Hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành các thiết bị cơ khí thuỷ công của nhà máy thuỷ điện Đăkrông và các công trình thuỷ điện khác

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỔNG CÔNG TY CƠ ĐIỆN - XÂY DỰNG NN & TL CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC GIAI ĐOẠN 2005 - 2010 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ ĐỀ TÀI/DỰ ÁN HỒN THIỆN CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH CÁC THIẾT BỊ CƠ KHÍ THUỶ CƠNG CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐAKSRƠNG VÀ CÁC CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN KHÁC Chủ nhiệm đề tài/dự án: (ký tên) (ký tên đóng dấu) Ban chủ nhiệm chương trình (ký tên) Cơ quan chủ trì đề tài/dự án: Bộ Khoa học Cơng nghệ (ký tên đóng dấu gửi lưu trữ) HÀ NỘI - 2010 MỤC LỤC CHUNG Trang bìa Trang phụ bìa Báo cáo thống kê Mục lục Danh mục ký hiệu, viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Trang Chương 1: Mở đầu 1.1 Sự hình thành đề tài 1.1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.2 Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu Dự án Sản xuất thử nghiệm 1.1.3 Tính khả thi hiệu kinh tế dự án 1.1.4 Tổng quan 1.1.4.1 Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt thiết bị khí thủy cơng cơng trình thủy điện nhu cầu thị trường Việt Nam 1.1.4.2 Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo lắp đặt thiết bị khí thủy cơng giới Chương Nội dung dự án sản xuất thử nghiệm thực 10 2.1 Hồn thiện thiết kế, cơng nghệ chế tạo lắp đặt cửa van 10 cung 2.1.1 Hoàn thiện thiết kế cửa van cung 10 2.1.1.1 Hoàn thiện thiết kế thép đặt sẵn 10 2.1.1.2 Hoàn thiện thiết kế thân cửa van cung 12 2.1.1.3 Hoàn thiện thiết kế cửa van cung 13 2.1.1.4 Hoàn thiện thiết kế khung cửa van cung 16 2.1.1.5 Thiết kế gối xoay cửa van cung 16 2.1.1.6 Hoàn thiện thiết kế gối quay treo xy lanh 20 2.1.2 Hồn thiện cơng nghệ chế tạo cửa van cung 21 2.1.2.1 Hồn thiện cơng nghệ chế tạo thép đặt sẵn khe cửa van cung 21 2.1.2.2 Hồn thiện cơng nghệ chế tạo số phận quan trọng gối 22 treo xy lanh thủy lực nâng hạ cửa van cung 2.1.2.3 Quy trình chế tạo cửa van cung 23 2.1.2.4 Hồn thiện cơng nghệ chế tạo gối xoay cửa van cung 29 2.1.2.5 Hồn thiện cơng nghệ chế tạo trục nắp gối treo xy lanh 32 thủy lực 2.1.2.6 Các bước thi cơng tổ hợp tồn cửa van cung 33 2.1.3 Hồn thiện cơng nghệ lắp đặt cửa van cung 35 2.1.3.1 Lắp dựng khe cửa 36 2.1.3.2 Lắp dựng cửa van cung 36 2.1.3.3 Lắp đặt cụm chốt treo lan can cầu thang 37 2.1.3.4 Lắp đặt thiết bị nâng hạ cửa van cung 37 2.2 Hồn thiện cơng nghệ thiết