CN113463583B - 高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法 - Google Patents

Abstract

一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，将油缸从闸门孔口吊出，在坝面实现翻身放平，采用安全、高效、节约性的完成事故快速闸门大型油缸的拆装工艺，克服高水头电站拆装大型油缸检修工期长、工作量大、操作难度和安全风险高，其有益效果主要体现在：将油缸缸旁的有杆腔供油油管更换为带球阀的高压软管，方便后续对油缸活塞杆的控制及油缸吊装穿越油缸支撑架中心孔；在起吊前后，吊头退轴和固定，确保油缸安全起吊，在起吊过程中油缸活塞杆不会由于自重下滑，提高安全性；采用翻身工装与油缸上端面和吊耳连接，配合门机和汽吊实现翻身；采用将闸门快闭至全关位，在油缸有杆腔内的油液最少时，更换油管。

Description

高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法

技术领域

本发明属于水电站闸门拆装技术领域，涉及一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法。

背景技术

高水头电站在其引水发电系统的取水口处均设置有进水口事故快速闸门，水轮发电机组发生飞逸事故和引水管破裂事故时，快速关闭截断水流，保护电站机组或引水钢管，从而保障电站厂房及设备的安全运行；为保证事故快速闸门能在短时间内快速闭门，一般采用液压启闭机结构形式进行启闭控制，所以事故快速闸门的安全稳定运行直接关系到发电厂及电站的安全和受益。

例如，溪洛渡电站进水口事故快速闸门自2013年接管至今，已运行8年之久，部分金属结构及附件已到了设备的检修周期，加之液压启闭机的油缸常年浸泡在水里，可能导致部分防腐涂料发生脱落，同时油缸及附件的橡胶密封件使用年限一般不超过8年；因此，对进水口事故快速闸门的液压启闭机油缸进行整体检修是电站维护人员亟待解决的问题。

由于其进水口液压启闭机油缸属于大型油缸，其外形尺寸为Φ0.99m×15.9m，空缸重量为54.8t（含油总重59.8t）；油缸采用竖式安装于606米高程，尾部球面支承，以消除启闭机和闸门的制造和安装误差对油缸运行的不利影响。液压缸的有杆腔和无杆腔均留有富余行程，以适应土建以及闸门吊耳制造以及安装可能存在的误差，保证闸门能严密关闭；油缸下端活塞杆吊头与拉杆相连。受电站进水口事故快速闸门布置空间限制，液压启闭机油缸不具备现场拆解检修条件，油缸必须从现有工位吊装至进水口坝顶610米高程再进行检修或者返厂检修，工期长，工作量大，操作难度和安全风险高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法, 能缩短工期，减少设备拆装工作量及施工操作难度，降低作业安全风险。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，它包括如下步骤：

步骤1，安装防护，在启闭机泵房孔口和事故快速闸门孔口位置搭设安全隔离围栏；在门槽内上下通行的进人孔口安装护栏及防坠落设备；

步骤2，平台搭设，在油缸吊头部位的检修平台上搭设满搭检修平台；

步骤3，通道清理，拆除油缸起吊通道内进水口坝面泵房的孔口承重盖板、泵房内孔口部位雨棚、泵房内闸门孔口盖板；

步骤4，更换油管，更换油缸缸旁的有杆腔供油油管，更换后的供油油管为带球阀的高压软管；

步骤5，吊头退轴，将油缸活塞杆吊头与闸门拉杆的连接轴退出，使油缸与连接的事故闸门有效分体；

步骤6，吊头固定，将收回的吊头固定在全缩位置，并外加硬质的固定部件对吊头进行加固锁定；

步骤7，管路拆除，拆除油缸与液压系统连接的所有管路；

步骤8，工装安装，在油缸上端面安装临时的吊装及翻身工装；翻身工装结构为包括法兰盘上部设置的两个耳板，销轴穿过耳板与吊耳连接；

步骤9，油缸吊运，采用进水口坝面门机对油缸进行起吊，通过安装的翻身工装与门机的吊耳连接，并保持门机的吊耳与油缸处于垂直状态，将其吊出闸门孔口，并置于汽车吊回转半径内；

步骤10，翻身放平，采用汽车吊配合门机对油缸进行翻身放平工作，将其放平后置于非孔口部位，放置时下方垫好木方，并调整油缸有杆腔通油孔的位置，使其处于正下方，为后续排油做准备，同时做好防止油缸翻滚措施；

