水闸启闭机施设说明.doc

舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程施工图设计第二册 水闸金属结构、启闭机及电气 说 明 书 第6页 共6页1 工程概况舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程位于舟山以南，长峙岛与凤凰岛之间，南侧与松山岛，西侧与东岠岛隔海相望，依托现有凤凰岛和皇地基岛，在两岛之间通过围海筑堤形成相对封闭水域，构建水位相对静止恒高的港池，为凤凰岛游艇俱乐部项目提供基础保障。本工程由海堤、护岸、船闸、水闸、跨海桥梁及附属工程等部分组成。为控制围区内的水位，并净化内港池水体，本工程设置东、西两座水闸。东堤水闸位于皇地基岛东北侧的航道出入口处，西堤水闸位于皇地基岛西南侧。东堤水闸规模为3孔1.4m1.4m（长宽），西堤水闸规模为2孔1.4m1.4m（长宽）。水闸闸门采用均钢质平板提升门型，启闭机采用直推式液压启闭机。2 设计依据2.1 文件资料1、舟山市发展和改革委员会关于舟山市碧海蓝天凤凰湾围海工程项目核准的批复；2、舟山市定海区国润旅游开发有限公司与我公司签订的本工程初步设计、施工图阶段的工程勘察设计合同；3、江苏省交通规划设计院股份有限公司编制的舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程初步设计报告4、舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程初步设计评审会专家评审意见5、舟山市发展和改革委员会 关于舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程初步设计报告的批复6、舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程施工图设计地质勘察报告7、规划红线图2.2 设计遵循的主要规范、标准1、水电水利工程启闭机设计规范（DL/T 5167-2002）2、水利水电工程钢闸门设计规范（SL74-1995）3、水利水电工程启闭机制造安装及验收规范（SL381-2007） 4、水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程（DL/T5358-2006）5、液压缸技术条件（JB/T10205-2000）6、液压系统通用技术条件（GB/T3766-2001）7、液压缸试验方法（GB/T15622-2005）8、液压元件通用技术条件（GB/T7935-2005）9、液压系统工作介质使用规范（JB/T10607-2006）10、铸钢件超声探伤及质量评定标准（GB/T7233.1-2009）11、钢锻件超声检测方法（GB/T6402-2008）12、涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定（GB/T8923）13、漆膜颜色标准（GB/T3181-2008）2.3 基础资料2.3.1 工程特性水闸工程主要特性见表2-1。表2-1 水闸工程特性表序号名称单位指标备注1数量/孔数2座/5孔东堤3孔，西堤2孔2结构型式钢筋砼涵洞式3孔口尺寸m1.41.44工作闸门平板提升门/5扇5水闸启闭机套5液压直推式6水闸运行条件 可动水启闭2.3.2 水位特性及组合水位组合见表2-2。表2-2 水闸水位组合表项 目上 游（外海侧）下 游（内港池侧）上下游水位差工况1(挡水工况)3.28(最高挡水位)0.82.48工况2(排水工况)2.580.81.78工况3(引水工况)-1.961.1-3.062.3.3 建筑物相关部位高程水闸建筑物相关部位高程见表2-3。 表2-3 水闸建筑物相关部位高程 序号部位高程(m)1东堤闸首顶3.72孔口底-1.2 3孔口顶0.24启闭机地面3.96西堤闸首顶3.77孔口底-0.9 8孔口顶0.59启闭机地面3.93 启闭机结构与布置3.1 水闸启闭机布置东、西堤水闸均为涵洞式水闸，闸身为涵洞，箱型结构。