kế, chế tạo lắp đặt cửa van 38 phẳng sâu 2.2.1 Hoàn thiện công nghệ thiết kế cửa van phẳng sâu 39 2.2.1.1 Tính tốn áp lực thuỷ tĩnh tác dụng vào cửa van phẳng 39 2.2.1.2 Bố trí tính tốn lực tác dụng lên dầm 39 2.2.1.3 Bố trí ô dầm, tính chọn chiều dầy tôn mặt tiết diện 43 dầm 2.2.1.4 Tính tốn dầm phụ đứng 44 2.2.1.5 Tính tốn dầm biên 45 2.2.1.6 Tính toán bánh xe lăn 46 2.2.1.7 Vật chắn nước 49 2.2.1.8 Tính tốn lực nâng hạ cửa 51 2.2.1.9 Kiểm tra cụm tai kéo mối nối cửa 53 2.2.1.10 Tính tốn thép tỳ khe van 54 2.2.2 Hồn thiện công nghệ chế tạo cửa van phẳng sâu 55 2.2.3 Hồn thiện cơng nghệ lắp đặt cửa van phẳng sâu 57 2.2.3.1 Công nghệ lắp đặt khe cửa 57 2.2.3.2 Công nghệ lắp đặt cửa van 57 2.2.3.3 Công nghệ lắp đặt thiết bị nâng hạ 58 2.2.3.4 Vận hành thử nghiệm 62 2.2.3.5 Quy trình thử nghiệm vận hành ướt 63 2.3 Hồn thiện cơng nghệ thiết kế, chế tạo lắp đặt đường ống 64 áp lực 2.3.1 Hồn thiện cơng nghệ thiết kế đường ống áp lực 64 2.3.1.1 Xác định tổn thất thủy lực đường ống 65 2.3.1.2 Xác định đường kính kinh tế đường ống 66 2.3.1.3 Xác định cột nước tính tốn kể đến áp lực nước va 66 đường ống 2.3.1.4 Xác định chiều dày vỏ đường ống 66 2.3.1.5 Tính kiểm tra bền vỏ ống 67 2.3.1.6 Tính tốn ổn định vỏ ống đai tăng cứng 69 2.3.1.7 Kiểm tra ổn định mố néo 70 2.3.1.8 Kiểm tra ổn định mố đỡ 71 2.3.1.9 Tính kiểm tra bền gân cút chia nước 74 2.3.1.10 Tính nắp kiểm tra đường ống 74 2.3.1.11 Tính tốn thử tải đường ống áp lực 75 2.3.2 Hồn thiện quy trình chế tạo đường ống áp lực 80 2.3.2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo đường ống áp lực 80 2.3.2.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo ống trụ, ống côn, cút cong 82 đai tăng cường 2.3.2.3 Quy trình cơng nghệ chế tạo cút chia nước 82 2.3.2.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo mố đỡ trung gian 82 2.3.2.5 Quy trình cơng nghệ chế tạo bích câm 83 2.3.2.6 Quy trình cơng nghệ chế tạo Cửa kiểm tra 84 2.3.3 Hoàn thiện quy trình lắp đặt đường ống áp lực 85 Tính tốn thiết kế, quy trình cơng nghệ chế tạo lắp đặt 2.4 van đĩa có đường kính D0 = 1600mm vào cơng trình 86 thủy điện Đăksrơng 2.4.1 Tính tốn thiết kế van đĩa cơng trình thủy điện Đăksrơng 86 2.4.1.1 Các số liệu 86 2.4.1.2 Tính tốn lực, mơmen khối lượng đối trọng 87 2.4.1.3 Tính trục van 92 2.4.1.4 Tính bạc lót 93 2.4.1.5 Xác định gối trục 94 2.4.1.6 Xác định mayơ đĩa van 94 2.4.1.7 Xác định máy tiếp lực thao tác van đĩa 94 2.4.1.8 Tính cường độ chi tiết van đĩa 95 2.4.1.9 Tính tốn bích với gioăng phẳng 96 2.4.1.10 Tính tốn đĩa van 98 2.4.2 Cơng nghệ chế tạo