CCS水电站首部Sedicon排沙系统安装

魏义兵

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装分公司，云南昆明650041）

CCS水电站首部Sedicon排沙系统安装

魏义兵

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装分公司，云南昆明650041）

厄瓜多尔辛科雷水电站（简称CCS水电站）首部沉沙池8个流道设有40套Sedicon排沙系统，排沙管选用HDPE管道，压力等级为SDR，直径560 mm，最大壁厚41.2 mm，压力等级PN12.5 MPa，该设备为厂家专利产品。本文将Sedicon排沙系统安装过程及吊装方法进行详细说明，供类似施工交流及参考。

沉沙池；Sedicon排沙系统；安装；说明

1　工程概况

厄瓜多尔科卡科多辛克雷（Coca codo Sinclair）水电站首部枢纽沉沙池设有8个流道，每个流道设有5套Sedicon排沙系统，共计40套排沙系统。沉沙池内的沙由吸沙口进入吸沙管到黑盒子，再由黑盒子进入排沙管，然后通过排沙管出口的液压控制闸门排到冲沙廊道中，开启上游冲沙廊道进口的生态闸门，将沙排到冲沙闸出口下游侧，再开启冲沙闸进行冲沙。

SediCon排沙系统的排沙管选用HDPE管道，压力等级为SDR（直径与壁厚比值），直径560 mm，最大壁厚41.2 mm，压力等级PN12.5 MPa，该设备为厂家专利产品。布置图如图1～图4。

图1　排沙系统总布置图

图2　排沙系统廊道布置图

图3　排沙系统流道布置图

图4　

2　排沙系统安装流程图

排沙系统安装流程见下页图5：

3　技术交底、施工准备

施工前对参加埋管及排沙系统安装施工的现场技术员及质量管理员进行技术交底，主要讲清安装工艺、吊装方法、质量控制要点及要求。对焊接操作人员进行PE管焊接培训，熟练掌握各种专用设备。

施工主要材料见表1。

4　埋管安装

4.1廊道的埋管安装

图5　排沙系统安装流程图

表1　主要材料表

廊道的埋管设计在流道及廊道的隔墙内，便于排沙管由流道从埋管中穿入廊道，埋管的安装随混凝土施工同步。根据图纸的位置，在埋管安装位置采用型钢制作埋管支撑架，用全站仪测放出埋管的安装轴线及高程，在支撑架上做明显标号，埋管吊装到位，按控制点进行调整，调整好后，采用圆钢环抱埋管固定在支撑架上，用全站仪进行复测。廊道埋管安装要求：高程偏差0～+10 mm、桩号偏差-20～+20mm、埋管端部距混凝土面的距离偏差-10～+10 mm。

图6　出口埋管安装位置示意图

4.2出口的埋管安装

出口埋管设计在排沙口，5套埋管并排安装，廊道内侧为圆形与PE管连接，外侧为长方形是出口闸门的工作面。在埋管安装位置采用型钢制作埋管支撑架，用全站仪测放出埋管的安装轴线及高程，在支撑架上做明显标号，埋管吊装到位，按控制点进行调整，调整好后，采用圆钢环抱埋管固定在支撑架上，用全站仪进行复测。出口埋管的安装要求：高程偏差0～+5 mm、桩号及位置偏差-5～+5 mm。埋管安装完成再按图进行闸门地脚螺栓的安装，安装位置偏差与埋管相同（见图6）。

5　廊道PE100管安装

廊道清理干净，作吊装准备，廊道内设置吊架，放台手动叉车，斜坡上用木层板铺设，PE100用QY25汽车式起重机由上游的检修孔吊入，通过斜坡段进入廊道内，廊道里管道均为PE100聚乙烯管道，应使用软吊带进行起吊工作，以免伤害管道防腐层及损坏塑性管道，塑性管道材质为高密度聚乙烯。管道按需要的格规吊入廊道，手动叉车将管道运输至图纸位置进行安装。管道连接方式分为法兰连接及焊接两种，法兰连接时，要求螺栓紧固，不得出现松动；焊接操作人员经过厂家专业的培训能熟练使用各种焊接设备，掌握焊接技术。整个焊接工艺在厂家的旁站下进行。

PE100的焊接步骤：PE管装夹校正→焊接头对夹刨平（图7）→加热板对焊接头加热热熔（图8）→取出加热板→加压对接（图9）→消除管内熔珠→保压冷却。

图7　焊接头刨平

图8　加热热熔

图9　加压对接

图10　平台结构图

6　流道黑盒子安装

用全站仪测放黑盒子安装位置，确定基础架的安装位置尺寸，对应的位置上安装化学螺栓，黑盒子与基础钢架为螺栓连接。每套排沙系统设有一个黑盒子，黑盒子是排沙系统核心，底部同轴线的两个孔为进沙孔，上部一个孔为排沙孔。

7　化学螺栓及支架安装

沉沙池流道为Y型结构，流道内的吸沙管采用钢架支掌，用仪器确定钢架安装的位置，钢架用直径33.3 mm，长度为500 mm的化学螺栓固定在混凝土面上，因为流道底部较容易积水，确保化学螺栓安装质量是难点。清除钻孔部位的积水，按孔径、孔深钻孔，清理孔内的块物、灰尘及周边的积水，保持孔内干燥清洁，注入适量化学锚固剂，转入化学螺栓到位，锚固剂应溢流出孔。待锚固剂的凝固期达到说明书要求，对化学螺栓做拉拔试验抽检，验证安装质量。流道内的化学螺栓埋入深度大于380 mm，拉拔试验拉力不小于160 kN，斜墙及直墙上的化学螺栓埋入深度大于150 mm，拉拔试验拉力不小于50 kN。

