水电站厂房渗水原因分析及处理

水电站厂房渗水原因分析及处理

肖何

肖何XIAOHe

（大唐陈村水力发电厂，泾县242500）

（DatangChencunHydropowerPlant，Jingxian242500，China）

摘要：文章介绍了纪村水电站厂房地面陆续出现向外渗水现象的具体情况，分析了造成这一现象的原因，提出了解决方法及防范措施。希望对水电站厂房的安全、稳定运行起到一定的借鉴作用。

Abstract:ThispaperintroducesthespecificcircumstancesofgroundseepagewaterinJicunhydropowerplant,analyzesthecausesandproposessolutionsandpreventivemeasures,hopestoprovidesomereferenceforsafeandstableoperationofhydropowerplant.

关键词：水电厂；地面渗水；原因分析；处理；防范措施

Keywords:hydropowerplant；groundseepagewater；causeanalysis；processing；preventivemeasures

中图分类号院TV73文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）20-0102-02

0引言

纪村水电站安装有两台2伊17MW轴流转桨式水轮发电机组，两台机组于1976年10月投产，至今已正常运行30余年。

2012年7月，运行人员巡视时发现1号机组厂房水轮机层地面有几处向外渗水，整个渗水部位呈散发的状态，其中1号水轮机测压管附近渗漏点比较明显，同时还发现1号机组钢管与厂房混凝土接缝处有水渗出，但渗水现象几天后消失不见。2012年10月份，1号水轮机同一范围内再次出现渗水现象，直到2012年12月总干渠停水，大坝前池无水后，渗水现象才消失。

1原因分析

水电厂厂房地面渗水现象，很有可能是由于水轮发电机组过水部件或压力管路由于裂缝、锈蚀、腐蚀等原因，致使压力水向外泄露造成的。水轮发电机组过水部件主要包括引水钢管、蜗壳和尾水管，压力水管路主要包括技术供水管路、水轮机附属测压管路。而水轮机过水部件及压力水管路大部分均埋设于混凝土之中，查找渗漏水源存在管路多、规格参数不一、地下具体布置位置不详等诸多困难，出现大面积渗漏现象，很难直观检查判断出具体渗漏设备及地点、方位，给缺陷的处理带来极大的不便。本次按照发生渗漏可能性大小和缺陷处理便利的原则进行依次检查、逐一排除的方法。

1.1技术供水系统管路渗漏

纪村水电站技术供水管路主要对发电机空气冷却器、发电机推力轴承和导轴承、水轮机导轴承进行冷却。针对技术供水管路采用主管路上接入各支管路的供水方式和特点，如渗漏部位发生在技术供水管路上，可采用依次隔绝水源方法进行检查，检查原则是按照先主路后支路的检查顺序，可节约大量检查时间。2012年7月，纪村1号机组水轮机层地面渗水现象出现后，检修人员利用机组停机清污机会关闭1号机组技术供水总进水管，观察渗漏点渗水量无明显变化，技术供水管路渗漏的可能性基本可以排除，无需再检查各支管路渗漏情况。

1.2水轮机测压管路渗漏

水轮机测压管路主要包括钢管测压管、蜗壳测压管和尾水测压管，这三种管路与水轮机过水部件直接相连，在钢管通水情况下无法隔断水源，因此不能采用以上隔绝水源方法检查是否存在渗漏。本次采用间接的方法，第一步是机组备用时先用排水管依次接通各附属测压管路，依次打开测压管上的阀门排水，检查测压管有水排出，说明各测压管通畅，不存在堵塞情况。第二步是待机组检修时，依次封堵各测压管在钢管、蜗壳、尾水管上的进水口，从水轮机层测压管处接入手压泵，用手压泵向各测压管内依次压水，观察各测压管内水压变化情况。经过检查，各测压管水压保持30分钟均无下降情况，说明测压管不存在渗漏情况，因此由水轮机测压管引起渗漏的可能性也可以排除。

1.3水轮机过水部件渗漏

水轮发电机组过水部件，主要包括引水钢管、蜗壳、尾水管，一般采用各种规格钢板拼接。2012年10月，结合1号机组清污，检修人员组织排空1号机组引水钢管内的积水，观察水轮机层地面渗水现象消失，说明水机层地面渗水与钢管内是否有压力存在直接联系。水轮机层地面渗水很可能由引水钢管、蜗壳、尾水管某承压部位存在渗漏现象引起的。2012年12月机组检修，排尽水轮机钢管及尾水管内积水后，检查水轮机转轮室中环、下环汽蚀较严重，部分区域5cm厚的45号钢板汽蚀平均深度达1-3cm，经过锤击检查，转轮室钢衬混凝土各方向均存在较大面积脱空现象，部分区域内部已形成孔洞。综上所述，纪村水电站厂房地面渗水是由于1号机组转轮室汽蚀，混凝土脱空、松动、裂纹导致压力水从转轮室钢衬混凝土脱空、松动、裂纹等薄弱部位从水轮机层地面及钢管与厂房混凝土接缝处渗出。

2问题处理方法

2.1蜗壳混凝土接缝防渗处理针对厂房混凝土裂缝及蜗壳接缝渗水的情况，根据以往类似工程处理的经验，经过讨论决定采用LW/HW化学材料灌浆和表面封闭相结合的处理方法。施工工艺流程：

