大型水輪發(fā)電機(jī)組尾水檢修平臺的建設(shè)

朱妍心，朱光地

(1.沈陽工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110100；2.福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司，福建 福州 350004)

0 引言

水輪機(jī)水下部件檢修是水電站機(jī)組檢修的重要內(nèi)容之一。軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組埋設(shè)深、尾水管尺寸大，在機(jī)組A級、C級檢修及突發(fā)應(yīng)急檢修期間，尾水管內(nèi)檢修平臺搭拆是必不可少的環(huán)節(jié)。受早期電站安全要求方面的限制，老舊電站基本采用臨時搭設(shè)管型腳手架方式。由于搭設(shè)架子高度高，耗用管材多、扣件數(shù)量多，管型架穩(wěn)定性及承載能力成為安全上的一個隱患。

機(jī)組A級檢修工期長，項目多，以軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)組為例，有42個W點（質(zhì)量見證點）、10個H點(停工待檢點)、54個三級驗收項目、87個二級驗收項目、216個一級驗收項目。機(jī)組A級檢修現(xiàn)場高空作業(yè)多、交叉作業(yè)多，時間緊、任務(wù)重，參戰(zhàn)人員多、技術(shù)要求高、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)安全風(fēng)險突出，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

對機(jī)組轉(zhuǎn)輪體及蝸殼檢查，特別是尾水管檢修時搭設(shè)和拆卸鋼管架檢修平臺，均涉及高處作業(yè)。作業(yè)人員移動時不方便掛安全帶，沒有安全護(hù)欄的防護(hù)，工具材料易掉落砸到下方作業(yè)人員，這些存在極大的安全風(fēng)險。為了提升作業(yè)現(xiàn)場安全防護(hù)水平，改善作業(yè)人員工作環(huán)境，消除作業(yè)現(xiàn)場人員高墜和落物傷人的安全風(fēng)險，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用搭設(shè)機(jī)組尾水管內(nèi)專用檢修平臺的方法，以替代搭設(shè)鋼管架檢修平臺，確保檢修作業(yè)現(xiàn)場的風(fēng)險管控和作業(yè)人員安全。

1 尾水檢修平臺建設(shè)

1.1 平臺布置

尾水專用檢修平臺是用于檢修水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪室及與其相連接的尾水管(直錐段)的平臺，如圖1所示，平臺分上下2層，第1層(下層)是直徑為Φ8 740的圓形平臺；第2層(上層)是內(nèi)徑為Φ4 000、外徑為Φ8 000的環(huán)形平臺。均采用高強度“工”字鋁為主體支撐結(jié)構(gòu)，其抗拉強度290 MPa，屈服強度265 MPa，高于同截面Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼的屈服強度。平臺踏板采用多塊形狀相同的鋁合金中空防滑板組合而成，平臺固定采用懸掛方式。

圖1 檢修平臺結(jié)構(gòu)示意

1.2 載荷情況

尾水檢修平臺第1層中間部分(直徑約2 m)均布載荷500 kg/m2，其余區(qū)域均布載荷300 kg/m2；第2層平臺均布載荷350 kg/m2，整座檢修平臺額定載荷為3 500 kg/m2，通過載荷能力的校核，滿足水輪機(jī)檢修的現(xiàn)場需要。

1.3 結(jié)構(gòu)特點

整個平臺由2根主梁和4根次梁以及輔梁、定位加強桿、平臺板等組成。主梁與次梁之間采用快速定位鎖緊結(jié)構(gòu)，主梁和次梁之上鋪有平臺板，平臺板全部采用成型防滑鋁板，主梁之間采用定位加強桿，安裝快速方便。整個平臺采用主梁與次梁等截面設(shè)計，2根主梁為主要承重結(jié)構(gòu)，次梁固定在主梁上。主、次梁均為矩形桁架結(jié)構(gòu)，主次梁相應(yīng)加固，結(jié)構(gòu)合理。為便于運輸及搬運，主梁采用分段結(jié)構(gòu)，段與段之間采用8顆M16螺栓連接，連接位置底部使用10 mm厚鋁板加固。第1層平臺與第2層平臺之間距離為3 m，裝有上下梯子，這2層平臺都采用懸掛方式。

