Механическое оборудование гидротехнических сооружений

3.1.37. Механическое оборудование гидротехнических соору­жений (затворы и защитные заграждения с их механиз­мами), средства его дистанционного или автоматичес­кого управления и сигнализации, а также подъемные и транспортные устройства общего назначения должны быть в исправности и находиться в состоянии готовнос­ти к работе. Непосредственно перед весенним полово­дьем затворы водосбросных сооружений и их закладные части, используемые при пропуске половодья, должны быть освобождены от наледей и ледяного припая, что­бы обеспечить возможность маневрирования ими.

К механическому оборудованию гидротехнических сооружений относятся затворы водопропускных и водо­заборных сооружений (основные, ремонтные, аварийные и аварийно-ремонтные), защитно-заградительные устрой­ства (решетки, сетки, запани), механизмы для обслужива­ния затворов и защитно-заградительных устройств (подъем­ные, подъемно-транспортные, очистные и др.).

Механическое оборудование является важным элемен­том гидротехнических сооружений, от нормального состо­яния этого оборудования существенно зависят надежность и безопасность сооружений и эффективное функциони­рование основного оборудования электростанций.

Выход из строя затворов водосбросных гидротехничес­ких сооружений может привести к аварии сооружений, Что неоднократно наблюдалось в практике эксплуатации. Повреждение затвора, его опорно-ходовых частей и подъемных механизмов влечет за собой затруднения при маневрировании, вследствие чего возможно переполнение верхнего бьефа или, наоборот, чрезмерная его сработка, нарушение оптимальной схемы маневрирования затвора­ми с размывами дна и повреждением крепления в нижнем бьефе и т.п. Отказ основного (аварийного) затвора водо­заборных сооружений может привести к развитию ава­рии при разрыве водовода или поломке регулирующих органов гидромашин (гидротурбин, насосов).

Повреждение сороудерживающих решеток создает опасность забивания сором проточной части гидротурби­ны или насосов, а также к поломке их рабочих органов. Отказ очистных средств приводит к чрезмерному засоре­нию решеток и сеток, возникновению на них значитель­ных перепадов уровней, увеличению потерь напора, огра­ничению мощности гидротурбин и подачи насосов. В свя­зи с этим задачей персонала является постоянное содер­жание механического оборудования гидротехнических сооружений в исправном состоянии.

Эксплуатация механического оборудования осуществ­ляется в соответствии с заводскими инструкциями и мес­тной инструкцией по эксплуатации механического обору­дования гидротехнических сооружений. Местные инструк­ции по эксплуатации механического оборудования гидро­технических сооружений должны содержать описание конструкции оборудования, его назначение, основные ус­ловия работы, способы маневрирования, мероприятия по эксплуатационному обслуживанию и т.д. Местная ин­струкция учитывает требования заводских инструкций, результаты различных испытаний, опыт эксплуатации обо­рудования и правила техники безопасности. В ней должен быть изложен порядок сборки и разборки оборудования при ремонте, технология основных ремонтных работ (очи­стка и окраска, сварочные работы и пр.).

Для обеспечения исправного состояния механического оборудования проводятся планово-предупредительные мероприятия, включающие техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт. Содержание и периодич­ность проведения этих мероприятий указываются в мест­ной инструкции.

Подъемно-транспортные устройства общего назначе­ния (грузоподъемные краны, лифты, тали, лебедки и т.п.) подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора. При эксплуатации производятся периодическое техническое освидетельствование оборудования, обучение и аттес­тация персонала, работающего на грузоподъемных ма­шинах. Индивидуальные подъемные механизмы затво­ров и решеток регистрации в органах Госгортехнадзора не подлежат.

