陈超 罗浩
湖南五凌电力工程有限公司 湖南 长沙 410000
摘 要：桃源水电站船闸自2012年11月投运以来，不断出现闸室浮式系船柱筒体进水下沉现象，影响船舶系缆，危及船闸通航安全。针对此情况，船闸运行管理单位组织人员对系船柱下沉问题进行专门分析，并根据现场实际情况，采取措施处理漏水部位，取得明显效果，保证通航安全。
关键词：船闸浮式系船柱；系船柱下沉；漏水处理
引言
桃源水电站船闸是单线单级船闸，位于湖南沅水最末一级。随着电站枢纽建成，航道通航条件得到改善，航运事业取得蓬勃发展。自船闸建成投运以来，不断出现闸室浮式系船柱下沉现象，船闸运行管理单位请现场施工单位进行了多次处理，但系船柱下沉问题仍不能得到有效解决，仍间断出现系船柱不同程度的下沉，严重时系船柱直接下沉至导槽底部，极大影响船舶系缆，导致船舶在闸室翻船的安全隐患一致存在，必须采取措施及时处理，防止事故发生。
1、概述
1.1船闸闸室介绍
桃源水电站船闸闸室长度120m，闸室宽度18m，闸室底板高程25.94m，闸室布置14套浮式系船柱，分左右两侧对称布置。船闸投入运行以来，经常出现船闸浮式系船柱不同程度的下沉现象，船闸运行管理单位多次协调安装单位和设备制造厂家到现场进行处理，处理效果不明显。
1.2浮式系船柱参数
浮式系船柱浮筒直径1.08m，浮筒高度3.498m，外形最大尺寸5.325m，系船柱总重2343kg，注满水后水重3200kg，全部重量为5543kg，实际使用过程中，筒体上部注满空气，即使渗漏水后，重量小于5000kg。
2、浮式系船柱下沉分析
浮式系船柱是内部充满空气的密闭筒体，导致浮式系船柱沉降运行过程中出现下沉现象的原因是筒体渗漏进水导致的。随着筒体进水量增加，筒体重量和水的重量大于筒体浮力，筒体逐渐下沉，最终沉没。漏水原因可能为：筒体顶部人孔渗漏；筒体焊缝渗漏；筒体上部导轮螺栓孔渗漏；与筒体内部联通的底部侧向导轮螺栓孔渗漏；筒体底部排水孔渗漏。
2.1 筒体顶部人孔渗漏
系船柱筒体顶部人孔结构由顶盖和上系船柱装置组成，采用橡胶条密封。人孔始终位于筒体顶部，处于水面以上，日常运行过程中不浸泡在水中，在恶劣气候条件下会出现雨水浸泡导致渗水，或者洪水条件下，系船柱整体研磨时可能出现渗漏情况。导致此处密封漏水的原因为橡胶老化、破损、螺栓松动。
（1）密封老化。人孔装置暴露在室外环境下，长期受日晒雨淋，橡胶条正常运行老化，起不到密封效果。
（2）密封破损。在密封安装时，未薄涂不干性密封胶或密封胶过量涂抹，导致密封在槽内窜动或没有变形空间，螺栓紧固受力不均匀，密封条挤压破损。
（3）螺栓松动。人孔装置与上部系船柱装置相连接，系船柱在导槽内上下运行时，收到侧向撞击力和船舶拉力作用，导致螺栓疲劳松动。
2.2筒体焊缝渗漏
筒体焊缝出现渗漏现象，焊缝必然出现开裂问题，是制造时的焊接质量问题，先期存在沙眼、气孔、表面裂纹等质量缺陷，筒体受撞击变形导致的焊缝开裂。
2.3筒体上部导轮螺栓孔渗漏
筒体上部导轮装置高于水面布置，螺栓孔与筒体内部相连通，采用橡胶垫密封，未加装弹簧垫圈。系船柱长期运行，导轮在导槽内受撞击力，导致橡胶垫压缩变形，螺母松动等，导致雨水等从螺孔渗漏。
