万家寨水电站机组尾水锥管空蚀接触灌浆处理.docx

西北水电·2013年·第2期27

文章编号：1006—2610(2013)02—0027—03

万家寨水电站机组尾水锥管空蚀接触灌浆处理

侯争光，张维，孙文静

(黄河万家寨水利枢纽有限公司，山西省偏关县036412)

摘要：通过对万家寨6台水轮机组尾水锥管空蚀现象的原因分析，提出合理的解决方案与处理原则。采用新型SH-Ⅲ无收缩高流动性水泥基灌浆材料进行灌浆处理，效果良好。

关键词：尾水锥管；空蚀；水泥基灌浆；万家寨水电站中图分类号：TK73;TV698.2文献标识码：A

CavitationCorrosionofTailraceConeTreatedbyContactGrouting,WanjiazhaiHydropowerStation

HOUZheng-guang,ZHANGWei,SUNWen-jing

(Y.R.WanjiazhaiMultiple-purposeDamProjectCo.,Ltd.,PianguanCounty,Shanxi036412,China)

Abstract:throughanalysisonthecavitationcorrosionofthetailraceconesofsixunits,WanjiazhaiHydropowerStation,reasonablesolu-tionandtreatmentprincipleareraised.Treatmentbygroutingwithcement-basematerialsfeaturingnon-shrinkageandhighflowofModelSH-llresultsinexpectedeffect.

Keywords:tailracecone;cavitationcorrosion;cement-basegrouting;WanjiazhaiHydropowerStation

1工程概况

万家寨水利枢纽是国家“九五”重点水利水电枢纽工程，位于黄河北干流上段托克托至龙口峡谷河段内，是黄河中游梯级开发规划的第1级。左岸为山西省偏关县，右岸为内蒙古自治区准格尔旗。拦河坝为半整体式混凝土直线重力坝，坝顶高程982.00m,坝顶长443m,最大坝高105m。枢纽由拦河坝、泄水建筑物、坝后式厂房、引黄取水建筑物及GIS开关站等组成。安装6台水轮发电机，总装机容量1080MW。水库总库容8.96亿m3,最高蓄水位980.00m,正常蓄水位977.00m,电站最大水头81.5m,最小水头51.3m,水轮机额定水头

68.00m。

收稿日期：2012-05-03

作者简介：侯争光(1985-),男，陕西省乾县人，助理工程师，从事水利工程管理与监测工作。

2尾水锥管空蚀、开裂情况

万家寨水轮机尾水管锥管采用钢板焊接而成，锥管进口1000mm段采用抗磨蚀性能较好的不锈钢板，其它部分采用碳钢(Q235B/0Cr13Ni4Mo)。经过10多年过水运行，由于水轮机尾水锥管管壁与二期混凝土之间脱空而引起锥管钢板开裂、混凝土空蚀等问题。

(1)1~6号水轮机尾水锥管和混凝土接触部位都存在大量混凝土空蚀现象，经探测尾水锥管钢板开裂部位，混凝土局部有约10cm深左右冲、空蚀坑槽。

(2)尾水锥管钢板厚度20mm,裂缝主要集中在靠近转轮出口的尾水管直锥段上部不锈钢里衬钢板段，其他普通钢里衬未出现裂纹，4号机组尾水锥管裂缝最严重，在与蜗壳连接的法兰下部50～150mm处，尾水进人门3个门角处均有宽度0.05～0.4mm,长度0.5~2m不等不同程度裂缝(详见4号机组尾水锥管裂缝照片)。

28侯争光，张维，孙文静，万家寨水电站机组尾水锥管空蚀接触灌浆处理

(3)每个水轮机尾水锥管均有3~5处脱空、空蚀，面积约20～30m2,形状主要为不规则椭圆形，空蚀位置主要位于尾水锥管进人门周围及锥管进口

1000mm段的不锈钢板处，尾水锥管进人门周围脱空间隙为2～10mm,其它地方脱空间隙为0.05～1mm之间不等。

图14号机组尾水锥管裂缝照片

3尾水锥管空蚀、开裂原因分析

根据现场尾水锥管空蚀、开裂位置和痕迹，查阅机组安装资料，结合机组有水试验成果和实际运行情况，经分析