淤蜗壳接缝混凝土整平。采用磨光机对蜗壳接缝混凝土进行打磨整平，为切缝开槽及水泥基渗透结晶型防水材料创造良好条件。

于切缝开V型槽。沿蜗壳接缝进行垂直切缝，要求缝宽大于3cm、缝深大于5cm，以便于缝面止封。

盂缝面止封、埋设灌浆管。在切开好的灌浆缝槽内按0.4m间距布置灌浆管，用堵漏材料进行埋设和表面封缝。榆灌LW/HW浆液浆。表面封堵检查结束后，按要求配制LW/HW浆液，放开所有灌浆管，用手动灌浆泵自下而上进行灌浆，灌浆压力0.3MPa左右。虞清理基面、涂刷水泥基渗透结晶型防水材料。沿蜗壳四周涂刮水泥基渗透结晶型防水材料，检查防水材料与缝周边封边密实。

2.2尾水管钢衬脱空部位补强灌浆加固处理尾水管钢衬脱空部位补强灌浆采用HK-G-2系列环氧灌浆材料，该材料具有良好的亲水性，起始粘度小、可灌性好、强度高、凝固时间可调、双组份、操作方便等特点。施工工艺流程：

淤布孔。钢衬接触灌浆孔的位置在现场经锤击检查确定。每一个独立的脱空区布孔不应少于2个，最低处和最高处都应布孔，布孔位置尽量在脱空部位周边，以确保灌浆浆液能够到达灌浆区域边缘。

于钻孔、攻丝。用磁力钻在钢板上钻出圆孔。孔径事先确定，每孔宜测记钢衬与混凝土之间的间隙尺寸，再用电锤通过钢板圆孔在混凝土内继续钻孔，孔深5-10cm，最后进行攻丝。钻孔攻丝后，应将钢衬里侧因钻孔而翻卷的钢板表层氧化保护膜清除掉，防止其从孔口处堵塞浆液向四周扩散。

盂装管、压风连通试验。用空心外丝接头缠生料带后拧入钢衬钻孔内，外丝一端接特制专用高压灌浆短管，利用压风检查灌浆孔的贯通和闭气情况，吹除空隙内的污物和积水。风压必须小于灌浆压力。

榆灌浆。将A、B组分灌浆材料按比例均匀混合，配制浆液。灌浆压力控制钢衬变形一般不超过设计规定值为准，可根据钢衬的壁厚、脱空面积的大小以及脱空的程度等实际情况确定，一般不大于0援1MPa。灌浆应自低处孔开始，并在灌浆过程中敲击震动钢衬，待各高处孔分别排出浓浆后，屏浆5min后依次将其孔口封堵。虞验收。经灌浆完成至少72h后验收，检查蜗壳无脱空区，灌浆密实度良好。

2.3转轮室汽蚀处理

水轮机转轮室汽蚀处理方案，先用粉笔画出汽蚀补焊区，然后采取碳弧气刨去汽蚀部位的蜂窝块，铲除的深度要求见95%以上基体金属为准，然后采用不锈钢焊条进行补焊，补焊完成后用气动砂轮机磨去高出部分，打磨处用转轮室型线模板进行检查，要求与转轮室相吻合，表面平整，光洁度符合要求。

3防范措施

水电厂厂房渗水给水电站安全生产运行带来不良的影响，更可能造成水淹厂房的严重后果，因此应从水轮发电机组运行、检修、日常维护、技术管理等方面着手，加强防控，防止水电厂厂房渗水现象的发生。

3.1做好水轮发电机组优化运行工作应避免机组长时间处于低负荷、低转速等非最优工况区域运行，旨在降低尾水管内水流压力脉动对尾水管造成的汽蚀和磨损，同时也能提高机组效率，降低发电耗水率，提高经济效益。

3.2加强检修技术管理工作

结合每次机组检修，对机组压力钢管内部腐蚀、锈蚀情况进行检查，根据检查情况有针对性的进行钢管防腐处理；进行钢管各对接焊缝检查，如发现有焊缝裂纹、开脱等现象，及时组织检查和处理，避免渗水现象乃至水淹厂房事故的发生；对压力钢管衬砌混凝土接触情况进行检查，发现脱空现象时，及时组织进行混凝土补强处理，防止脱空现象加剧。

3.3加强机组运行时的检查和维护

机组运行时，应对尾水管处振动及噪声进行监测，做好测量数据的记录和对比分析工作，保证及时发现问题、及时进行检查和处理。

3.4加强金属技术监督工作

定期开展压力钢管及管路焊缝无损探伤检测及壁厚测量工作，保证压力钢管和管路状况符合设计要求。

3.5积极开展设备技术改造工作

长期运行的老水电站机组未改造前普遍存在转轮及过流部件汽蚀严重，机组效率偏低，运行时振动偏大等缺陷现象。通过水轮机设备的技术改造，改善机组运行工况，降低部件的汽蚀和磨损，避免水轮机渗水现象的发生，保证水轮发电机组长期安全稳定运行。另一方面，投运时间长的水电站需对压力水管路规格参数和运行情况进行统计和检查，掌握压力水管路的实际运行状况，有计划的进行改造，逐步淘汰老旧、存在安全隐患的管路，避免管路出现渗漏，保证压力管路的安全运行。

4结束语

淤经过处理，2013年1月至10月，纪村水电站两台机组经过连续10个月通水发电运行考验，厂房地面渗水现象彻底消失，处理到达了预期的效果。后期将着手进行水轮机技术改造，以彻底消除和解决尾水管汽蚀可能再次造成渗水的安全隐患，保证水电站的长期安全稳定运行。于水电站厂房渗水原因和机理并不复杂，但由于受困于机组结构设计布置特点、引水钢管长期通水、机组发电等因素，缺陷处理往往需要一个长期的过程。本文的故障处理检查采用先主要后次要，先主路后支路，依次查找逐步排除的方法，其他电站可针对自身设备结构设计和布置特点，在电厂安全运行和类似问题的处理和预防方面，作为参考。

参考文献：

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