van đĩa 101 2.4.2.1 Công nghệ chế tạo đĩa van 101 2.4.2.2 Công nghệ chế tạo vỏ van đĩa 103 2.4.2.3 Công nghệ chế tạo gối đỡ trục trung gian 103 2.4.2.4 Công nghệ chế tạo phận đóng mở van đĩa 104 2.4.2.5 Cơng nghệ chế tạo phận lại van đĩa 105 2.4.3 Quy trình lắp đặt van đĩa 105 2.4.3.1 Lắp ráp xưởng 105 2.4.3.2 Lắp đặt van đĩa vào cơng trình 2.5 Hồn thiện thiết kế, cơng nghệ chế tạo vận hành giàn nâng hạ xy lanh thủy lực 107 108 2.5.1 Hoàn thiện thiết kế giàn nâng hạ xy lanh thủy lực 108 2.5.1.1 Hoàn thiện thiết kế xy lanh thủy lực 108 2.5.1.2 Hoàn thiện thiết kế trạm nguồn thủy lực 111 2.5.1.3 Hoàn thiện tính tốn thiết kế kết cấu khung giàn nâng hạ 113 2.5.1.4 Hồn thiện tính tốn thiết kế cụm di chuyển giàn nâng hạ 115 2.5.1.5 Hồn thiện tính tốn thiết kế hệ thống điều kiển 116 2.5.2 Hồn thiện công nghệ chế tạo giàn nâng hạ xy lanh 116 thủy lực 2.5.2.1 Hồn thiện quy trình cơng nghệ chế tạo kết cấu khung giàn 116 2.5.2.2 Hoàn thiện quy trình cơng nghệ chế tạo cụm di chuyển 116 2.5.3 Lập quy trình thử nghiệm, vận hành giàn nâng hạ xi 117 lanh thủy lực 2.5.3.1 Quy trình vận hành giàn nâng hạ xi lanh thủy lực 117 2.5.3.2 Quy trình thử nghiệm giàn nâng hạ xi lanh thủy lực 117 2.5.4 Các yêu cầu chung vận hành giàn nâng hạ xi lanh 119 thủy lực 2.6 Hồn thiện thiết kế, cơng nghệ chế tạo vận hành cầu trục 120 chân dê 2.6.1 Hoàn thiện thiết kế cầu trục chân dê 120 2.6.1.1 Hoàn thiện thiết kế cấu nâng 120 2.6.1.2 Tính tốn kết cấu khung xe 124 2.6.2 Hồn thiện công nghệ chế tạo cầu trục chân dê 125 2.6.2.1 Quy trình chế tạo cụm xe cầu trục chân dê 126 2.6.2.2 Quy trình gia cơng chế tạo chi tiết tiêu biểu 127 2.6.3 Lập quy trình lắp đặt, thử tải vận hành cầu trục chân dê 129 2.6.3.1 Hướng dẫn lắp đặt 130 2.6.3.2 Quy trình thử tải cấp phép sử dụng 135 2.6.3.3 Quy trình vận hành cầu trục 137 2.6.3.4 Bảo dưỡng, xử lý hư hỏng thường gặp 139 CHƯƠNG CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 142 3.1 Các sản phẩm dự án 142 3.2 Đánh giá hiệu đề tài, dự án mang lại 148 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 151 4.1 Kết luận 151 4.2 Kiến nghị 152 Tài liệu tham khảo 153 DANH MỤC KÝ HIỆU Cửa van cung H - Chiều cao cột nước (m) B - Bề rộng thong thuỷ cửa van (m) R - Bán kính mặt (m) γ - Trọng lượng riêng nước (T/m3) q - Lực phân bố (T/m) σ c- Ứng suất chảy vật liệu (T/cm2) [σ] - Ứng suất uốn cho phép vật liệu (T/cm2) [τ] - Ứng suất cắt cho phép vật liệu (T/cm2) E - Môđun đàn hồi vật liệu (T/cm2) σ - Ứng suất uốn tính tốn (T/cm2) τ - Ứng suất cắt tính tốn (T/cm2) σtd - Ứng suất uốn tương đương (T/cm2) σ max - Ứng suất uốn lớn (T/cm2) τ max - Ứng suất cắt lớn (T/cm2) δ - Chiều dày tôn mặt (m) a - Cạnh ngắn ô mặt (m) b - Cạnh dài ô mặt (m) P -Cường độ áp lực thuỷ tĩnh tâm ô mặt (T/m2) M- Mô men (T.m) Q - Lực cắt (T) Mmax - Mô men lớn (T.m) Qmax - Lực cắt lớn (T) at, ad - Nhịp mặt dầm (m) l - Nhịp tính tốn dầm (m) h - chiều cao dầm (m) yc - Tung đô trọng tâm tiết diện (m) Ymax - Tung độ điểm xa tiết diện (m) Jx - Mơ men qn tính (cm4) Wx - Mô men chống uốn (cm3) Sx - Mô men tĩnh (cm3) Scx - Mô men tĩnh nửa mặt cắt với trục trung hoà (cm3) F - Diện tích (cm2) f - Độ võng ftd - Độ võng tương đương T - Lực nâng (T) G - Trọng lượng thân cửa (T) Tc - Tổng lực ma sát vật chắn nước bên (T) Tg - Tổng lực ma sát trục gối quay (T) ϕltx - Hệ số uốn dọc λx - Độ mảnh d - Đường kính trục (cm) Cửa van phẳng sâu H - Chiều cao thong thuỷ (m) B - Bề rộng thong thuỷ cửa van (m) Ht - Chiều cao cột nước tính tốn (m) ht - Chiều cao tâm chắn nước đỉnh (m) γ - Trọng lượng riêng nước (T/m3) q - Lực phân bố (T/m) σ c- Ứng suất chảy vật liệu (T/cm2) [σ] - Ứng suất uốn cho phép vật liệu (T/cm2) [τ] - Ứng suất cắt cho phép vật liệu (T/cm2) E - Môđun đàn hồi vật liệu (T/cm2) σ - Ứng suất uốn tính tốn (T/cm2) τ - Ứng suất cắt tính tốn (T/cm2) σtd - Ứng suất uốn tương đương (T/cm2) σ max - Ứng suất uốn lớn (T/cm2) τ max - Ứng suất cắt lớn (T/cm2) δ - Chiều dày tôn mặt (m) a - Cạnh ngắn ô mặt (m) b - Cạnh dài ô mặt (m) P - Cường độ áp lực thuỷ tĩnh tâm ô mặt (T/m2) M - Mô men (T.m) Q - Lực cắt (T) Mmax - Mô men lớn (T.m) Qmax - Lực cắt lớn (T) at, ad - Nhịp mặt dầm (m) l - Nhịp tính tốn dầm (m) h - chiều cao dầm (m) yc - Tung đô trọng tâm tiết diện (m) Ymax - Tung độ điểm xa tiết diện (m) Jx - Mơ men qn tính (cm4) Wx - Mô men chống uốn (cm3) Sx - Mô men tĩnh (cm3) Scx - Mô men tĩnh nửa mặt cắt với trục trung hồ (cm3) F - Diện tích (cm2) f - Độ võng ftd - Độ võng tương đương T - Lực nâng (T) G - Trọng lượng thân cửa (T) ... dự án Hồn thiện cơng nghệ thiết kế, chế tạo, lắp đặt vận hành thiết bị khí thuỷ cơng cho nhà máy thủy điện Đaksrơng cơng trình thuỷ điện khác • Mã số đề tài, dự án: Thuộc: - Chương trình (tên,... nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt thiết bị khí thủy cơng cơng trình thủy điện nhu cầu thị trường Việt Nam 1.1.4.2 Tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo lắp đặt thiết bị khí thủy cơng giới... Hồn thiện cơng nghệ chế tạo cửa van phẳng sâu 55 2.2.3 Hồn thiện cơng nghệ lắp đặt cửa van phẳng sâu 57 2.2.3.1 Công nghệ lắp đặt khe cửa 57 2.2.3.2 Công nghệ lắp đặt cửa van 57 2.2.3.3 Công nghệ