嘉兴市杭嘉湖南排工程长山河枢纽管理所 浙江嘉兴 314302
摘要:液压启闭机具有传动平稳、传递能量大且易于获得很大的压力和力矩、便于实现自动化等优点,在大中型水利工程中广泛应用。液压启闭机看似简单但在实际制作和安装过程中要具备有较高的施工技术要求,正确的制作和安装有利于设备稳定运行、减少后期维护成本、保障安全生产。本文结合实际的施工案例,阐述液压启闭机的制作和安装标准、施工要领等,为类似水利工程中液压启闭机安装提供积极的参考意义。
关键词:水利工程;液压启闭机;安装
长山闸位于杭州湾北岸海盐县澉浦镇长山西南麓,距澉浦镇南约2.5km处,是杭嘉湖南排工程四大出海口工程之一。长山闸工程主要任务是排涝,排涝面积750km²,设计标准采用1954年5~7月梅雨型洪水,外排涝水7.9亿m³,设计排涝流量871m³/s。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),长山闸为Ⅰ等工程,主要建筑物为1级建筑物,次要建筑物为3级建筑物,防潮标准为100年一遇。工程于1977年7月开工建设,1980年8月完建,1980年8月投入排涝运行。长山闸设7孔,每孔净宽8m,总净宽56m,闸底板高程-2.84m,闸顶高程6.66m,闸室为胸墙式,闸孔设前后两道预应力钢筋混凝土平面闸门,互为备用。闸门启闭设备采用QPPY I 2×500kN—6.4m液压启闭机,采用1站2机布置(即每孔流道的前后两台工作闸门液压启闭机由一套液压泵站控制),液压及电控系统设置成既可现地控制又可集中控制。2016年11月长山闸开始大修,设备更新升级,液压启闭机油缸是整个系统中最重要的组成部分,制作和安装装配间隙的正确配合、规范的安装,有利于减少泄漏,保证工作性能和效率,减少故障的发生。
1 前期准备工作
液压启闭机项目包括液压启闭机设计、设备及材料采购、成套制造、厂内预组装及试验、防腐蚀、专业工具、备品备件、机电液联调试验、出厂验收、保险、税金、利润、包装、运至发包人指定的卸货地点交接验收、配合卸货和在工地安装、现场调试、验收过程中的现场技术服务以及合同规定应由承包人完成的其它工作。本项目开工前明确发包人、承包人、监理的权利和义务,成立项目领导小组和现场协调小组,按照规定要求定期召开协调会,经常性检查施工完成情况和施工质量,确保工程施工顺利进行。
2 液压启闭机制造技术要求
缸体、缸盖、活塞杆、导向套等材料和制造工艺应符合设计要求和相关技术规范要求。
3 油缸安装技术要求
3.1 质量和安全保证措施
为保证顺利完成油缸安装,务必做到以下几点:1.编制详细施工方案;2.施工方案经过专家论证;3.熟悉整个工作流程,安全规范操作;4.进行安全技术交底;5.不野蛮施工;6.带好安全帽等安全防护用具;7.穿好安全衣,高空作业佩戴安全绳;8.遵守各项操作规程;9.服从监理单位、管理单位要求。
3.2 启闭机安装前试验
油箱上的空气滤清器应具有除水和干燥功能。油箱应设置温度计、液位显示和发讯装置。厂内组装液压系统组装应符合GB/T 3766的规定。液压元件均应有产品合格证并具有质量证明书和厂内试压记录。密封件应有产品合格证并具有质量证明书。装配的各加工件应有质量检测合格的报告或记录。各主要零件应用煤油清洗干净,液压元件应根据情况进行分解清洗。零件装配时不应碰伤、擦毛表面,禁止用铁棍直接敲击零件,各紧固件必须按顺序拧紧。组合密封时,油封应压缩到设计尺寸,相邻两圈的油封接头应错开90°以上,并加调整垫片。试验用油的油液运动粘度宜为20 ~30mm²/s,试验油温应不大于25℃,过滤精度应不低于20pm,污染度等级应不低于GB/T 14039中规定的NAS9级。试验油应具有防锈能力。
