CN116006824A - 水电站安全阀接管补强装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水电站安全阀接管补强装置和水电站安全阀接管补强方法，涉及水电站运维技术领域，为解决水电站安全阀接管局部薄弱的问题而设计。水水电站安全阀接管补强装置，包括套管，所述套管包括两个可拆卸连接的子套管，两个所述子套管的外形沿水电站安全阀接管的对称面对称设置。所述水电站安全阀接管补强方法所述水电站安全阀接管补强装置，所述水电站安全阀接管补强方法包括：获得需补强的接管的参数并建模；预制套管；现场处理接管；将所述套管安装在所述接管上。本发明提供的水电站安全阀接管补强装置可以减少水电站安全阀接管处的安全隐患。

Description

水电站安全阀接管补强装置和方法

技术领域

本发明涉及水电站运维技术领域，具体而言，涉及一种水电站安全阀接管补强装置和水电站安全阀接管补强方法。

背景技术

在水电站中，为了防止发电机组甩负荷的情况下产生过大的水锤压力，减少引水管道的冲击，往往设有安全阀。如果安全阀的接管为弯管，普遍存在局部减薄的缺陷，是受压系统中的薄弱点。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种水电站安全阀接管补强装置，以解决现有水电站安全阀接管局部薄弱的技术问题。

本发明提供的水电站安全阀接管补强装置，包括套管，所述套管包括两个可拆卸连接的子套管，两个所述子套管的外形沿水电站安全阀接管的对称面对称设置。

通过设置两个对称的子套管，可以从水电站安全阀接管的两侧套在接管上，然后将两个子套管固定连接，不会拆卸损失原接管的弯管结构，利用子套管与接管两端所连接的部件接触，可以由子套管在接管外侧对接管起到补强效果，消除了设备部分安全隐患。

本发明水电站安全阀接管补强装置带来的有益效果是：

优选的技术方案中，所述子套管包括子弯管和第一子直管和第二子直管，所述子弯管的一端固定连接所述第一子直管，所述子直管的另一端固定连接所述第二子直管。

优选的技术方案中，所述第一子直管与所述子弯管焊接连接，在所述第一子直管与所述子弯管的焊缝处设有注射孔，所述注射孔插有橡胶塞。

优选的技术方案中，所述橡胶塞的内端设有多条沿所述橡胶塞的径向延伸的引流沟道。

优选的技术方案中，还包括金属丝，所述金属丝设置在所述套管内，且配置为缠绕在被补强的接管外侧。

本发明的第二个目的在于提供一种水电站安全阀接管补强方法，以解决水电站安全阀接管局部薄弱的技术问题。

本发明提供的水电站安全阀接管补强方法，使用上述任一的水电站安全阀接管补强装置，所述水电站安全阀接管补强方法包括：

获得需补强的接管的参数并建模；

预制套管；

现场处理接管；

将所述套管安装在所述接管上。

本发明水电站安全阀接管补强装置带来的有益效果是：

先获得需补强的参数并建模，可以获得较准确的接管模型，以提高套管制造的成功率。而现场处理接管，可以保证接管的表面性能，从而防止接管生锈后逐渐锈蚀损坏。

优选的技术方案中，所述水电站安全阀接管补强方法还包括：在所述将套管安装在接管上之前，将金属丝缠绕在所述接管上；在所述将套管安装在接管上之后，向所述套管与所述接管之间的空间填充树脂。

优选的技术方案中，所述水电站安全阀接管补强方法还包括：在填充树脂之前，以防水胶布缠绕接管，封堵套管与接管之间的空间的下端开口。

优选的技术方案中，所述水电站安全阀接管补强方法还包括：填充树脂后以所述套管为一个电极，以缠绕在所述接管上的金属丝为另一个电极，检测两个电极之前的导电性。

优选的技术方案中，所述水电站安全阀接管补强方法还包括：将橡胶塞拆除并焊接封堵注射孔。

通过在水电站安全阀接管补强方法中设置上述水电站安全阀接管补强装置，相应地，该水电站安全阀接管补强方法具有上述水电站安全阀接管补强装置的所有优势，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水电站安全阀接管补强装置的在灌注树脂时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水电站安全阀接管补强装置中的橡胶塞被注射器灌注时的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的水电站安全阀接管补强方法中的流程示意图；

图4为本发明实施例二提供的水电站安全阀接管补强方法中的子弯管与接管模拟装配时的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的水电站安全阀接管补强方法中的子弯管与接管模拟装配时的结构示意图。

