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水下啟閉機鋼絲繩防腐措施

文檔作者：么亞男文檔來源：唐山市陡河水庫管理處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月08日
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水利建設(shè)與管理·2010年第1期
 
么亞男
(唐山市陡河水庫管理處063021)
【摘要】 陡河水庫輸水洞工作j~-j門經(jīng)常在水下運行，啟閉機鋼絲繩也處于水下4～5m，致使鋼絲繩容易被水腐蝕。
通過加長工作閘門的拉桿，使鋼絲繩經(jīng)常處在水上運行，延長了鋼絲繩的使用壽命。實踐證明：I~-J門工作可靠，檢修
方便、安全、經(jīng)濟。
【關(guān)鍵詞】啟閉機鋼絲繩防腐措施
1 基本情況
陡河水庫位于唐山市東北15km的陡河上游，是一座
綜合利用的大型水利樞紐工程。水庫總庫容5．152億m，，正
常蓄水位34．0m。輸水洞在攔河壩左端，為有壓鋼筋混凝土
圓洞，全長64Cm。進水塔設(shè)兩個寬1．75m、高3m的長方形
進水洞口，底高程22．5m，由兩扇平面定輪鋼閘門和兩臺啟
閉機控制。閘門尺寸2．55mx3．2m(寬×高)，每根鋼絲繩長
16aim，拉桿、滑輪高1．5m，工作橋底高程41．em，啟閉機為兩
臺2x20t固定式卷揚機，每扇工作閘門前均設(shè)有檢修閘門。
陡河水庫水位在30．5～33．em之間變動，閘門經(jīng)常工作在水
下8-10m，鋼絲繩處在水下4～5m。由于鋼絲繩長期處于水
下，表面的油脂容易被水沖失或含水量超標，容易失去防腐
作用，致使鋼絲繩表面每年須浮敷較厚的油脂2次，每2年
須更換一次鋼絲繩。
2 改進后的啟閉機鋼絲繩防腐
2：1 鋼絲繩防腐改進措施
檢修閘門拉桿較長，鋼絲繩經(jīng)常在水上運行，1956年
建成后，其鋼絲繩僅在1986年更換過一次，鋼絲繩防腐性
能較好。為徹底解決工作閘門鋼絲繩的腐蝕問題，延長鋼
絲繩的使用壽命，借鑒檢修閘門的維護和使用情況，把工
作閘門的兩個拉桿各加長2節(jié)，拉桿由原來的0．5m加長
到目前的11．0m，每根鋼絲繩縮短84m，使動滑輪組及鋼
絲繩在正常蓄水位時在水面以上運行。為了防止鋼絲繩腐
蝕，在鋼絲繩表面每年浮敷2次較薄的油脂，工作閘門拉
桿加長后，鋼絲繩平均每15年更換一次。拉桿部分每2年
涂刷一次防銹漆。
2-2 鋼絲繩防腐改進后閘門運行及維修情況
工作閘門拉桿加長后拉桿頂高程為：底高程22．5m+閘
門高度3．2m+i垃桿長度1 1．0m=：36,7m。距工作橋底高程41m
還有4．3m的距離，完全可以把閘f-j門體提升到輸水洞以
上，滿足閘門全開、全閉的要求。經(jīng)過5年的運行，閘門啟閉
自如。閘門維護檢修時，在3{m檢修平臺處設(shè)卡子，先把拉
桿一節(jié)一節(jié)卸在36m平臺上，接著把滑輪、門體提升至
36m平臺上，更換鋼絲繩時，鋼絲繩在42m工作橋和36m
檢修平臺之間穿繞，有足夠的工作面。
2．3 拉桿加長后啟閉機的啟閉力校核
輸水洞工作閘門啟閉機為兩臺2x20t固定式卷揚
機，啟閉機鋼絲繩的滑輪組纏繞情況如下圖所示。由于啟
門力大于閉門力和持住力，所以需對啟閉機的啟門力進
行校核。
鋼絲繩滑輪組纏繞示意圖
閘門自重4．5t，新增加拉桿重0．8t，作用在閘門及滑輪
組上的合力為
Fo=n~ ( )+ n G+
式中 一閘門啟門力，飪；
n廣摩阻力安全系數(shù)，取nr=1．0；
一下吸力，取 O；
么亞男，水下啟閉機鋼絲繩防腐措施
— — 閘f1自重修正系數(shù)，取n =1．O；
G—— 閘f1自重， ；
G『_一加重塊重量，取Gj=0；
— — 作用在閘門上的水柱壓力，取 0；
廠一滑動軸承的滾輪摩阻力，tf； P
— — 止水摩阻力，if； 鍛，
P， ——作用在閘門和止水上的水壓力， ；
．
— — 滾動摩擦系數(shù)，取A=o．2；
廠廠滑動摩阻系數(shù)，取A=I．1。
代人數(shù)據(jù)得
Fo=(o．2+1．1)x9．8x(3．2+0．05)~2．55／2+4．5+0．8=176．9f
由于采用如上圖所示的滑輪組對鋼絲繩進行纏繞，啟