试验用压力表精度为±1.0%,量程宜为试验最大压力值的1.5倍。液压缸的出厂试验应做空载往复运动2次,不应出现外部漏油及爬行等现象。液压缸无杆腔液压从零增到活塞杆移动时的启动压力应不大于0.5MPa,液压缸的额定压力小于或等于16MPa时,试验压力为额定压力的1.5倍;大于16MPa时,试验压力为额定压力的1.25倍;在试验压力下保持10min以上,不能有外部漏油、永久变形和破坏现象。在额定压力下,将活塞停于油缸一端,保压30min,不得有外部泄漏现象。在额定压力下,将活塞停于油缸一端,保压10min,每分钟内泄漏量应不超过(D²-d²)1200ml(D 为缸径,单位为cm,d为活塞杆直径,单位为cm)。油箱应进行渗漏试验。经过试验合格的液压缸、油箱及管路的所有外露油口,应用耐油塞子封口。电气设备的电气元件均有产品合格证,外形整洁美观,无损坏现象。操作机构及其附件应操作灵活,各种辅助开关触点分合正确。线路的绝缘电阻应不小于 0.5MΩ。
3.3 油缸现场安装
产品到达现场应经检查、开箱验收后,方可进行安装。液压启闭机机架的横向中心线与实际起吊中心线的距离不应超过士2mm;高程偏差不应超过土5mm。双吊点液压启闭机,支承面的高差不超过士0.5mm。机架钢梁与推力支座的组合面不应有大于0.05mm的通隙,其局部间隙不应大于0.1mm。宽度方向不应超过组合面宽度的1/8,累计长度不超过周长的20%,推力支座顶面水平偏差不应大于0.2/1000。吊装液压缸时,应采取防止变形的措施,根据液压缸直径、长度和重量决定支点或吊点个数,所有支点处应采用垫木支撑。现场安装管路进行整体循环油冲洗,冲洗速度宜达到紊流状态,滤网过滤精度应不低于10pm,冲洗时间不少于30min。调整上下限位点及充水接点,高度指示装置显示的数据能正确表示出闸门所处位置。现场注入的液压油型号、油量及油位应符合设计要求,液压油过滤精度应不低于20pm。
3.4 安装启门梁等金属结构
将空载油缸运行到最大行程时安装启门梁,测量油缸与启门梁轴线重复数据,保证在一条线上,油缸反复运行几次,测量无误后将缸帽在油缸最大行程处与启门梁点焊,将油缸放到底后与启门梁焊牢。安装拉杆连接锁定梁。调节导向轮与导轨连接且符合规范要求,导轨的垂直度偏差土3mm。将油缸底座与基座焊接,并涂刷油漆。
3.5 试验与检测
油缸试运转前运行区域内的一切障碍物应清除干净,保证闸门及油缸运行不受卡阻。滤油芯应清洗或更换,试运转前液压系统的污染度等级应不低于NAS9级。环境温度应不低于设计工况的最低温度。机架采用焊接固定的,应检查焊缝是否达到要求。对采用地脚螺栓固定的,应检查螺母是否松动。电器回路中的单个元件和设备均应进行调,应将油泵溢流阀全部打开,连续空转30min,油泵不应有异常现象。油泵空转正常后,将溢流阀逐渐旋紧使管路系统充油,充油时应排除空气,管路充满油后,调整油泵溢流阀,使油泵在其工作压力的50%、75%和100%的情况下分别连续运转5min,系统应无振动、杂音和升温过高等现象,检查阀件及管路有无漏油现象。调整油泵溢流阀,使其压力达到工作压力的1.1倍时动作排油,此时也应无剧烈振动和杂音。启闭闸门,检验液压缸缓冲装置减速情况和闸门有无卡阻现象,并记录运行水头、闸门全开过程的系统压力值。手动操作试验无误后,方可进行自动操作试验。液压启闭机将闸门提起进行沉降试验,并满足以下规定:在24h 内,闸门因液压缸的内部漏油而产生的沉降量应不大于100mm;24h后,闸门的沉降量超过100mm时,应有警示信号提示,闸门的沉降量超过200mm时,液压系统应具备自动复位的功能。72h内自动复位次数不大于2次。双吊点液压启闭机,如有自动纠偏功能时,同一台启闭机的两套油缸在行程内任意位置的同步偏差大于设计允许值时,应自动投入纠偏装置。
4 结束语
实践证明,符合设计要求和制造技术规范的液压启闭机,经过正确的安装,加上后期合理地使用与维护,有利于闸门运行平稳、大大减少故障、延长液压系统的使用寿命。
参考文献:
[1]水利水电工程启闭机制作安装及验收规范