附图标记说明：

11-子弯管；12-第一子直管；13-第二子直管；14-橡胶塞；141-引流沟道；15-对夹套管法兰；16-注射器；20-接管。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的水电站安全阀接管补强装置的在灌注树脂时的结构示意图；图2为本发明实施例提供的水电站安全阀接管补强装置中的橡胶塞被注射器灌注时的结构示意图。如图1-图2所示，本发明实施例一提供的水电站安全阀接管补强装置，包括套管，套管包括两个可拆卸连接的子套管，两个子套管的外形沿水电站安全阀接管的对称面对称设置。

其中，本申请中，需要补强的水电站安全阀接管包括弯管部分，弯管部分是在某个平面内进行弯曲的，而沿这个平面，接管20的管段是径向对称的。所以，这个平面为水电站安全阀的对称面，相应的，两个子套管的外形也沿该对称面对称。

通过设置两个对称的子套管，可以从水电站安全阀接管的两侧套在接管20上，然后将两个子套管固定连接，不会拆卸损失原接管20的弯管结构，利用子套管与接管20两端所连接的部件接触，可以由子套管在接管20外侧对接管20起到补强效果，消除了设备的部分安全隐患。

如图1所示，优选的，子套管包括子弯管11和第一子直管12和第二子直管13，子弯管11的一端固定连接第一子直管12，子直管的另一端固定连接第二子直管13。

虽然被补强的接管20不一定在弯管的两端均包括直管，但是，由于子套管与被补强的接管20之间留有空间，即使二者形状并不完全吻合，第一子直管12也可以容纳接管20在弯管下部的部分。具体的，子弯管11可以采用圆弧形的标准弯管，该弯管的壁厚是均匀的。

通过采用第一子直管12和子弯管11的组合，可以选用现成的管材，将其沿对称面一分为二，从而提高了加工的便捷性，而且也有利于保证材料厚度的均匀。

如图1所示，优选的，第一子直管12与子弯管11焊接连接，在第一子直管12与子弯管11的焊缝处设有注射孔，注射孔插有橡胶塞14。

其中，第一子直管12为子弯管11的下部所连接的子直管，而第二子直管13为第二子弯管11的上部所连接的子直管。其中，橡胶塞14呈圆锥台状，越接近接管20，橡胶塞14的直径越小。该形状有助于保证橡胶塞14密封注射孔的效果。此外，注射器16的针头可以为平针头，注射器16的针头插入橡胶塞14中，并从橡胶塞14朝向接管20的端面伸出。

通过在第一子直管12与子弯管11的焊缝处设置注射孔，可以在向两个子套管固定后与接管20之间的空间内注射树脂，并且，注射的树脂可以自下部逐渐向上流动，从而增加了树脂在凝固前与表面的接触时间，有利于改善树脂的接触效果。

如图2所示，优选的，橡胶塞14的内端设有多条沿橡胶塞14的径向延伸的引流沟道。

其中，在橡胶塞14的内端面上，可以设置大致呈十字形的引流通道，相应的，十字形之间的区域为大致扇形的凸出部。

通过设置沿橡胶塞14的径向延伸的引流通道，可以实现将注入的树脂及时向四周导流，使得树脂能够尽快与套管和接管20的表面融合。

优选的，还包括金属丝(图中未示出)，金属丝设置在套管内，且配置为缠绕在被补强的接管20外侧。

通过设置金属丝，可以在接管20外侧支撑套管，防止套管和弯管偏移过多。而且，因为金属的可延展性，即使尺寸差异也不会造成阻碍，此外，金属丝还可以配合检查树脂的填充情况。

实施例二：

图3为本发明实施例二提供的水电站安全阀接管补强方法中的流程示意图；如图3所示，本发明实施例二提供的水电站安全阀接管补强方法，使用上述任一的水电站安全阀接管补强装置，水电站安全阀接管补强方法包括：

获得需补强的接管20的参数并建模；

预制套管；

现场处理接管20；

将套管安装在接管20上。

其中，本实施例中，获得需要补强的接管20的参数，可以选择移动式3D扫描系统对现场弯管进行测绘，并通过阈值匹配的工作站获取尺寸，然后建立其立体模型。其中，移动式3D扫描系统可手持，为基于激光雷达的现场数据采集处理系统，应用于诸如自动驾驶、房屋建筑、地形测绘等领域，该扫描系统为现有技术，不再赘述。

而预制套管则包括：选择套管的尺寸，并确定补强设计参数。例如，现场接管20型号是φ114*20mm，则本实施例中套管的型号可以选择为φ159*10mm。基于测绘结果和补强设计参数需求，绘制套管的三维模型，并做模拟装配检查，如图4所示。具体的，模拟装配检查，即利用诸如SolidWorks之类的三维建模软件，将现场接管20的三维模型与套管的三维模型装配，剖切查看是否适配，是否出现干涉，如图5所示。若检查通过，则可以在车间预制套管，套管对剖分为两个子套管。而且，在两个子套管的相接触的边缘位置分别设置对夹套管法兰15。其中一相对的两个对夹套管法兰15中的一个对夹套管法兰15上设置螺孔。

