[發明專利]水電站蝸殼保溫保壓方法

有效

• 申請號: 201210473589.8
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102912774A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 李光華;劉景旺;袁達夫;田子勤;邵建雄;江宏文;吳云翔;王迪良;陳明泉;易先舉
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;余麗霞

技術領域

本發明涉及水利水電工程中的水電站澆筑蝸殼外圍混凝土施工技術領域，具體涉及水電站蝸殼保溫保壓方法。

背景技術

水電站的水輪發電機組在運行發電時，蝸殼內充滿了有壓水，蝸殼外圍的混凝土不僅要承受通過蝸殼傳遞的內水壓力，還擔負著機組在運行過程中支承力的傳遞。作為水輪發電機的基礎、發電層樓板及發電機風罩圍墻的基礎、主廠房上部結構的基礎，蝸殼外圍混凝土結構的安全至關重要。如果該結構在機組運行時產生過大的變形或者是混凝土開裂現象嚴重，會影響到機組的穩定運行及其上部結構的穩定。尤其是中高水頭的混流式水輪發電機組，在較大的內水壓力作用下，如果蝸殼外圍混凝土結構的承載能力降低或不足將會危及到電站廠房的安全。

混流式水輪發電機組在澆筑蝸殼外圍混凝土時，按常規采用墊層或直埋方案，即全水壓力單獨由蝸殼或外圍混凝土承受。但對于工作狀態為中高位水頭的水輪發電機組，為了使機組在運行時不產生較大的振動，應該在蝸殼內維持一定內水壓力的情況下進行外圍混凝土的澆筑，在澆筑完最后一倉混凝土幾天后放水卸壓，卸壓后蝸殼與混凝土之間將產生一定的間隙，這個間隙的大小和形狀主要隨著保壓時的內水壓力、蝸殼的邊界條件、約束條件、保壓澆筑混凝土時水溫、環境溫度以及外界氣侯條件等因素的不同而不同。在機組運行期間，由于運行水位的不同以及蝸殼的邊界條件和約束條件的改變，運行時水溫、氣溫等條件的變化，使得蝸殼與周圍混凝土之間的間隙大小也隨之改變。如果間隙太大，則蝸殼將承受較大的內水壓力；如果間隙較小，則蝸殼在產生一定的自由變形后將與周圍混凝土結構貼緊，并與混凝土結構一起共同承擔內水壓力。運行中水溫隨著季節不斷變化，冬季水溫低，夏季水溫高，最高水溫與最低水溫相差十幾度，水溫每變化1度，影響水頭的變化約為2米。因此，若在冬季最低水溫澆筑蝸殼外圍混凝土，機組在夏天最高水溫運行時，由于蝸殼膨脹致使外圍混凝土額外增加受力，要滿足此受力要求，則蝸殼外層將要多布鋼筋，增加鋼筋用量且不說，混凝土澆筑的難度也大為增加，振搗困難，無法保證混凝土的澆筑質量。反之若在夏季最高水溫時澆筑蝸殼外圍混凝土，機組在冬天最低水溫運行時，蝸殼與外圍混凝土之間將產生多余的空隙，這與采用保壓澆筑蝸殼混凝土的原則相違背。

為了消除上述各種不利因素對水輪發電機組運行的影響，保證機組平穩運行，于是提出了在冬季澆筑蝸殼外圍混凝土時，蝸殼內的水體需要加溫保壓，夏季澆筑蝸殼外圍混凝土時，蝸殼內的水體需要降溫保壓，即保溫保壓澆筑蝸殼外圍混凝土的問題。

發明內容

本發明的目的是為了滿足上述要求，提供一種澆筑蝸殼外圍混凝土后能夠保持穩定溫度和穩定壓力的方法。

為實現上述目的，本發明提供的水電站蝸殼保溫保壓方法，包括以下步驟：

（一）、將蝸殼的出水口與外部水源連接，在蝸殼內部沿軸向架設環形管，環形管的進水口與加熱設備或制冷設備連接，環形管壁上開設若干出水孔；

（二）、根據下式計算蝸殼在初始升溫或降溫階段，加熱或冷卻時間，并根據計算出的時間，充水進行初始升溫或降溫：

干工況散熱量：Q_g=αβF(θ-t)??(1)?

散濕量：Φ=FY(P1-P2)760Pdg---(2)]]>

其中，Y=0.0178+0.0152v

濕工況散熱量：Q_s=Q_g+Φγ??(3)

干、濕工況散熱量比：

干工況升或降溫過程所需時間：