水利水电论文
1 前言
水电站设备设施淹没事故在水电站发生的事故中占有较大比例，如果在此类事故中人员处理不及时不完全，则将进一步发展为水淹厂房的重大事故，那将对水电站仍至社会带来巨大的经济损失和社会影响。因此除了在汛期要加强对大坝、水工建筑、厂房等重点部位的监测和巡视，还要保证设备良好、电源可靠，由于水电站运行的特殊性，在任何时候也必须注意防止由于设备部件腐蚀、设备材质、设备缺陷等原因造成的水淹厂房事件的发生。
2 事故举例
2. 1 主阀锁锭间隙过大引起的淹没事故
2. 1. 1 事故经过
某电站共三台机组，其中#1 机正在进行大修作业，#1 机蜗壳进人口及尾水管进人口打开，#1 机尾水闸门落下，#1 机主阀在全关位置。另两台机正常并网发电运行。
因#1 机主阀接力器活塞串油现象比较严重，故决定在#1 机组检修期间由厂家人员对#1 机主阀接力器进行处理，首先厂家人员将#1 机主阀接力器基础固定螺栓旋松，然后开始用拆卸#1 机主阀接力器与主阀活门拐臂连接销钉，销钉折出一边时，发现主阀活门漏水量有所增加，将 1 机主阀接力器与主阀活门拐臂连接销钉完全拨出（ 误以为此时主阀主阀锁锭处于全落位置，主阀活门不可能被冲开） ,但在该销钉敲出瞬间，#1 机主阀漏水量猛增。
中控运行值班人员在工业电视器中发现#1 机蜗壳人孔大量冒水，随即接到维护班人员报告#1 机主阀大量漏水，水位快速上涨到水轮机层。
运行值班员按下#2、#3 机紧急停机按钮停机。立即断开线路开关，全厂失电，启动厂房柴油发电机。通知维护班人员提#1 机组尾水闸门，进行排水。
厂房水位趋于稳定，约低于水轮机层 80 厘米。经过 113 个小时紧张的作业，抢修工作结束，2 机、#3 机与系统并网运行正常。
2. 1. 2 事故原因分析
事故后对#1 机主阀活门检查发现#1 机主阀活门已处于过关位置，主阀锁锭杆与锁锭孔单边存在约 1mm 的间隙，对主阀活门限位及防止转动存在一定误差。该类型主阀为了保证可靠关闭，设计为在水压的作用下就有一定的偏关力矩。当接力器未拆卸时，水压作用到活门的关闭力被接力器活塞全关位置所限制，主阀活门刚好位于全关位置，主阀活门水密封正常，当主阀接力器与主阀活门拐臂连接销钉完全拆出时，由于主阀锁锭杆与锁锭孔单边存在约 1mm 的间隙，且主阀流道内无其它的防过关装置，因而在水压力作用下主阀活门即出现过关现象，活门与阀体之间出现最大约 5mm 间隙，在 0. 8MPa 的水压作用下出现大量漏水。锁锭装置存在缺陷是本次水淹厂房的重要原因。
#1 机蜗壳进人孔、尾水管进人孔已打开，且转轮已吊出机坑，但进水口闸门未落下的情况下，进行#1 机主阀接力器拆卸检修，且未采取其他强制固定的措施防止主阀转动。违章作业、安全措施不全是造成本次事件的主要原因。
2. 1. 3 处理措施
消除主阀系统存在的隐患。联系厂家加装活门过关机械限位装置； 对主阀锁锭装置进行改造，更换拐臂内的铜套，使之配合紧密但又动作可靠，防止主阀锁锭松动和变位。并定期对主阀锁锭装置进行维护检查。主阀及其辅助机构的进行检修工作时，应落下进水口、尾水闸门，完全隔绝来水。机组检修时开蜗壳进人孔及尾水进人口前应将主阀活门拐臂完全固定使之不能转动。
2. 2 检修排水系统阀门故障引起的淹没故障
2. 2. 1 故障经过