其中，本实施例中，子套管也并非一个一体成型的部件，在制作套管时，可以选用一段弯管和两段直管，两段直管分别焊接固定在弯管的两端，然后再沿对称面剖切。采用这种方式，可以减小车间加工的难度，便于制造多种不同型线的弯管。

进一步地，在焊接之前制作坡口时，坡口向外开设，即越靠近套管的内侧坡口宽度越窄。一方面预制坡口可以保证坡口尺寸，提高焊接质量，另一方面将坡口向外开，有利于焊接人员进行操作。

此外，现场处理接管20包括：用除锈剂、打磨等方式对需要修复的接管20表面除锈；若采用除锈剂的方式除锈，则还要对除锈后的接管20清洗、烘干。

将套管安装在接管20上包括：将两个子套管从接管20两侧套装在接管20上，并且利用螺栓连接对夹套管法兰15，以实现固定。

先获得需补强的参数并建模，可以获得较准确的接管20模型，以提高套管制造的成功率。而现场处理接管20，可以保证接管20的表面性能，从而防止接管20生锈后逐渐锈蚀损坏。

如图3所示，优选的，水电站安全阀接管补强方法还包括：在将套管安装在接管20上之前，将金属丝缠绕在接管20上，在将套管安装在接管20上之后，向套管与接管20之间的空间填充树脂。

其中，金属丝不能太粗，以免套管无法完全安装到位，或者避免套管安装到位后，对金属丝的挤压过大，使得金属丝与套管之间的结合过于紧密，形成一定的密封效果而导致树脂难以渗入。例如，由于金属丝在缠绕接管20时不会严格地绝对地完全贴合接管20的外壁，而且，金属丝可以被压扁，所以若套管与接管20之间的间隙为20mm，则金属丝的直径可以为20±2mm，金属丝可以选择高纯度的铜丝；具体的，本实施例中，金属丝可以环绕接管20的外壁设置多根，每根金属丝可以从上方的第二子直管13伸出。另外，在树脂填充后，可以先沿侧向反复退役套管，使得树脂可以覆盖套管内的各个结构面。此外，树脂可以为环氧树脂等绝缘性的树脂。

通过设置金属丝，可以填充套管与接管20之间的间隙，从而使得套管与接管20之间可以牢固安装，而且也弥补了形状不完全一致的所导致的二者内壁与外壁的间隙的误差。

如图3所示，优选的，水电站安全阀接管补强方法还包括：在填充树脂之前，以防水胶布缠绕接管20，封堵套管与接管20之间的空间的下端开口。

其中，防水胶布缠绕在接管20的下端与其他的部件相连的位置。另外，防水胶布也可以对金属丝的端头进行固定。具体的，防水胶布可以为水管工维修管道所用的胶带。

通过利用防水胶布缠绕管，封堵套管与接管20之间的空间的下端开口，可以减少乃至于消除树脂的浪费，减少树脂填满的难度。

如图3所示，优选的，水电站安全阀接管补强方法还包括：填充树脂后以套管为一个电极，以缠绕在接管20上的金属丝为另一个电极，检测两个电极之前的导电性。

具体的，由于设置多根金属丝，因此以每一根金属丝为一个电极，以套管为另一个电极通电，测量电流大小。其中，在填充树脂之前和填充树脂之后分别测量，填充树脂之后与填充树脂之前的电流相差越大，说明金属丝与套管之间被环氧树脂填充得越饱满。若填充树脂之后的电流为零，则说明金属丝与套管之间被完全隔离。若每根金属丝的电流均为零，则为最佳填充状态。若不满足填充饱满条件，则再次灌注树脂。

以套管和金属丝分别为电极，检测两个电极之间的导电性，可以分别利用检测金属丝与套管之间的绝缘性，以判断树脂是否完全填充到位，其检测准确性高，操作方便。

如图3所示，优选的，水电站安全阀接管补强方法还包括：将橡胶塞14拆除并焊接封堵注射孔。

其中，在检测确定树脂全部灌注到位之后，将橡胶塞14拆除，并且利用焊接的方式封堵注射孔。

拆除橡胶塞14，可以避免橡胶老化而造成空气泄漏到套管与接管20之间，而采用焊接的方式封堵注射孔，可以彻底杜绝空气从注射孔泄漏。

如图3所示，具体的，水电站安全阀接管补强方法依次包括：

S1、获得需补强的接管20的参数并建模：

获得需要补强的接管20的参数，可以选择移动式3D扫描系统对现场弯管进行测绘，并通过阈值匹配的工作站获取尺寸，然后建立其立体模型。

S2、预制套管：

选择套管的尺寸，并确定补强设计参数。基于测绘结果和补强设计参数需求，绘制套管的三维模型，并做模拟装配检查。具体的，模拟装配检查，即利用诸如SolidWorks之类的三维建模软件，将现场接管20的三维模型与套管的三维模型装配，剖切查看是否适配，是否出现干涉。若检查通过，则可以在车间预制套管，套管对剖分为两个子套管。

