1.2万亿的雅鲁藏布江水电工程,会用到哪些阀门?对阀门企业和技术人员又有哪些机遇呢?
中国雅江集团作为新成立的“国家队”央企,于2025年7月19日正式启动雅鲁藏布江下游水电工程这一国家级战略项目。该项目总投资高达1.2万亿元,是迄今为止全球规模最大、技术难度最高的水电工程集群。
一、水电站会用到哪些阀门?水电站里遍布阀门,按作用可以分为进水阀、溢流阀、调压阀、排水阀、旁通阀、双向阀、减压阀等。下面部分介绍为闵凤宾老师水电站阀门中的内容。
进水阀安装在水轮机前的压力钢管上,主要起以下五个作用:
(1)机组需停机检修时,关闭进水阀,放空阀后压力水,不必放空阀前引水钢管内的压力水,即可进行机组检修。
(2)在较长时间停机时,关闭进水阀,可以减少导水机构或喷管处的漏水,避免或减轻间隙空蚀或磨蚀。
(3)对于采用分岔管道供水的电站,在每台水轮机前装设进水阀,可以在一台机组发生故障或检修时关闭相应的进水阀,不致影响其他机组的正常运行。
(4)机组发生紧急事故,而导水机构又无法关闭时,可以在流水中关闭(通常被称作动水关闭)进水阀,实现紧急停机,避免事故扩大。
(5)若进水阀布置在远离机组的压力钢管上,则在阀后钢管破裂时,紧急关闭进水阀,避免水淹电站。
2.泄流阀的作用
泄流阀一般装在大坝或厂房下部靠近尾水位处,有大气出流和水下出流两种工作方式。泄流阀主要有以下三个作用:
(1)在汛期,泄流阀与溢洪闸门一起泄洪。
(2)在枯水期,泄流阀在全部机组或引水钢管检修时,为下游提供灌溉和生活用水。
(3)在建于多泥沙河流上的水电站里,泄流阀还可用于排沙。
3.调压阀的作用
调压阀又名空放阀,国外称安全阀,一般安装在蜗壳或靠近水轮机的压力钢管上。对于采用冲击式水轮机的引水式电站,压力钢管很长时,为保证机组不产生过高的转速上升,要求导水机构快速关闭,因水流的惯性作用,可能引起压力钢管内过高的压力上升(水锤),故要求在引水管上设置调压阀或调压井。调压井的投资较大,采用调压阀则要经济一些。
调压阀在水轮机正常运行时,不随导水机构的动作而动作,但在甩大负荷时,它将随导水机构的迅速关闭而迅速打开。如果此时调压阀失灵,不能迅速打开,就可能引起过高的压力上升,危及压力钢管的安全,故要求调压阀的动作必须灵敏可靠。对调压阀的其他要求与泄流阀相同。
4.排水阀的作用
排水阀安装在水轮机蜗壳或蜗壳前的引水管以及尾水管上,在停机后,藉以排除进水阀后或尾水管内的积水,以便工作人员进入流道观察检查或检修水轮机及其他设备。排水阀除在开始排水的瞬间水压较高外,大部分时间在较低水压下过流,工作条件比进水阀好,且一般无自动操作和远距离控制的要求,故除密封性能外,其他方面的要求比进水阀低。
5.旁通阀的作用
旁通阀是进水阀的附件,安装在连通进水阀上、下游侧的旁通管路上。在需要开启进水阀时,首先开启旁通阀,向阀后充水,直到进水阀上、下游侧的水压趋于平衡时,再打开进水阀,从而避免进水阀在高压差下动水开启,达到保护进水阀的目的。旁通阀是一种动水开启阀,且在空放条件下工作,过流是大,需采用抗振性能好,水力扰动小的阀种。
6.减压阀的作用
减压阀安装在水电站内的供水管路上。其上游侧与引水钢管相连,水压较高,而下游侧要求在较低水压下工作,用水量也要求方便调节。同时,在减压及流量调节过程中要求有较好的消振和抗空蚀性能。
二、雅鲁藏布江水电站阀门需求和技术挑战
1.超高压阀门
工程采用“截弯取直、隧洞引水”方案,发电落差高达2500米,需耐受超高水压冲击的特殊阀门,如高压平板闸阀。
2.巨型阀门
水利系统需大量直径达三四米的闸阀、球阀、蝶阀,用于控制大流量水流。
3.耐低温阀门
高原环境(海拔3000米以上)要求阀门具备超低温工况验证能力,采用耐寒材料和防冻密封工艺。
4.耐磨抗蚀阀门
需应对泥沙磨损和腐蚀问题,借鉴中海油项目的抗腐蚀、耐磨损技术。
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