某灯泡灌流式电站机组的检修排水系统采用间接排水方式，机组检修时前流道、后流道的积水通过 Ф300 管道排至排水廊道（ 由 Ф300蝶阀控制） ,经过排水廊道引至检修集水井，再用两台深井排水泵抽水至下游。
该机组投产运行后第一次进行小修工作，运行人员进行检修排水工作，运行人员全开机组流量排水阀，两台深井泵手动启动抽水正常，检修集水井水位逐渐升高。约三分钟后运行人员决定关闭前流量排水阀，关闭过程中发现蝶阀操作手轮突然失去力矩变的异常轻松，蝶阀操作手轮可以连续旋转但排水管出水不变，即判断蝶阀出现故障已无法正常关闭，检修集水井水位继续上升。现场维护人员将蝶阀涡轮操作机构全部折除，待蝶阀阀杆和涡轮操作机构脱开后，维护人员迅速用管钳卡住蝶阀阀杆，将蝶阀全关，厂房廊道层积水迅速退去。
2. 2. 2 故障原因分析
Ф300 蝶阀通过转动操作手轮，带动操作杆旋转，操作杆通过一个约 4MM 销钉带动涡轮旋转，涡轮旋转传给固定于蝶阀阀杆上的半圆形齿轮，带动 Ф300 蝶阀的开、启动作，蝶阀操作杆上销钉偏小及材质不过关，使得在关闭蝶阀时销钉折断，使前流道排水蝶阀失去控制从而引起这次故障。
进水口闸门密封性能较差，漏水过大也是这次故障的一个原因之一。
2. 2. 3 处理措施
将流道排水蝶阀更换成不锈钢闸阀，且在排水管出口处再增设一不锈钢闸阀，互为备用防止类似情况的再次发生。正常排水时流道排水阀应缓慢开启，保证一台排水泵启动时检修集水井水位不升高，尽量做到略微下降。
3 容易发生淹没事故的部位与预防措施
3. 1 主轴密封
主轴密封漏水是每一个水电站都无法回避的问题，由于主轴密封漏水严重引起的水导轴承、顶盖淹没事故较为常见。在运行中必须加强对主轴密封的监测与维护，主轴密封水压应正常，应装设主轴密封水压过低故障保警装置。同时水车室安装工业电视及水位报警装置，以便及时发现缺陷。
3. 2 供排水系统进出水管道及阀门等设备
例如钢管取水口与冷却水第一道阀门之问的管段，检修泵、渗漏泵出水管阀门后管路，一旦发生严重漏水，很难及时进行堵漏处理。应对这些重点部位加强检查、维护，定期用测厚仪对管路及附件的壁厚进行测量，发现问题及时处理。如果有更换这些管道、部件应尽量采用不锈钢等耐腐蚀、强度高的材料和结构，投资增加不多，但对今后水电站的长期安全运行会有很大好处。
3. 3 真空破坏阀
由于真空破坏阀装设在水车室，通过管路与水轮机流道的水流直接接触，紧急停机时动作补气，破坏转轮室内真空，防止出现抬机现象，检修维护人员应定期对其监测、维护。设计时应选择耐腐蚀、强度高的材料和结构，以防止由于真空破坏阀零件腐蚀、松动、断裂等引起的故障。
3. 4 主阀压差继电器前阀门及管道
主阀压差继电器前阀门小闸阀，前管路一般也无缝钢管，因该阀门平时几乎没有操作，只有当处理主阀压差断电器时才关闭，从而容易忽视该阀门及其管路的腐蚀情况，虽然该阀门渗漏不至于产生重大损失，但处理起来非常麻烦，只有全厂停水才能处理。有条件应采用耐腐蚀、强度高的不锈钢闸阀。
4 结语
主阀、真空破坏阀、顶盖、技术供排水系统、蜗壳和尾水进人孔等过流设备，由于结构相对简单，其安全可靠性容易被忽视，但是一旦出现腐蚀穿孔、松动等机械故障，往往引起厂房机组设备的严重淹没事故。水电站水淹后恢复工作难度非常大，经济损失更难以估量。因此，在设计、材料选择和运行维护等方面应加以足够重视，同时现场人员应加强各类预案的学习和管理，充分了解各设备的内部结构以及操作方法，以避免类似事故发生。