3.1.15. При останове гидроагрегатов в морозный период
3.1.15. При останове гидроагрегатов в морозный период должны быть приняты меры к предотвращению опасного для эксплуатации образования льда на внутренних стенках водоводов.
Образование льда на стенках водоводов в морозный период происходит наиболее интенсивно в период останова гидротурбин и насосов, но может происходить и во время их работы с малыми нагрузками. Опасность нарастания льда на стенках водоводов заключается в следующем:
—при оттаивании льда и отделении его от стенок возможно образование «ледохода» внутри водовода, что может привести к забиванию льдом спиральной камеры и направляющего аппарата, поломке деталей гидротурбин и насосов;
—обледенение нарушает нормальную работу затворов, устройств защиты, компенсаторов и других устройств на водоводе;
—уменьшение площади живого сечения водовода при обмерзании приводит к повышению в нем скоростей потока, что повышает ударные гидродинамические давления при регулировании и сбросе нагрузки и соответственно увеличивает вероятность повреждения водовода;
—обледенение при сильном обмерзании увеличивает гидравлические потери по длине водовода, снижая располагаемую мощность гидротурбин и подачу насосов.
Значения температур наружного воздуха и воды, скорости течения воды, солнечной радиации и другие факторы, характеризующие начало и степень обмерзания для каждого водовода, определяются на основании теплобалансовых расчетов и затем подтверждаются натурными наблюдениями. В суровых зимних условиях наблюдалось интенсивное обледенение стальных водоводов при скоростях воды в них до 1 м/с. Условия обледенения изменяются в зависимости от внутреннего давления (напора) воды и от уклона водовода.
Учитывая, что наиболее интенсивно нарастание льда на стенках водоводов происходит при остановленных гидроагрегатах, в этот период могут применяться следующие меры;
—опорожнение водовода, при этом должны быть надежно уплотнены затворы, перекрывающие водовод, во избежание протечек, усугубляющих обмерзание;
—работа гидроагрегатов на холостом ходу или при малых нагрузках, при этом неизбежны холостые потери воды; минимальную допустимую (из условий отсутствия обледенения) скорость в открытом стальном водоводе можно определить по формуле
где
L — длина участка водовода с постоянным диаметром D0 м;
D0 — диаметр водовода, м;
tH — начальная температура воды, °С;
t0 — минимальная расчетная температура воздуха, “С;
— теплоизоляция водовода путем сооружения защитных оболочек, засыпки снегом, грунтом, устройства изоляционных покрытий (войлок, поропласт и т.п.).
При обмерзании водовода во время работы гидроагрегатов применяются режимные меры (ограничение Минимальных скоростей). Крайне важно в этих случаях защитить водовод от прямых солнечных лучей во избежание отрыва льда от стенок. Следует иметь в виду, что при определенных условиях допустимо чередование периодов останова и работы гидроагрегатов; в этих условиях намерзающий в период останова лед тает в потоке воды.
Перед наступлением морозного периода должны быть приведены в порядок компенсаторы, уплотнения лазов, фланцев, арматуры затворов с целью предотвращения образования наледей при протечках воды. В целом режимы эксплуатации водоводов в морозный период должны назначаться с учетом опыта эксплуатации конкретного гидроузла.