2.4与筒体内部联通的底部侧向导轮螺栓孔渗漏
筒体底部侧向导轮装置已螺栓连接固定在筒体上，由于此部位筒体呈圆弧面，螺栓孔密封所采用的异形橡胶垫不能很好起到密封作用，导轮受侧向撞击力时，橡胶垫挤压变形并破损，进而导致漏水。
2.5筒体底部排水孔渗漏
筒体底部排水孔采用丝堵加橡胶垫封堵，在安装质量较差的情况下，封堵不严或橡胶垫破损、老化或丝堵松动等情况，导致底部排水孔进水。
3、浮式系船柱漏水处理
3.1筒体顶部人孔渗漏处理
采用5t倒链固定筒体，使用2t倒链拆除系船柱筒体顶部人孔结构，打开顶盖更换橡胶密封条，安装之前应薄涂不干性密封胶，顶盖回装定位后，预紧螺栓，使用扭力扳手均匀紧固螺栓。
3.2筒体焊缝渗漏
通过透光检查或者水压力试验方式，查找筒体渗漏点，标记焊缝渗漏部位，进行补焊，焊接完成打磨处理，采用渗透方式进行无损检测。
3.3筒体上部导轮螺栓孔渗漏
此部位导轮装置安装在筒体顶部的平面结构上，如有渗漏多为雨水渗漏。处理方法为：更黄老化橡胶垫，螺栓固定采用平垫、弹簧垫圈、螺母紧固方式。
3.4与筒体内部联通的底部侧向导轮螺栓孔渗漏
多数情况下，筒体的漏水均从底部侧向导轮螺栓孔渗入，其螺栓连接及所采用的密封方式不能满足设备运行需要。采用焊接方式对导轮架进行固定，焊接封堵螺栓孔。焊接完成后，采用0.2MPa气密性试验，肥皂水检验无气泡则为封堵合格。
3.5筒体底部排水孔渗漏
筒体底部排水孔漏水处理采用两种方式：一是更换老化密封垫，密封垫厚度适当加大2mm，重新紧固丝堵；二是取消橡胶垫，丝堵安装完成后，采用焊接封堵，但非极端条件下，不推荐采用焊接封堵的方式。在筒体年度检修时，应进行抽检，打开底部排水孔，排查是否存在积水情况。
3.6筒体沉没处理作业流程
在浮式系船柱导槽上方安装简易龙门吊架（马凳），龙门架横梁距地面高度>1.5米→闸室排水至漏出系船柱或闸室在最低水位后进行水下作业挂吊绳→挂钢丝绳及5T导链，起吊浮式系船柱至水面以上1m→打开底部排水孔，排出通体内部积水→筒体封堵后，闸室充水，拆除5T导链、钢丝绳→用筒体吊耳，将浮式系船柱悬挂，使用2T导链配合拆除上部系船柱→安装鼓风机、照明行灯→闸室排水至露出筒体→按照3.1～3.5进行漏水点处理，人员进入内部封焊螺栓孔及焊后着色检查、补漆→上部系船柱回装及密封处理→密封试验→闸室充水及拆除导链钢丝绳等。
施工作业区域应设置安全警戒标识，严禁上下抛掷物品，高处作业应使用安全绳、安全带等防护用品，人员进入密闭容器内部作业应采用送排风装置。
4、结束语
本文对桃源水电站船闸浮式系船柱漏水情况进行了详细分析，逐一排查可能的渗漏部位，有针对性的采取处理措施。通过检修处理后，桃源水电站船闸浮式系船柱未重复出现渗水下沉现象，保障了船闸通航安全。
5、参考文献
钢结构焊接规范\ GB 50661-2011
钢结构施工规范\ GB 50755-2012
水工金属结构焊接通用技术条件\ SL36-2016
作者简介：陈超（1976-），男，湖南长沙人，助理工程师，从事水电站水检修维护作。
罗浩（1983-），男，湖南长沙人，助理工程师，从事水电站检修维护工作。