步骤11，油缸排油，通过控制外接的高压软管的球阀对油缸有杆腔内的油液进行排空，排空后拆除外接的高压软管，安装零时堵板，并做好密封措施；

步骤12，装车返厂，油缸内液压油排空后，使用门机和汽车吊配合将其吊运到运输的拖车上，并将其牢固的绑扎在车体上；

步骤13，油缸回装，当油缸运输回现场后，按步骤4~步骤11倒序将油缸吊装至工作位置，并连接相应的管路；

步骤14，油缸联调，油缸安装完成后，对油缸进行全行程排气试验、系统压力试验；

步骤15，防护拆除，当所有工作完成后，拆除前期搭设的安全防护，恢复至工作前的状态。

在步骤4中，具体方法是将闸门快闭至全关位，此时油缸内的活塞与油缸下端盖贴合；关掉泵房内油缸有杆腔供油管通油阀，松掉油缸缸旁的有杆腔供油管与油缸连接法兰，排出管路中的油液，然后松掉缸旁油管管卡，拆除缸旁有杆腔供油管，用带阀门的高压软管将泵房内有杆腔供油管和油缸下腔供油孔连接起来。

在步骤5中，油缸活塞杆吊头与闸门拉杆连接轴退轴，具体方法是通过更换后的高压油管与液压系统连接起来，从而控制油缸活塞杆，将闸门拉杆提升至EL.589m平台上进行锁定，然后将油缸活塞杆吊头与闸门拉杆连接轴拆除，确保油缸与现场事故闸门分体。

在步骤6中，通过接通的高压软管系统控制油缸活塞杆，将油缸活塞杆收回到零行程，关闭外接高压软管的球阀，通过钢丝绳或吊带将油缸活塞杆吊头进行固定。

在步骤7中，全关泵房内油缸无杆腔供油球阀、有杆腔供油球阀与油缸无杆腔补油球阀，拆除泵房内与油缸相连接的无杆腔供油管和补油管，解除软管与泵房内有杆腔供油管路的连接，将高压软管通过钢丝绳悬挂在油缸下端盖上，后期通过吊装油缸时将其一起掉出闸门孔口。

在步骤8中，其方法是拆除油缸开度仪，通过开度仪的中心孔安装吊具将油缸上端盖拆除；将翻身工装的法兰盘与油缸上端部位连接。

在步骤9中，使用进水口坝面门机对油缸进行起吊，通过安装的翻身工装的法兰盘与门机吊耳连接，并保持门机吊耳与油缸处于垂直状态，将其吊出泵房孔口，使油缸底部最低点比坝面高约0.5米及以上，然后平稳的将其移动到空旷位置，并处于汽车吊回转半径内。

在步骤11中，在排油前应设置好排油所需的零时中转池，油缸内的油液通过外接高压软管控制其球阀将油液进行防空至中转池内，然后通过抽油小车将其抽放至专门的油桶内，然后对其进行集中处理。

在步骤14中，油缸安装完成后，对油缸进行三次全行程排气试验，具体做法是在启门过程中，在油缸开度仪的顶部外接一根测压软管，用于排出油缸无杆腔内的空气，油缸有杆腔内的气体，则通过闭门随液压油流回油箱后再排出油箱外，实现对油缸内部的有效排气；系统压力试验及整定，主要是对液压系统及油缸的各种压力继电器进行调试，确保压力继电器发讯正确无误，实现对液压系统的有效保护，确保油缸运行平稳无振动，液压系统运行正常。

本发明的有益效果主要体现在：

将油缸缸旁的有杆腔供油油管更换为带球阀的高压软管，方便后续对油缸活塞杆的控制及油缸吊装穿越油缸支撑架中心孔；

在起吊前后，吊头退轴和固定，确保油缸安全起吊，在起吊过程中油缸活塞杆不会由于自重下滑，提高安全性；

采用翻身工装与油缸上端面和吊耳连接，配合门机和汽吊实现翻身；

采用将闸门快闭至全关位，在油缸有杆腔内的油液最少时，更换油管。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明液压泵站平面布置图。

