊接、管道、閥門安裝、緊固件安裝等工作，完成各設(shè)備的配套工作，進行焊接檢查和試車，完成各部位的焊接和補焊，進行管道、閥門、法蘭等設(shè)備的防腐處理。（2）依據(jù)設(shè)計文件要求及有關(guān)標(biāo)準規(guī)范，對閘門的油漆涂裝進行施工作業(yè)。具體按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》執(zhí)行。（3）閘門防腐涂裝施工結(jié)束后，待油漆干燥后進行閘門的驗收工作，經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主驗收合格后，方可投入使用。

總而言之，做好水閘的檢修及防腐工作，可以有效地延長閘門的使用壽命，提高其使用效率，從而提高經(jīng)濟效益。這就要求我們要高度重視水閘的檢修及防腐工作，并以科學(xué)、合理的方法進行操作。