东堤水闸为3台启闭机立式缸平排布置，一台泵站控制，泵站安置在中间机房内。西堤水闸为2台启闭机立式缸平排布置，一台泵站控制，泵站安置在启闭机侧面的机房内。3.2 启闭机结构水闸启闭机活塞杆均采用表面镀陶瓷防腐结构，油缸中的密封及导向套采用进口产品，以提高油缸的密封性能。油缸的头部与门体连接处采用球面轴承，中间固定支座采用万向铰接。泵站的阀块系统由进口滑阀和螺纹插装阀组成。由一台手动变量泵与电机组成动力系统，采用一备一用，以保证水闸的正常运行。4 启闭机设计与计算4.1 系统设计4.1.1 控制系统根据换水系统灌、泄水的要求，水闸闸门启闭机均以匀速方式运行。在水闸闸门启闭机的液压控制系统中，由PLC控制手动变量泵，闸门匀速开启，并可控制闸门强制匀速关闭。整个系统工作压力除溢流阀的自动保护作用外，还设有压力控制传感器，可随机观察系统的压力变化情况，并参与控制。采用的压力控制传感器，其既有传感器的功能，又具有压力继电器的作用，可双重保护有效防止该启闭机过载。即当系统压力7.5MPa时，由压力控制传感器发讯，同时继电器断开，系统停止工作。4.1.2 泵站辅助系统在泵站的辅件配置上，配有带报警及指示功能的回油精滤油器、液位控制器、油温控制器，及注油器、吸湿空气过滤器等，精滤油器的过滤精度为10m。泵站油箱必须密封性能良好，进、回油区必须分开，并能方便更换液压油和杂质清理。油箱箱体采用不锈钢板。油箱的容积应不小于0.2m3。在工作油缸内充满液压油后，油箱内的油液应不少于油箱容积的50%。油泵与油管应柔性连接，电动机与基座等之间应采用弹性减震垫，以降低工作时的震动和噪音。4.2 系统计算4.2.1 计算公式系统计算采用下列公式：启闭机有杆腔压力： 启闭机无杆腔压力：启闭机差动压力：启闭机流量：， 系统最大工作压力：其中：pmax为p有、p无、p差三者中的最大值，p系统中的压力损失总和油泵额定压力：（K1富裕系数，K1=1.251.6，因油泵的频繁启动，按要求取1.6）油泵最大工作流量： 其中：K2系统泄漏系数K2=1.11.3，取1.2 Qmax为Q关门、Q开门二者中的最大值电机功率：，其中：K超载系数K=1.11.15，取1.15 油泵效率，取0.9Qp油泵最大工作流量，m3/st电机工作时间，minte电机短时标准工作时间，取t=30min4.2.2 水闸设计主要技术参数根据计算，得出水闸的设计主要技术参数见表4-2：表4-2 水闸设计主要技术参数表闸门最大启闭力（kN）50闸门最大闭门力（kN）10工作行程（mm）1400最大行程（mm）1550系统最大工作压力（MPa）7.5油缸内径D （mm）160 活塞杆外径d（mm）110电动机MP=3kW，n=1440r/min；变量泵排量16ml/r，p=35MPa4.3 闸门运行设计水闸闸门开启：水闸单扇闸门运行时，闸门以1.6m/min的速度运行到位，总开启时间约为0.87min，当两扇闸门同时运行时，闸门以0.8m/min的速度运行到位，总开启时间约为1.75min，如需要三扇闸门同时开启，可双泵同时工作，三扇闸门同时以1.07m/min的速度运行到位，总开启时间约为1.3min。水闸闸门关门：（1）以自重下落关门时间控制在1.4min左右；（3）遇紧急情况需强行关闭时为1.4m/min左右，关门时间控制在1.0min，可按实际调试。5 启闭机制造技术要求5.1焊接要求5.1.1焊缝分类一类焊缝：（1）缸体与法兰的连接焊缝 （2）活塞杆分段连接的对接焊缝二类焊缝：支座梁、预埋件的翼缘板及腹板等的组合焊缝；三类焊缝：不属于一、二类焊缝的其他焊缝均为三类焊缝。5.1.2焊缝检验（1）启闭机的焊缝质量检验，包括内部缺陷探伤、外观检查应符合水利水电工程启闭机制造安装及验收规范（SL381-2007）和国家有关标准的规定。（2）射线探伤按应符号GB/T3323-2005金属熔化焊焊接接头射线照相的要求，检验等级为AB级，一类焊缝不低于级合格，二类焊缝不低于级合格。超声波探伤按GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级标准评定，检验等级可选作B级，一类焊缝B级为合格，二类焊缝B级为合格。