8　流道内吸沙管及金属套管安装

为便于斜墙及直墙上的吸沙管安装，按流道的体形结构，设计活动作业平台，拟定安装顺序，从上游侧开始施工，到下游施工完成，用汽车式起重机将平台（图10）移到另一个流道。

流道、斜墙、直墙的PE管连接部位的各种弯头，采用专用的弯头制作设备现场加工。

流道、斜墙、直墙的PE管及金属套管的安装：

流道内的PE管与黑盒子上的接头为法兰对接，调整好两接头的位置，安装橡胶垫圈，对称安装法兰连接螺栓，紧固螺栓时保持对夹面的平行，每颗螺栓受力均匀。PE管的安装均为逐节依次进行。直段PE管先与对应的弯头焊成一体，再安装管外的金属套管，金属套管上的方孔与PE管上的方孔调同心，安装固定螺栓，弯头的另一端安装上热熔套管，采用布置在沉沙池顶部的QY25汽车式起重机及手拉葫芦配合吊装，移动操作平台，PE管就位，用刨边机对接头进行切平去毛边、管口倒角处理，调整套管的位置，将接头套入热熔套管里，使用手拉葫芦将套管拉到位，调整直管与混凝土面的距离，按图布置塑料管枕及抱箍，在混凝土面上投出抱箍化学螺栓的位置，整根管的化学螺栓位置投完后，做安装到位标记，移开PE管，按标记的位置，在混凝土打孔，孔径及孔深按要求进行。安装化学螺栓，化学锚固剂的凝固期到，进行拉拔试验抽检，合格安装PE管，按图固定。采用专用设备连接热熔套管上的两个焊接点，操作焊接，检查确认焊接质量（图11）。进行下一根管的安装，同套设备安装完成，经检查通过，人工推运动平台移到下一工作点。整条道流安装检查完成，再将操作平台移到下一个流道。

图11　焊接完成热熔套管

9　廊道出口闸门安装

廊道出口设有出口闸门，一套排沙系统对一套出口闸门，一个流道五套排沙系统的闸门并排安装在一起，所有闸门共用一套液压控制系统。液压控制室位于5号流道的上游侧，液压泵为整体结构，油管是不锈钢管，接头是压紧式非焊接接头。闸门安装前，对出口的混凝土进行检查，对满足不了闸门安装的部位进行打磨，对埋管口工作面，全部打磨干净。液压油缸支撑用化学螺栓固定在混凝土边墙上。支撑梁的位置根据埋管出口的实际情况调整，控制化学螺栓安装的位置，保证支撑安装质量。闸门与门框为一体结构，门框采用地脚螺栓固定，门框间距与埋管口的平行度达到设计要求。液压系统安装完成后，通电调试，管路试验压力按厂家技术要求进行210bar压力试验，各连接处可靠无渗漏。闸门安装时，用吊车将闸门吊装至安装位置，用手拉葫芦进行调整，保证闸门的安装符合设计图纸及厂家技术要求。安装完成后进行无水调试，符合厂家试运行手册要求。

10　泥沙探测系统安装

每个流道设有5个泥沙探测器，探测器先与钢套管安装，调整好采用定位螺栓定位。探测器的保护钢管采用抱箍固定在流道顶部的混凝土联系梁上，调整控制好混凝土面到探测器的距离，探测器的信号线穿管保护，由联系梁至中部隔墙到信号控制柜。

11　联合调试

电气试验：电气工作完成，通电前，所有电气设备及接线均经过专业的电气试验人员对接线查对，设备检查，正确无误后通电，试验电气设备的信号、显示及运转方向与标识方向相同。

液压系统试验：接线正确、液压油已加注、油管及阀门已按图连接、空运转正常，油管油压试验应逐级进行，试验过程中检查各接头及阀门处应无漏油现象，出现异常情况及时停止试验。

闸门调试：先在无水工况进行闸门启闭调试，闸门开闭正常，水封与工作面贴紧无间隙，油缸及开度传感器的运行自由无阻碍。流道充水后，对闸门进行有水调试，检查闸门的封水效果，调整闸门关闭时间，反复试验，闸门开关正常，封水效果良好。

泥沙探测器调试：流道未过水前，采用干净的小水桶装水，麻绳下放水桶将泥沙探测器浸在水里，用电脑检查泥探测器能发出信号，工作正常。没有信号发出的需要更换或处理。

所有元件调试正常后，用光缆接通控制室到各流道的信号控制柜，将操作切换到自动控制，检查核实控制显示屏上的设备状态是否与实际同步，检查确认。由控制室进行设备操作，人员现场核实设备动作，确保设备的信号准确，动作可靠。

在设备投入使用后，对流道水位、埋沙深度、冲沙时间的长短及冲沙效率做进一步的验证。

12　结束语

CCS水电站首部Sedicon排沙系统，是厂家的专利设备，在水电站应用尚属首次，安装调试工作无任何经验可借鉴，是全新的工艺技术。设备安装技术性较强，工序及工艺要求高，我们结合现场的实际情况制定了合理的施工工序及工艺，及时解决施工过程出现的安装技术问题，保证了Sedicon排沙系统的安装质量，供后续类似设备安装借鉴。

TV673

B

1672-5387（2016）09-0053-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.09.018

2016-04-15

魏义兵（1978-），男，工程师，从事水电站金属结构制作及安装工作。