选用一段弯管和两段直管，两段直管分别焊接固定在弯管的两端。在焊接完成之后，沿对称面剖开套管，形成两个子套管。

进一步地，在焊接之前制作坡口时，坡口向外开，即越靠近套管的内侧坡口宽度越窄。

在两个子套管的相接触的边缘位置分别焊接对夹套管法兰15。其中一相对的两个对夹套管法兰15中的一个对夹套管法兰15上设置螺孔。

S3、现场处理接管20：

用除锈剂、打磨等方式对需要修复的接管20表面除锈；若采用除锈剂的方式除锈，则还要对除锈后的接管20清洗、烘干。

S4、将金属丝缠绕在接管20上；

S5、以防水胶布缠绕接管20，封堵套管与接管20之间的空间的下端开口。

其中，防水胶布缠绕在接管20的下端与其他的部件相连的位置。另外，防水胶布也可以对金属丝的端头进行固定。

S6、将套管安装在接管20上：

将两个子套管从接管20两侧套装在接管20上，并且利用螺栓连接对夹套管法兰15，以实现固定。

S7、向套管与接管20之间的空间填充树脂；

S8、填充树脂后以套管为一个电极，以缠绕在接管20上的金属丝为另一个电极，检测两个电极之前的导电性：

具体的，由于设置多根金属丝，因此以每一根金属丝为一个电极，以套管为另一个电极通电，测量电流大小。其中，在填充树脂之前和填充树脂之后分别测量，填充树脂之后与填充树脂之前的电流相差越大，说明金属丝与套管之间被环氧树脂填充得越饱满。若填充树脂之后的电流为零，则说明金属丝与套管之间被完全隔离。若每根金属丝的电流均为零，则为最佳填充状态。若不满足填充饱满条件，则再次灌注树脂。

S8、将橡胶塞14拆除并焊接封堵注射孔：

其中，对接管20的现场处理和套管制作的相关步骤不用限制其先后顺序。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述实施例中，诸如“上”、“下”等方位的描述，均基于附图所示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水电站安全阀接管补强装置，其特征在于，包括套管，所述套管包括两个可拆卸连接的子套管，两个所述子套管的外形沿水电站安全阀接管的对称面对称设置。

2.根据权利要求1所述的水电站安全阀接管补强装置，其特征在于，所述子套管包括子弯管(11)和第一子直管(12)和第二子直管(13)，所述子弯管(11)的一端固定连接所述第一子直管(12)，所述子直管的另一端固定连接所述第二子直管(13)。

3.根据权利要求2所述的水电站安全阀接管补强装置，其特征在于，所述第一子直管(12)与所述子弯管(11)焊接连接，在所述第一子直管(12)与所述子弯管(11)的焊缝处设有注射孔，所述注射孔插有橡胶塞(14)。

4.根据权利要求3所述的水电站安全阀接管补强装置，其特征在于，所述橡胶塞(14)的内端设有多条沿所述橡胶塞(14)的径向延伸的引流沟道。

5.根据权利要求3所述的水电站安全阀接管补强装置，其特征在于，还包括金属丝，所述金属丝设置在所述套管内，且配置为缠绕在被补强的接管(20)外侧。

6.一种水电站安全阀接管补强方法，其特征在于，使用权利要求1-5中任一项的水电站安全阀接管补强装置，所述水电站安全阀接管补强方法包括：获得需补强的接管(20)的参数并建模；

预制套管；

现场处理接管(20)；

将所述套管安装在所述接管(20)上。

7.根据权利要求6所述的水电站安全阀接管补强方法，其特征在于，还包括：在所述将套管安装在接管(20)上之前，将金属丝缠绕在所述接管(20)上；在所述将套管安装在接管(20)上之后，向所述套管与所述接管(20)之间的空间填充树脂。

8.根据权利要求7所述的水电站安全阀接管补强方法，其特征在于，还包括：在所述将套管安装在接管(20)上之前，以防水胶布缠绕接管(20)，封堵套管与接管(20)之间的空间的下端开口。

9.根据权利要求7所述的水电站安全阀接管补强方法，其特征在于，还包括：

填充树脂后以所述套管为一个电极，以缠绕在所述接管(20)上的金属丝为另一个电极，检测两个电极之前的导电性。

10.根据权利要求9所述的水电站安全阀接管补强方法，其特征在于，还包括：将橡胶塞(14)拆除并焊接封堵注射孔。

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