高水头弧形闸门伸缩式水封止水试验研究

基于小湾水电站高水头闸门水封止水试验,对伸缩式水封的工作原理和止水效果进行了研究。试验证明,如果伸缩式水封及压板体型选择合理、材质选择合适,则可以满足承压水头200 m的止水要求。对伸缩水封的设计、制作和运行提出建议,以供工程参考。

充压伸缩式水封破坏机理及处理措施

充压伸缩式水封在水利枢纽工程高水头泄水孔中应用日益广泛,但由于多种原因,弧形闸门可能会出现漏水,甚至出现水封及连接件破坏现象。某实际工程在第一汛期底水封压板上的M20不锈钢螺栓大部分旋出冲走;增大压板螺栓直径(由M20改为M27)、提高螺栓等级(由A2-70改为10.9级)后,第二汛期螺栓又出现断裂。以该工程为例,采用物理模型试验方法,并结合相关计算,研究了弧形工作闸门底水封附近的水力特性。分析结果表明水封系统破坏机理的主要原因是高速水流引起的负压、空蚀及流激振动诱发的水封系统共振。通过试验方案优化研究,提出了在门槽斜坡跌坎下游布置消力坎的工程措施。试验结果表明:出口段水流条件得到很大改善,水封处负压消失,水流空化数增大,消能减蚀效果明显。此外,还提出将水封压板与座板的弹性连接结构改为刚性连接结构,使得水封系统的固有频率远离水流脉动压力优势频率分布区,避免水封系统共振。研究结果可为类似的弧形工作闸门水封设计和故障处理提供参考。

拉西瓦水电站高水头闸门伸缩式水封研究及运用

拉西瓦水电站导流洞封堵闸门挡水水头高达165m,采用上游止水。由于实际埋件安装存在较大偏差,常规水封已不能满足闸门封水要求,导致无法下闸蓄水。为解决此工程难题,应用有限元对伸缩式水封进行非线性模拟计算,同时进行模型试验,研究确定了闸门采用伸缩式水封的改造方案。实际运用表明,伸缩式水封能够较好地适应门槽的安装偏差,保证了顺利下闸及可靠封水。

溪洛渡水电站大坝深孔弧形门伸缩式水封充压、泄压系统设计简介

结合二滩水电站、瀑布沟水电站弧形门伸缩式水封充压、泄压系统的设计原理及运行经验,介绍了溪洛渡水电站大坝深孔弧形门伸缩式水封充压、泄压系统的设计原理、设备选型及控制流程等。

高水头弧形闸门伸缩式水封之我见

本文对高水头弧形闸门伸缩式水封的改进作了一些探讨。作者提出了高水头弧形闸门伸缩式水封先以压缩空气作为充压介质(从理论上分析,是完全可行的)。这样,止水闸门有三大好处,可供同行们参考借鉴。

基于Mooney-Rivlin模型的高水头伸缩式水封非线性仿真

为探究背压、库压等参数对伸缩式水封止水性能的影响,建立了高水头伸缩式闸门水封的非线性有限元模型,对橡胶材料在止水过程中的受力性能及变形特性进行了数值仿真。首先,基于最小二乘法原理对橡胶材料单轴拉压及纯剪切的试验数据进行曲线拟合并且确定了Mooney-Rivlin本构模型参数,基于ANSYS软件建立了高水头伸缩式水封的仿真模型,通过APDL语言实现了封头接触状态的判断及侧向库水压力的循环迭代施加;其次,分析了含不同参数数量的Mooney-Rivlin模型对仿真精度的影响,并与模型试验对比验证了仿真的有效性;最后,通过参数分析研究了水封自由外伸量、接触应力、外偏移量在不同工作阶段随水封所受背压、库压以及止水面板与压板之间初始间隙变化的规律。

充压伸缩式水封在苏丹麦洛维大坝工程的应用

高水头弧形闸门因其工作水压大,水封的密封性尤其重要。文章介绍充压伸缩式水封在苏丹麦洛维大坝工程的设计、试验及应用情况,供同行参考。

充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程的应用

充压伸缩式水封广泛地应用于各水电工程建设项目,实践证明,对于高水头弧形闸门,充压伸缩式水封具有良好的止水效果。针对充压伸缩式水封系统在锦屏一级大坝工程中应用情况,重点介绍了伸缩式水封的结构原理、系统设计、安装改造、控制流程,为其他水电工程充压泄压水封设备的设计与改造提供了参考。

伸缩式水封在应用中存在问题及解决方法

近年来,伸缩式水封被广泛地应用于各水利水电工程建设项目,伸缩式水封有承压水头较高,止水效果好,制作和安装工艺相对简单,价格适中等特点,但正由于它承压水头较高,所以在运行过程中易于被损坏。近几年从现场实验、力学计算、材料对比等多个角度对伸缩式水封进行研究,就水封在新疆恰甫其海水库运行5年以来的情况进行总结,对水封损坏的原因进行分析,阐述了通过改变闸门工作方式使水封损坏问题得以解决的措施。

某水库大坝底孔工作弧门气压伸缩式水封撕裂原因分析与技术改造

某水库大坝底孔高水压工作弧门采用主副双封水形式,最大工作水头84m,封水效果显著,主水封采用气压伸缩式水封设计,但使用过程中造成主水封底部橡皮撕裂,影响闸门安全运行。本文主要从设计、制造、安装等方面综合分析造成气压伸缩式水封底部橡皮撕裂缺陷的原因,制定相应技改方案并在实践中成功应用,保证了闸门的安全运行,节省了运行维护费用,该技改成功经验对其他工程有参考借鉴意义。