（3）焊缝局部无损探伤如发现有不允许缺陷时，应在其延伸方向或可疑部位作补充检查；如补充检查不合格，则应对该条焊缝进行全部检查。（4）焊缝坡口的型式与尺寸应符合设计图纸的规定，当没有标明时，应按GB985执行。5.2油缸制造（1）液压启闭机所有零部件的加工应严格按各有关图纸上的技术要求执行。（2）活塞杆、缸体毛坯应选择整段无缝钢管。（3）铸钢件的内部质量应符合铸钢件超声探伤及质量评定标准GB/T7233-1987的要求。（4）锻钢件的内部质量应符合钢锻件超声检测方法GB/T6402-2008的要求。（5）活塞杆、缸体应进行调质处理，以提高其综合机械性能，调质后的硬度必须分别达到HB245285和HB215245。（6）由于所选密封件密封沟槽的加工精度及表面粗糙度要求很高，因此应特别注意零件上该部位的加工；在组装时应严格按有关组装说明及要求进行。（7）镀铬零件表面严禁锈斑、脱落，其厚度均匀，必须符合设计要求。（8）启闭机活塞杆表面镀陶瓷层其厚度均匀，加工精度必须符合设计要求。（9）启闭机活塞杆与连接头的螺纹联接处必须作防腐处理，以防进水锈蚀。（10）油缸装配前应用汽油把零件清洗干净，上下法兰的紧固螺栓的螺纹不允许有凹陷和断裂，局部微小的崩扣不得超过两处；装配时不应碰伤、擦毛零件表面，禁止用铁器直接敲击零件，各紧固件必需对称拧紧。装配后应保证各部位运转灵活，无卡阻和爬行现象。（11）在出厂前应做检验，检验技术要求应根据液压缸技术条件GB/T10205-2000中的有关条款和水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007的有关条款规定执行。（12）出厂前需进行必要的试验，试验要求按液压缸试验方法GB/T15622-2005的条款执行，试验项目与方法应符合水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007、水运工程质量检验标准JTS257-2008中的有关内容。5.3 泵站制造1、泵站制造，应根据提供的液压原理图和泵站总成方案图按液压元件通用技术条件GB/T7935-2005、液压系统通用技术条件GB/T3766-2001的有关规定在专业厂家制造，并达到以下要求：（1）泵站要求密封性能良好，回油管尽量远离吸油管并应插入油箱油面以下，以防止回油飞溅而产生气泡。回油管管口应切成45斜面，以扩大通流面积改善回油状态。（2）进回油区用隔板分开，隔板分为两道，上下错位布置，其下层隔板高度必须低于油箱中最低油位，并能方便更换液压油和平时的杂质清理。（3）电机和液压泵应置于油箱后部，液压泵与电机的安装底座必须具备足够的刚度，以保证运转时的同轴度要求。（4）外露的旋转轴、联轴器必须安装防护罩。（5）液压泵进口油路必须密封，不得吸入空气。（6）所有仪表应统一置于油箱上方便于观察的醒目位置侧，阀件采用集成块式，平时用箱盖罩住，箱盖正面对应于仪表位置应开设透明视窗，以便平时观察。（7）各阀件的控制手柄应能方便操作。（8）油箱、油管、管接头等须采用不锈钢材料，油管安装前应清洗干净，干燥、涂油和做预压试验。（9）高压软管必须选用质量可靠的进口产品（联接螺纹应为公制）；安装软管时不许拧扭、拉紧，应有余量。（10）油箱底部应高于安装面150mm以上，以便于搬移、放油和散热。2、制造厂家在泵站施工图及有关工艺图设计完成后，应经设计部门和监理工程师审查同意后方可进行施工。3、泵站各种管道、油路、阀件、电磁铁接线及元件等安装必须牢固，油路及电器接线必须正确，符合设计原理图。4、液压系统的调试必须进行耐压试验、空载调试和负载试车，并根据设计内容对所有设计值进行检验。5.4 液压配管1、管子的选用应按设计要求执行。钢管内壁必须光洁、无锈蚀、无氧化皮、无夹皮等缺陷。2、管子切割后的断面与轴向中心线应保持垂直，误差控制在900.5之间。3、管子的弯曲加工应在弯管机上进行，弯曲半径应符合钢管最小弯曲半径的要求。4、焊接的管子，应采用亚弧焊接，焊缝表面光滑、美观，其质量应符合水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007的有关规定。