2 安裝步驟

(1) 利用原有管型腳手架在尾水管壁預(yù)先焊接12個鋼質(zhì)掛鉤，位于尾水管進(jìn)入孔下部500 mm。

(2) 利用尾水管內(nèi)的積水用小船，將2根主梁掛在尾水管壁上，2根主梁的寬度為2 m。

(3) 安裝次梁，鋪踏板，加壁撐，安裝邊踏板，完成1層平臺搭接，縫隙要小。

(4) 為便于安裝主梁，本次增設(shè)吊耳4個，用于主梁起升及承載。

(5) 第1層平臺安裝完畢后，按照第1層的安裝方法安裝第2層平臺。

3 檢修平臺管控措施

(1) 檢修平臺的工作負(fù)荷不準(zhǔn)超過銘牌規(guī)定，不適用于以承重為目的(諸如建筑過程中承放和搬運磚瓦、水泥等)的任何作業(yè)。使用檢修作業(yè)平臺前，應(yīng)對其進(jìn)行全面檢查，檢修平臺搭接時所有接頭、卡銷和夾子等必須固定牢靠；檢修平臺腳踏板、欄桿、斜撐、連接走道等，必須安裝牢固。

(2) 檢修作業(yè)平臺上的作業(yè)人員處于一面臨空或高處墜落風(fēng)險時，必須使用安全帶。檢修平臺上的物料應(yīng)堆放平穩(wěn)，必要時應(yīng)綁扎牢固，不準(zhǔn)往下或向上亂拋材料和工具等物品。

(3) 在檢修作業(yè)平臺上進(jìn)行檢修作業(yè)時，檢修平臺下方不得進(jìn)行其他作業(yè)。與作業(yè)無關(guān)的人員禁止在作業(yè)區(qū)域內(nèi)行走或停留。

(4) 避免用力磕碰、撞擊，嚴(yán)禁敲擊、切割檢修平臺，禁止在檢修平臺上跳躍。不可在單側(cè)單向使用繩索等用力拖拽，必要時可在檢修平臺對稱的方向平衡附加牽引繩索等作為加固措施。

(5) 檢修平臺應(yīng)定期組織除銹及清潔等維護(hù)、保養(yǎng)工作，并將維護(hù)保養(yǎng)情況記錄臺帳。在每年機(jī)組小修、大修前，應(yīng)對檢修平臺外觀及性能進(jìn)行檢查。使用后，應(yīng)將零部件擦拭干凈并分類編好碼存放整齊，避免重物擠壓，不要和具有腐蝕性的化學(xué)物品等物放在一起，做到分類整齊、存取方便。

4 實施效果

4.1 提升人身安全防護(hù)水平

機(jī)組A級檢修作為水電廠機(jī)組最大規(guī)模的檢修級別，需要把機(jī)組所有轉(zhuǎn)動部分吊出機(jī)坑進(jìn)行分解檢修，因此會形成較大臨空面，同時存在較多的溝、坑、孔、洞，高墜風(fēng)險極高。合理使用尾水管檢修平臺，能有效化解機(jī)組檢修部件拆離后帶來的人身高墜風(fēng)險。

4.2 提升檢修及現(xiàn)場工作效率

機(jī)組檢修時間緊、任務(wù)重，機(jī)組各部分檢修工作需同步進(jìn)行，才能保證檢修進(jìn)度穩(wěn)步推進(jìn)，立體作業(yè)、交叉作業(yè)不可避免，因此檢修工作的安全、效率尤為重要。尾水管檢修平臺是一體化成型平臺，具有安裝使用簡單、高效的優(yōu)點，與以往臨時搭設(shè)簡易平臺或鋼管架相比較，可縮短安裝拆卸工時，減低檢修人力成本。

5 結(jié)束語

通過開展尾水檢修平臺建設(shè)，實現(xiàn)安全管理，可有效控制作業(yè)環(huán)境中的各類風(fēng)險和隱患，調(diào)動員工安全生產(chǎn)主動性，有效避免人因事故的發(fā)生。通過“以人為本”的本質(zhì)安全理念，以保障作業(yè)人員的安全為目標(biāo)，采取安全防護(hù)對策，改變物的不安全狀態(tài)和減少環(huán)境的不安全因素，能降低設(shè)備檢修給作業(yè)人員帶來的安全風(fēng)險，從而提高檢修效率。