На электростанциях большое значение имеет приме­нение автоматических и дистанционных средств управле­ния механическим оборудованием сооружений и сигна­лизации об их работе. Автоматические средства управле­ния способствуют росту производительности труда и сни­жению численности персонала электростанций. Механи­ческое оборудование, как правило, удалено от главных пультов управления электростанций, что придает особую важность надежности средств автоматизации. Автомати­ческие средства управления затворами гидротехнических сооружений используются, как правило, на небольших гидроузлах. При автоматизации применяются регуляторы уровня, включающие подъемные механизмы затворов при определенных уровнях и скоростях нарастания (пониже­ния) уровня верхнего бьефа. На насосных станциях осу­ществляется автоматизация очистки вращающихся сороу­держивающих сеток, сигналом к включению служит до­стижение заданного перепада уровней на сетках.

Дистанционное управление основными затворами водосбросных сооружений осуществляется с центрально­го пульта управления электростанции. Туда же выводится сигнализация уровней воды в верхнем и нижнем бьефах гидроузла, положения (конечное и промежуточные) зат­вора. Для применения дистанционного управления необ­ходимы индивидуальные подъемные механизмы на каждом затворе (гидроподъемники, электрические лебедки), что несколько удорожает оборудование, однако создает неизмеримые удобства при эксплуатации за счет более оперативного маневрирования затворами.

Только автоматическое (дублирующее дистанционное) включение обеспечивает своевременное срабатывание аварийных быстродействующих затворов на водоприем­ных сооружениях.

Все механическое оборудование, имеющее автомати­ческое управление и дистанционное управление с главно­го пульта управления, должно быть оборудовано также и местными щитами (колонками) управления, размещаемы­ми вблизи механизма управления с возможностью визу­ального контроля за его действием. Во избежание одно­временной подачи разных команд при включении местно­го щита управления остальные воздействующие сигналы автоматически отключаются. Для контроля за усилиями в подъемных механизмах при маневрировании затворами щиты управления оборудуются контрольно-измерительны­ми приборами: амперметрами или вольтметрами, включен­ными в цепи двигателей.

Для безопасности гидротехнических сооружений важ­но иметь возможность маневрирования затворами водо­сбросных сооружений в морозный период, при пропуске воды в начале весеннего половодья, а также в случаях от­ключения гидроэлектростанции и возникновения опаснос­ти переполнения верхнего бьефа или при необходимости его ускоренной сработки в морозный период. В этих случа­ях иногда необходимо освобождение затворов от наледей и ледяного припая к закладным частям, быкам и порогу водо­пропускного отверстия. С этой целью применяются раз­личные способы обогрева затворов и их закладных частей, а также подача к наледям в пазах и на пороге воздуха или воды. Испытания различных способов подготовки промо­роженных затворов к подъему в морозный период пока­зали целесообразность применения для «оттаивания» интенсивного воздухообдува контура затвора (рисунок 3.1.8).

Рисунок 3.1,8 – Система воздухообдува затворов

1 — воздухоохладитель; 2 — конденсатоотводчик; 3 — регулировочный клапан; 4 — ресивер режимного давления; 5 — конденсатоотводчик; 6 — воздухопровод; 7 — задвижки; 8 — манометр; 9 — соединительный трубопровод; 10 — магистральный трубопровод; 11 – отводное колено; 12 — гибкий армированный шланг; 13 — колено; 14 — коллектор; 15 — шланги; 16 — коллекторы; 17 — сопла; 18 — боковые сопла; 19  — задвижка для отключения и включения подачи воздуха к каждому затвору

Подготовка к зиме затворов, предназначенных для подъема в морозный период, требует тщательного их уплотнения по всему контуру во избежание протечек, усиливающих промерзание, а также устранения всех дефектов, препятствующих подъему, например раскли­нивания. Иногда для предохранения затвора от пример­зания к порогу в морозный период затвор оставляется неплотно посаженным на порог, при этом расход про­течки подбирается таким, чтобы протекающая вода не успевала замерзнуть под затвором. Этот способ, несмотря на отдельные положительные случаи, не рекомендуется к широкому применению из-за существенных потерь воды и возможности повреждения нижнего уплотнения затвора.