液压伸缩式水封的应用与研究

本文介绍了液压伸缩式水封近年来在漫湾、天生桥一级和茄子山电站的应用情况，以及我院为液压伸缩式水封推广应用而进行的一些试验。

充压水封在三峡升船机工程中的应用与改进

三峡升船机下闸首工作大门为带卧倒小门的下沉式双扉平板门,是升船机的重要组成部分,水封采用气压伸缩式水封设计。该类型充压止水形式为国内首次采用,安装调试试验过程中发现止水系统保压时间短,不能确保止水系统的运行可靠性。因此,从系统原理、安装、控制流程等方面综合分析了造成气压伸缩式水封保压时间短的原因,制定相应技术改进方案并在实践中成功应用,保证了闸门的安全运行,相关经验对其他工程有借鉴意义。

阿尔塔什水利枢纽工程2号深孔泄洪洞链轮闸门水封型式设计研究

介绍了平板闸门常用的止水型式(预压式、充压式),结合工程实例运用情况及阿尔塔什水利枢纽工程2号深孔泄洪洞链轮闸门工作水头情况确定所采用的型式,论证了闸门采用P型水封、山型水封及P型和山型组合水封三种方案的优劣,并对上述方案的不足提出了改进方法,高水头平板闸门采用充压式止水装置是适用于多泥沙河流上的一次新的尝试。

构皮滩水电站泄洪中孔弧形工作门充压伸缩式止水设计

乌江构皮滩水电站泄洪中孔弧形工作门设计水头80.50 m,属高水头范畴,常规止水已不能满足止水要求。中孔弧门经试验研究,主止水采取充压伸缩式止水,目前已安装运行,效果良好。

小湾水电站金属结构设计研究

醉评论小湾水电站金属结构设计中所遇到难题的考虑和可能的解决办法，并对在制造，安装，吊装运输中可能遇到的困难都作了分析估计。

天生桥一级水电站放空洞高水头弧形闸门的设计研究

在研究国内外众多潜孔弧形闸门资料的基础上，通过对总水压力、最大承压水头、闸门孔口尺寸、水封形式和门槽水力学等关键性的技术指标和参数的对比分析，进行了天生桥一级水电站放空洞弧形工作闸门的选型设计。在１２０ｍ承压水头下采用液压伸缩式水封，刷新了潜孔弧形闸门使用该种水封的国内记录。通过天生桥一级水电站放空洞弧形工作闸门及液压伸缩式水封的选型设计的实践，为我国高水头潜孔弧门的选型设计积累了经验。

瀑布沟水电站放空洞工作弧门安装及初期运行

瀑布沟水电站放空洞工作弧门的安装调试能否顺利按期完成,直接关系到电站下闸蓄水目标能否实现,同时也关系到6号机发电初期下游控泄问题。该工作弧门为闭孔安装,施工场地狭小、施工难度大,安装最大难点首先是大件的吊装,单件最大质量为81 t,仅能采用卷扬机滑轮组配合进行吊装,需在施工现场布置多个吊点;其次是可压式伸缩水封充压、泄压系统安装和调试运行。

洪家渡水电站泄洪洞弧形工作闸门设计与研究

简要介绍洪家渡水电站泄洪洞的用途及布置状况,着重研究泄洪洞弧形工作闸门的水封型式、门槽体型、门体结构设计等关键问题,选择了门体主纵梁结构、液压伸缩式止水及突扩跌坎门槽的布置型式,并通过模型试验及电算,调整了体型及结构设计,解决了高水头弧形闸门的门体结构的强度、刚度、高速水流的防振减蚀及闸门止水等关键问题,达到闸门结构简单、造价低及满足闸门运行要求的目的。

构皮滩水电站泄洪中孔弧形闸门充压止水设计

乌江构皮滩水电站泄洪中孔弧门设计水头80.50 m,属高水头范畴,常规止水已不能满足止水要求。经试验研究,中孔弧门主止水采用新型充压伸缩式水封。从近10 a国内弧形闸门水封的研究和实际运用情况来看,充压伸缩式水封具有较好的止水效果,故决定在构皮滩水电站泄洪闸中采用充压伸缩式水封作为主止水。为了进行止水设计,对充压式水封进行了试验研究,获得较全面的试验参数,构皮滩水电站采用新型充压伸缩式水封获得了良好的效果。

基于Ogden公式的充压伸缩式水封非线性计算研究

考虑橡胶类止水材料性能对水封设计的重要作用,论文采用Mooney-Rivlin公式和Ogden公式对橡胶类止水材料的单向拉伸、单轴压缩和纯剪实验数据进行曲线拟合与研究.结合工程实例将该两种公式的拟合参数应用于充压伸缩式水封自由外伸量的非线性有限元计算中,并将计算结果与该水封自由外伸量模型实验进行对比研究.结果表明:Ogden公式比Mooney-Rivlin公式能更好地反映橡胶类止水材料的性能,在闸门水封设计中应用Ogden公式能更有效地提高其非线性有限元计算的精度,这为闸门水封结构的设计计算提供了有益的参考依据.