5.5 支座梁及预埋件的制造油缸支座梁及启闭机预埋件为焊接件，在制作中应符合以下技术要求：1、所有焊缝均应进行检查，应符合水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007中的有关规定。2、除图纸或图样另有说明外，所有焊缝均应为连续焊缝。3、阀门油缸支座梁的制造要求控制焊接变形，梁顶及梁底要求平整无翘曲。5.6 防腐启闭机表面防腐应符合设计要求，并根据工程的环境制定防腐方案。其防腐施工应满足下列要求。1、启闭机表面在实施防腐处理前应彻底清除铁锈氧化皮焊渣油污灰尘水分等。2、主要部位的除锈等级应不低于涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定中规定的GB/T8923中规定的Sa2.5级，使用照片目视对照评定。3、涂漆颜色应符合漆膜颜色标准GB/T3181的规定。面漆宜涂桔黄色，也可按用户要求涂其他颜色。旋转部位涂大红色，警觉部位宜采用黄色和黑色相间的与水平面成45的斜道。4、具体涂层要求如下：（1）第一层底漆油漆:环氧富锌漆颜色:灰色干膜厚度:70mm要求：环氧富锌漆的干膜锌含量应符合符合HG/T3668-2000的相关规定（2）第二层中间漆油漆:环氧云母氧化铁颜色:灰色干膜厚度:80mm（3）第三层面漆油漆:丙烯酸聚氨酯面漆颜色:业主定干膜厚度:各80mm（4）补漆在运输或施工中损坏的涂层，必须进行补漆。现场补漆前，应对需要补漆的部位进行喷砂处理，表面处理质量必须达到Sa2.5级。以上一、二、三层涂漆在工厂内完成，补漆在现场完成。5、涂料涂装宜在环境温度5以上时进行，涂装场地应通风良好。当构件表面潮湿或遇尘土飞扬、烈日直接暴晒等情况下，不应进行涂装。5、防腐涂层质量检测方法和质量应执行水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007中的规定，漆膜附着力应不低于GB/T9286色漆和清漆 漆膜的划格试验中的一级质量。6 启闭机安装技术要求6.1 油管的安装1、安装前应检查油管的内径、壁厚、材质是否符合设计要求。2、安装前要彻底清除管道内的粉尘及杂物。3、油管支架必须牢固，特别在直角拐弯处，两端必须各增加一个支架，使其工作时不得产生震动。管子应用管夹固定，直线段的管夹间距一般不大于800mm，在直角拐弯处的两端必须各增加一个管夹。4、连接油管时要充分注意密封性，防止漏油，尤其注意接头及焊接处的密封情况。 5、油管管路应尽量平行布置，减少交叉，力求最短，弯曲最少，并要求管路走向顺直，管子保持水平或垂直排列，两管子之间间距应符合有关规定。 6、安装软管时要有一定的弯曲半径，长度应有一定的余量，不允许有拧扭现象，且应远离热源或安装隔热板。7、全部管路安装后，必须对油路进行清洗，使之能进行正常的工作循环。8、液压油管路外必须用保温材料包裹，以抵御冬季低温。6.2 启闭机安装1、启闭机的安装位置应符合水运工程质量检验标准JTS257-2008和水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007的有关规定，并严格按总体布置图上的尺寸进行。2、当闸门关到位时，闸门油缸活塞与油缸前端盖之间应留有35mm的间隙，以保证闸门能严密关闭。6.3 液压油1、液压系统采用L-HM32低凝抗磨液压油，其物理化学性能应满足国家标准的要求，并提供质量证书和化验证明。2、装入油箱的液压油需过滤，过滤精度不得低于10m，液压油应符合液压系统工作介质使用规范JB/T10607-2006的有关规定。6.4 启闭机的调试启闭机调试应按照水利水电工程启闭机制造安装及验收规范SL381-2007的有关规定进行。6.4.1 调试前的准备工作（1）要熟悉说明书等有关技术资料，力求全面了解系统的原理、结构、性能和操作方法。（2）了解液压元件在设备上的实际位置，需要调整的元件的操作方法及调节旋钮的旋向。6.4.2 空载调试（1）调试运行时间一般不少于2小时，测定有关资料记入试运转记