图3为图2的A-A处剖视示意图。

图4为本发明门机的结构示意图。

图5为本发明油缸吊装出泵房孔口的示意图。

图6为本发明油缸现场翻身的示意图。

图7为本发明翻身工装的结构示意图。

图8为图7的俯视示意图。

图9为本发明油缸的结构示意图。

图中：门机1，吊耳2，泵房孔口盖板3，液压泵站4，无杆腔供油管41，补油管42，有杆腔供油管43，油缸开度仪44，闸门孔口盖板5，油缸6，活塞61，油缸下端盖62，油缸活塞杆63，油缸活塞杆吊头64，平台7，悬挑平台8，闸门拉杆9，事故闸门10。

具体实施方式

如图1~图9中，一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，它包括如下步骤：

步骤1，安装防护，在启闭机泵房孔口和事故快速闸门孔口位置搭设安全隔离围栏；在门槽内上下通行的进人孔口安装护栏及防坠落设备；其目的在于实现对检修区域内临边区域的有效保护。

优选地，步骤1中，是在EL.610平台启闭机泵房孔口及EL.606泵房内闸门孔口和人员通行孔口搭设专门的防护隔离围栏。

步骤2，平台搭设，在油缸6吊头部位的检修平台7上搭设满搭检修平台7；其目的在于确保检修区域安全。

优选地，是在闸门孔口内EL.577悬挑平台8上搭设供检修人员工作的作业平台，该平台可有效将闸门孔口部位镂空部位全部遮盖。

步骤3，通道清理，拆除油缸6起吊通道内进水口坝面泵房的孔口承重盖板、泵房内孔口部位雨棚、泵房内闸门孔口盖板5；其目的在于通过门机1上的吊耳2拆除起吊通道内的干涉的设备。

步骤4，更换油管，更换油缸6缸旁的有杆腔供油油管，更换后的供油油管为带球阀的高压软管；其目的在于，有杆腔供油油管在起吊过程中，无法穿越油缸支撑架中心孔，需要对其进行拆除，同时考虑到油缸吊头退轴后还需要将活塞杆提升至全缩状态，并将其锁定在此位置，此时油缸有杆腔内充满了液压油，待吊装时需要将其与液压系统油管解除连接，所以需要将缸旁供油管进行拆除并更换为带球阀的高压软管，从而方便后续对油缸活塞杆的控制及油缸吊装穿越油缸支撑架中心孔。

步骤5，吊头退轴，将油缸活塞杆吊头64与闸门拉杆9的连接轴退出，使油缸6与连接的事故闸门10有效分体；其目的在于确保油缸安全起吊。

步骤6，吊头固定，将收回的吊头固定在全缩位置，并外加硬质的固定部件对吊头进行加固锁定；其目的在于确保油缸在起吊过程中油缸活塞杆不会由于自重下滑。

步骤7，管路拆除，拆除油缸6与液压系统连接的所有管路；其目的在于确保油缸起吊过程中无牵挂物。

步骤8，工装安装，在油缸6上端面安装临时的吊装及翻身工装；翻身工装结构为包括法兰盘上部设置的两个耳板，销轴穿过耳板与吊耳2连接；其目的在于由于快速门油缸与机架采用端部球面法兰悬垂支撑，所以油缸外壁与机架间隙非常小，无法在油缸外壁安装吊装所需的吊点，以满足后期油缸的吊运及翻身工作。

步骤9，油缸吊运，采用进水口坝面门机1对油缸6进行起吊，通过安装的翻身工装与门机1的吊耳2连接，并保持门机1的吊耳2与油缸6处于垂直状态，将其吊出闸门孔口，并置于汽车吊回转半径内；

步骤10，翻身放平，采用汽车吊配合门机1对油缸6进行翻身放平工作，将其放平后置于非孔口部位，放置时下方垫好木方，并调整油缸6有杆腔通油孔的位置，使其处于正下方，为后续排油做准备，同时做好防止油缸6翻滚措施；

步骤11，油缸排油，通过控制外接的高压软管的球阀对油缸6有杆腔内的油液进行排空，排空后拆除外接的高压软管，安装零时堵板，并做好密封措施；其目的在于防止空气和雨水进入油缸内部。