閉機的啟門力為176．9／8=22．1ltf，小于啟閉機的額定啟閉力
40f，表明拉桿加長后啟閉機沒有超載現(xiàn)象。
3 經(jīng)濟效益分析
拉桿加長前每年浮敷防腐油脂費用為2200元，每2年
更換一次鋼絲繩，每次更換新鋼絲繩費用為15000元；拉桿
加長后每年浮敷防腐油脂費用為500元，每l5年更換一次
鋼絲繩，每次更換新鋼絲繩費用為7000元，每2年刷一次
防銹漆，每次刷防銹漆費用為500元，設(shè)基準折現(xiàn)率為8％。
根據(jù)公式LCC(年度壽命周期成本)：IC(設(shè)置費)+5c(維持
費)計算兩種方案的壽命周期成本。
拉桿加長前年度設(shè)置費為
IC=F(A／F，8％，2)=15000x8％／[(1+8％)z-1】=7211．54元
年度維持費SC為2200元，鋼絲繩的年度壽命周期成
本為721 1．54+2200=941 1．54元
拉桿加長后年度設(shè)置費為
，C： P／F，8％ ，15)(A ，8％ ，15)
=7000xl／(1+8％)~Sx8％x(1+8％) ／【(1+8％) 一1】
= 257．81元
JsC=『 PIF，8％，2)+ P，F(xiàn)，8％，4)+ P／F，8％，6)+
P／F，8％，8)+ PIF，8％，10)+ P／F，8％，12)+F
(P／F，8％，14)1(AlP，8％，15)+500
： [500xl／(1+8％)z+500xl／(1+8％)％500x1／(1+8％)6+
500xl／(1+8％)s+5OOxl／(1+8％)1％500x1／(1+8％) 2+
500xl／(1+8％) 4]x8％x(1+8％) 5／[(1+8％) 21】
=23 1．53+500
=731．53元
鋼絲繩的年度壽命周期成本為257．81+731．53=
989．34元。
拉桿加長后鋼絲繩的年度壽命周期成本節(jié)約941 1．54—
989．34=8422．2元。
4 安全性分析
拉桿加長前鋼絲繩檢修的工作面在29m、36m、42m
三個檢修平臺，其中29m平臺工作面狹窄，透光度差，
更換鋼絲時，需要在三個工作面同時組織平行工作，長
164m、重300kg的鋼絲繩在13m高的滑輪組間穿繞，人
工手動工作，勞動強度大，存在一定的安全隱患。拉桿加
長后，鋼絲繩縮短80m，更換鋼絲繩的間隔時間大大加
長了，鋼絲繩的穿繞只在36m和42m兩個檢修平臺之
間進行，提高了工作的安全性。
5 結(jié)語
通過加長拉桿的方式，把鋼絲繩提到水上運行，能夠滿
足啟閉機的承載要求，閘門工作可靠，減小了鋼絲的銹蝕速
度和年度維護費用，設(shè)備故障率降低，提高了更換鋼絲繩的
安全性?！?
(上接第72頁)方水利建設(shè)又好又快發(fā)展。
3_4 積極運作落實配套資金
水庫除險加固建設(shè)任務(wù)能否如期完成，關(guān)鍵在于地方
配套資金的落實。一是各地水利部門要積極向地方黨委和
政府積極爭取配套資金，匯報當?shù)氐膶嶋H和外部橫向的壓
力，反映水庫除險加固事關(guān)工程所在地的防洪保安、調(diào)蓄水
源，以爭取地方配套資金到位，確保加固工程建設(shè)資金的需
要，確保工程建設(shè)順利進行，不留工程尾工，不留安全隱患。
二是要加強與當?shù)匕l(fā)改委、財政部門溝通，調(diào)整財政支出計
劃，整合各種渠道資金，最大限度地增加財政專項資金投
人。三是要加強非財政資金的籌措。大中型病險水庫除險加
固所需投資巨大，單純依靠各級財政投入，難度很大，也不
現(xiàn)實。各地應(yīng)解放思想，多渠道、多層次吸引社會資金，投入
大中型病險水庫除險加固工作。
4 結(jié)語
大中型水庫除險加固事關(guān)防洪、供水和生態(tài)安全，與廣
大人民群眾的根本利益密切相關(guān)。我們必須充分認識病險
水庫除險加固工作的極端重要性和緊迫性，按照規(guī)劃要求，
在3年內(nèi)完成大中型病險水庫除險加固任務(wù)，基本解除水
庫自身的安全隱患，促進當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展?！?

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