三峡水轮机蜗壳充水加压过程应力分析.pdfVIP

第 42卷 第 lO期 人 民 长 江 Vo1．42．No．10 2011年 5月 Yangtze River Mar．。 2011 文章编号 ：1001—4179(2011)10—0087—04 三峡水轮机蜗壳充水加压过程应力分析 彭 绍 才，段 国 学，武 方 洁 (长江勘测规划设计研究院 枢纽设计处 ，湖北 武汉 430010) 摘要：三峡部分水轮机蜗壳采用充水保压方式埋设。为 了了解蜗壳在充水加压过程 中的运行状况 ，以及蜗壳 内水压力对蜗壳运行情况的影响，采取在蜗壳上安装钢板应力计监测的方法进行试验和分析研究。通过对蜗 壳在充水加压过程 中的应力进行监测分析 ，得 出了蜗壳在所试验 内水压力条件 下能安全运行 的结论 ，并总结 出了蜗壳所受应力与蜗壳内水压力的对应变化关系和规律 。该成果为后续类似机组蜗壳的安全施工和调试、 安全运行提供 了依据 ，也为 以后类似机组蜗壳的设计、施工和运行管理提供 了一定 的参考 。 关 键 词 ：充水保压 ；蜗壳；应力；三峡 电站 中图法分类号 ：TV73 文献标 志码 ： 从小到大分布在各断面腰部环 向、腰部 水流 向、腰上 1 工程概述 120。环 向、腰上 120。水流 向部位 。 三峡水轮发 电机组蜗壳的最大外径为 34．38m、 蜗壳上布设的 2O支钢板计于充水前全部安装完 进 口直径 l2．4m，容积约6000m ，是 目前世界上最大 毕 ，并取得 了基准值 ，能够对充水加压过程中钢板应力 的混流式水轮机蜗壳。由于蜗壳 内压大 ，HD值高，外 进行全面监测。 围混凝土结构较薄 ，受力条件复杂 ，故机组的安全稳定 监测断面布置和仪器布置部位示意见图 l～3。 运行和结构安全备受各方关注。 三峡水轮机蜗壳采用了3种埋设方式 ：充水保压、 旦 外敷弹性垫层和直埋 ¨ 。 i 本文所研究蜗壳 由东方 电机厂生产 ，有伸缩节 ，设 1个止推环 ，蜗壳埋人方式为充水保压。 2 蜗壳监测仪器布置 为了全面了解蜗壳各主要部位、主要方向钢板应 力情况 ，蜗壳监测仪器分布在 5个监测断面 ，监测仪器 J多7蜡期．．．J．． 为钢板应力计 。主要用于监测在蜗壳充水加压 、外包 混凝土施工 、放水卸压及后续各种工况下和运行后蜗 壳钢板应力情况。为 了对蜗壳进行全面监测 ，蜗壳共 布置 了20支 GBJ一10型差 阻式钢板 应力 计 (编号 GS0l～GS20)，分别分布在蜗壳 1—1～5—5共 5个监 测断面。每个监测断面包括 4支钢板应力计 ，按编号 图 1 水轮机蜗 壳监测断面布置 收稿 日期 ：2011—0l一18 作者简介 ：彭绍才 ，男，工程师，主要从事水利工程的设计工作 。E—mail：psccug@163．corn 88 人 民 长 江 零度电阻；rr为芯线电阻；or为应力 为灵敏度系数；z 为电阻比；z。为基准电阻比；b为温度补偿系数 ；Ct为 一 。、 ＼ 钢板膨胀系数 ；r。为基准电阻 ；E为钢板弹模。 ／ 、、 ＼腰瓶、 通