步骤12，装车返厂，油缸6内液压油排空后，使用门机1和汽车吊配合将其吊运到运输的拖车上，并将其牢固的绑扎在车体上；其目的在于防止侧翻和滑动。

步骤13，油缸回装，当油缸6运输回现场后，按步骤4~步骤11倒序将油缸6吊装至工作位置，并连接相应的管路；

步骤14，油缸联调，油缸6安装完成后，对油缸6进行全行程排气试验、系统压力试验；其目的在于确保油缸运行平稳无振动，系统各报警值设置正确，系统压力值正常。

步骤15，防护拆除，当所有工作完成后，拆除前期搭设的安全防护，恢复至工作前的状态。

在步骤4中，具体方法是将闸门快闭至全关位，此时油缸6内的活塞61与油缸下端盖62贴合；关掉泵房内油缸有杆腔供油管43通油阀，松掉油缸缸旁的有杆腔供油管与油缸连接法兰，排出管路中的油液，然后松掉缸旁油管管卡，拆除缸旁有杆腔供油管43，用带阀门的高压软管将泵房内有杆腔供油管和油缸下腔供油孔连接起来。

在步骤5中，油缸活塞杆吊头64与闸门拉杆9连接轴退轴，具体方法是通过更换后的高压油管与液压系统连接起来，从而控制油缸活塞杆63，将闸门拉杆9提升至EL.589m平台7上进行锁定，然后将油缸活塞杆吊头64与闸门拉杆9连接轴拆除，确保油缸6与现场事故闸门10分体。

在步骤6中，通过接通的高压软管系统控制油缸活塞杆63，将油缸活塞杆63收回到零行程，关闭外接高压软管的球阀，通过钢丝绳或吊带将油缸活塞杆吊头64进行固定。

在步骤7中，全关泵房内油缸无杆腔供油球阀、有杆腔供油球阀与油缸无杆腔补油球阀，拆除泵房内与油缸相连接的无杆腔供油管41和补油管42，解除软管与泵房内有杆腔供油管路的连接，将高压软管通过钢丝绳悬挂在油缸下端盖上，后期通过吊装油缸时将其一起掉出闸门孔口。

在步骤8中，其方法是拆除油缸开度仪44，通过开度仪的中心孔安装吊具将油缸上端盖拆除；将翻身工装的法兰盘与油缸上端部位连接。

在步骤9中，使用进水口坝面门机对油缸进行起吊，通过安装的翻身工装的法兰盘与门机吊耳2连接，并保持门机吊耳2与油缸6处于垂直状态，将其吊出泵房孔口，使油缸底部最低点比坝面高约0.5米及以上，然后平稳的将其移动到空旷位置，并处于汽车吊回转半径内。

在步骤11中，在排油前应设置好排油所需的零时中转池，油缸内的油液通过外接高压软管控制其球阀将油液进行防空至中转池内，然后通过抽油小车将其抽放至专门的油桶内，然后对其进行集中处理。

在步骤14中，油缸安装完成后，对油缸进行三次全行程排气试验，具体做法是在启门过程中，在油缸开度仪的顶部外接一根测压软管，用于排出油缸无杆腔内的空气，油缸有杆腔内的气体，则通过闭门随液压油流回油箱后再排出油箱外，实现对油缸内部的有效排气；系统压力试验及整定，主要是对液压系统及油缸的各种压力继电器进行调试，确保压力继电器发讯正确无误，实现对液压系统的有效保护，确保油缸运行平稳无振动，液压系统运行正常。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是，它包括如下步骤：

步骤1，安装防护，在启闭机泵房孔口和事故快速闸门孔口位置搭设安全隔离围栏；在门槽内上下通行的进人孔口安装护栏及防坠落设备；

步骤2，平台搭设，在油缸（6）吊头部位的检修平台（7）上搭设满搭检修平台（7）；

步骤3，通道清理，拆除油缸（6）起吊通道内进水口坝面泵房的孔口承重盖板、泵房内孔口部位雨棚、泵房内闸门孔口盖板（5）；

步骤4，更换油管，更换油缸（6）缸旁的有杆腔供油油管，更换后的供油油管为带球阀的高压软管；

步骤5，吊头退轴，将油缸活塞杆吊头（64）与闸门拉杆（9）的连接轴退出，使油缸（6）与连接的事故闸门（10）有效分体；

步骤6，吊头固定，将收回的吊头固定在全缩位置，并外加硬质的固定部件对吊头进行加固锁定；

步骤7，管路拆除，拆除油缸（6）与液压系统连接的所有管路；

步骤8，工装安装，在油缸（6）上端面安装临时的吊装及翻身工装；翻身工装结构为包括法兰盘上部设置的两个耳板，销轴穿过耳板与吊耳（2）连接；

步骤9，油缸吊运，采用进水口坝面门机（1）对油缸（6）进行起吊，通过安装的翻身工装与门机（1）的吊耳（2）连接，并保持门机（1）的吊耳（2）与油缸（6）处于垂直状态，将其吊出闸门孔口，并置于汽车吊回转半径内；

步骤10，翻身放平，采用汽车吊配合门机（1）对油缸（6）进行翻身放平工作，将其放平后置于非孔口部位，放置时下方垫好木方，并调整油缸（6）有杆腔通油孔的位置，使其处于正下方，为后续排油做准备，同时做好防止油缸（6）翻滚措施；

步骤11，油缸排油，通过控制外接的高压软管的球阀对油缸（6）有杆腔内的油液进行排空，排空后拆除外接的高压软管，安装零时堵板，并做好密封措施；

步骤12，装车返厂，油缸（6）内液压油排空后，使用门机（1）和汽车吊配合将其吊运到运输的拖车上，并将其牢固的绑扎在车体上；

步骤13，油缸回装，当油缸（6）运输回现场后，按步骤4~步骤11倒序将油缸（6）吊装至工作位置，并连接相应的管路；

步骤14，油缸联调，油缸（6）安装完成后，对油缸（6）进行全行程排气试验、系统压力试验；

步骤15，防护拆除，当所有工作完成后，拆除前期搭设的安全防护，恢复至工作前的状态。

2.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤4中，具体方法是将闸门快闭至全关位，此时油缸（6）内的活塞（61）与油缸下端盖（62）贴合；关掉泵房内油缸有杆腔供油管（43）通油阀，松掉油缸缸旁的有杆腔供油管与油缸连接法兰，排出管路中的油液，然后松掉缸旁油管管卡，拆除缸旁有杆腔供油管（43），用带阀门的高压软管将泵房内有杆腔供油管和油缸下腔供油孔连接起来。

3.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤5中，油缸活塞杆吊头（64）与闸门拉杆（9）连接轴退轴，具体方法是通过更换后的高压油管与液压系统连接起来，从而控制油缸活塞杆（63），将闸门拉杆（9）提升至EL.589m平台（7）上进行锁定，然后将油缸活塞杆吊头（64）与闸门拉杆（9）连接轴拆除，确保油缸（6）与现场事故闸门（10）分体。

4.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤6中，通过接通的高压软管系统控制油缸活塞杆（63），将油缸活塞杆（63）收回到零行程，关闭外接高压软管的球阀，通过钢丝绳或吊带将油缸活塞杆吊头（64）进行固定。

5.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤7中，全关泵房内油缸无杆腔供油球阀、有杆腔供油球阀与油缸无杆腔补油球阀，拆除泵房内与油缸相连接的无杆腔供油管（41）和补油管（42），解除软管与泵房内有杆腔供油管路的连接，将高压软管通过钢丝绳悬挂在油缸下端盖上，后期通过吊装油缸时将其一起掉出闸门孔口。

6.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤8中，其方法是拆除油缸开度仪（44），通过开度仪的中心孔安装吊具将油缸上端盖拆除；将翻身工装的法兰盘与油缸上端部位连接。

7.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤9中，使用进水口坝面门机对油缸进行起吊，通过安装的翻身工装的法兰盘与门机吊耳（2）连接，并保持门机吊耳（2）与油缸（6）处于垂直状态，将其吊出泵房孔口，使油缸底部最低点比坝面高约0.5米及以上，然后平稳的将其移动到空旷位置，并处于汽车吊回转半径内。

8.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤11中，在排油前应设置好排油所需的零时中转池，油缸内的油液通过外接高压软管控制其球阀将油液进行防空至中转池内，然后通过抽油小车将其抽放至专门的油桶内，然后对其进行集中处理。

9.根据权利要求1所述的高水头电站进水口事故快速闸门大型油缸现场拆装方法，其特征是：

在步骤14中，油缸安装完成后，对油缸进行三次全行程排气试验，具体做法是在启门过程中，在油缸开度仪的顶部外接一根测压软管，用于排出油缸无杆腔内的空气，油缸有杆腔内的气体，则通过闭门随液压油流回油箱后再排出油箱外，实现对油缸内部的有效排气；系统压力试验及整定，主要是对液压系统及油缸的各种压力继电器进行调试，确保压力继电器发讯正确无误，实现对液压系统的有效保护，确保油缸运行平稳无振动，液压系统运行正常。

Images