Thiết kế cửa van tự động thuỷ lực 1 chiều dạng cánh cửa

Họ và tên: Lê Mạnh Tài Hệ đào tạo: Chính quy Lớp: 50M-TBTC Nghành: Cơ Khí Khoa: Cơ Khí 1- TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế cửa van tự động thuỷ lực 1 chiều dạng cánh cửa 2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN: -

Họ và tên: Lê Mạnh Tài Hệ đào tạo: Chính quy

Lớp: 50M-TBTC Nghành: Cơ Khí

Khoa: Cơ Khí

1- TÊN ĐỀ TÀI:

Thiết kế cửa van tự động thuỷ lực 1 chiều dạng cánh cửa

2- CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN:

- Giáo trình kết cấu thép

- Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van

- Các tài liệu: Cơ bản về yêu cầu nhiệm vụ công trình, quy mô công trình:

+ Cao trình ngưỡng cửa: -2m ( thấp hơn đáy cống hiện nay là 1m)

+ Mực nước chiều min: +0,1m

3- NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN

Chương I: Tổng quan về các loại cửa van vùng mặn trong công trình thuỷ lợiChương II: Các thiết bị đóng mở cửa van

Chương III: Qui mô nhiệm vụ công trình, phân tích lựa chọn hình thức cửavan hợp lý

Chương IV: Tính toán thiết kế cửa van tự động thuỷ lực dạng cánh cửa

ChươngV: Tính toán năng tự động và các thiết bị phụ trợ

ChươngVI: Biện pháp thi công và sửa chữa

4- BẢN VẼ:

1- Bản vẽ tổng thể A0

2- Bản vẽ kết cấu cánh A0

3- Bản vẽ kết cấu khung A0

5- Bản vẽ lắp A0

6- Bản vẽ chi tiết khoá và cụm chi tiết A0

Họ và giáo viên hướng dẫn:

Đất nước ta hiện nay là một nước nông nghiệp, có hệ thống sống ngòi dàyđặc và một hệ thống bờ biển dài Để thúc đẩy nền kinh tế đất nước ta nói chung vànền nông nghiệp nói riêng, thì chúng ta cần phải chú trọng, cải tạo, nâng cấp côngtrình thuỷ lợi Đó là vấn đề cấp thiết từ trước đến nay tất cả các nước có nền kinh tếphụ thuộc vào nông nghiệp đều phải chú trọng quan tâm và đầu tư.

Hệ thống công trình thuỷ lợi ở vùng đồng bằng ven biển nói chung, và hệ thốngcông trình miền trung nói riêng, chủ yếu là kênh đào và trên kệnh cống ngăn chiều giữngọt được xây dựng chủ yếu Do vậy nếu hệ thống cống không đảm bảo thì hệ thốngthuỷ lợi không những không mang lại lợi ích mà có khi còn mang lại “thuỷ hại”

Cống ngăn triều giữ ngọt đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp pháp triểnthủy lợi vùng ven biển Cửa van tự động là trái tim của cống vùng triều Nó đóngvai trò quyết định việc công trình có phát huy được hiệu quả hay không Đặc điểmcủa công trình vùng ven biển nói chung là chịu ảnh hưởng của vùng triều và bánnhật triều Sống các cống mang lại nằm cách khu dân cư, xa đường điện, do yêu cầucải tạo đất cho nên phải đóng mở cống ngày 3 đến 4 lần rất vất vả và không kịp thờiTrong tình hình đó việc vận dụng năng lượng của thuỷ triều để vận hành cửa cống

là giải pháp tối ưu nhất Việc sử dụng các cửa van tự động vừa tiết kiệm nănglượng, vừa tiết kiệm thiết bị điều khiển, vừa đáp ứng được yêu câu ngăn mặn, giữngọt, tưới tiêu Đặc biệt ở một số vùng ven biển miền trung cửa van tự động cònđảm bảo an toàn khi lũ về đột ngột cửa van sẽ mở kịp thời

Vậy trong đồ án này em cần tổng quan về các loại cửa vùng mặn, các vậtliệu chế tao cửa,và phương pháp trông ăn mòn Nêu ra phương án thiết kế van tựđộng từ đó rút ra phương án tối ưu nhất cho từng công trình cụ thể Tính toán thiết

kế cửa van trục đứng dạng cánh cửa của công trình cống NGŨ THÔN- Thái Bìnhvới các số liệu đã cho

Để bản đồ án này được hoàn thành em xin chân thành cảm ơn các thầy, côgiáo trong khoa Kĩ Thuật Cơ Khí, trường đai học Thủy lợi và đặt biệt là:

Thầy giáo TS Trần Văn Khanh ( Khoa kỹ thuật cơ khí-ĐHTL)

Đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình để em hoàn thành đồ án tốt nghiệpnày Tuy đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đồ án, xong do trình độ và

sự hiểu biết có hạn khó tránh khỏi những phần thiếu sót em mong nhận được những

ý kiến đóng góp của các Thầy, cô giáo và các bạn để đồ án của em được hoàn thiệnhơn

Hà nội, Ngày tháng năm 2012

Sinh viên thực hiện:

Lê Mạnh Tài

Trong hơn 100 năm qua đã có hàng trăm công trình thủy lợi được xây dưngtrên hơn 75 hệ thống thủy nông, 700 hồ chứa và dọc theo 3000 km bờ biển vớinhiêm vụ hết sức quan trọng là ngăn mặn, và giữ ngọt, tiêu úng, thoát lũ và kết hợpgiao thông thủy Trong hệ thống công trình đó có nhiều công trình được xây dựng từthời Pháp, từ năm 1960 ở miền Bắc và sau năm 1960 ở miền Nam đến nay hàng loạt

hệ thống công trình thủy lợi đã và đang tiếp tục được xây dựng

Cửa van là một bộ phận trong các công trình thuỷ lợi, trực tiếp làm nhiệm vụhết sức quan trọng: điều tiết dòng chảy, điều chỉnh mực nước và lưu lượng qua côngtrình, dùng để ngăn mặn giữ ngọt, tiêu chua rửa phèn ở các vùng thuỷ triều Cửavan không thể thiếu trong các công trình thuỷ điện, làm cửa âu thuyền, điều tiếtdòng chảy vào tua bin, tích nước vào hồ chứa, xả nước mặt có vật trôi nổi, xả cát,đóng cửa van để sửa chữa tuabin, lấy nước phù sa cho đồng ruộng trong mùa lũ khi

mà mực nước trong đồng thì cạn khô còn mực nước trên sông thì đang ở thời điểmbáo động

Như vậy, cửa van là một kết cấu dùng phổ biến trong các công trình thuỷ lợi.Công trình thuỷ lợi có vận hành và khai thác tốt hay xấu có đạt được mục tiêu thiết

kế hay không là phụ thuộc vào sự vận hành của cửa van

Ở nước ta hiện nay cửa van được ứng dụng rất rộng rãi trên các công trìnhthuỷ lợi, thuỷ điện đem lại nhiều lợi ích trong việc cung cấp nước, điện cho việcsinh hoạt của nhân dân, nuôi trồng thuỷ, hải sản, hoa màu Đồng thời giữ nướctrong mùa khô và tiêu thoát nước trong mùa lũ đảm bảo an toàn cho công trình

Tuỳ theo nhiệm vụ hay kết cấu mà cửa van được phân thành nhiều loại khácnhau Mỗi loại cửa van đều có những ưu nhược điểm riêng

1.1.1Theo công dụng của cửa van:

+) Cửa van điều tiết nước trên hồ chứa (cửa lấy nước vào hồ, tràn xả lũ)

+)Cửa van điều chỉnh mực nước và lưu lượng trên hệ thống kênh

+)Cửa van ngăn mặt, giữ ngọt ở các cống vùng triều

1.1.2 Theo nhiệm vụ của cửa van

hoàn toàn hoặc một phần để điều tiết lưu lượng hoặc khống chế mực nước thượng, hạ lưu.Cửa van này thường làm việc dưới áp lưc thuỷ động.

+)Cửa van sửa chữa là cửa van được sử dụng khi cần sửa chữa, tu dưỡng cửavan chính, cửa cống

+)Cửa van bảo hiểm là loại cửa van được sử dụng khi cửa van chính hoặccác bộ phận công trình có sự cố

+)Cửa van thi công :cửa van được sử dụng trong quá trình xây dựng công trình

1.1.3 Theo vật liệu chế tạo cửa van

+)Cửa van thép

+)Cửa van bằng gỗ

+)Cửa van bê tông

+)Cửa van bằng nhựa tổng hợp

1.1.4 Theo nguyên lý hoạt động của cửa van

+) Tự động điện,tự động bằng thuỷ lực

+)Bán tự động

+)Có thiết bị đóng mở (bằng tay, điện , thuỷ lực )

1.1.5 Theo yêu cầu công trình

+)Cửa van xả mặt

+)Cửa van xả đáy

+)Cửa van trên mặt: Là cửa van khi đóng đỉnh cao hơn mực nước thượnglưu Cửa van này thường chịu cột nước tương đối thấp, kích thước của cửa van nàylớn, dễ kiểm tra dễ sửa chữa.

+)Cửa van dưới sâu: Là cửa van mà đỉnh của nó nằm thấp hơn mực nướcthượng lưu Chiều cao cột nước phía trên đỉnh có thể lên tới 1m đến vài chục m cóthể lên tới cả trăm m Cửa van này chịu cột nước lớn

1-2 Tổng quan vế cửa van tự động thủy lực

1.2.1 Cửa van phẳng trục quay đứng

a, Cửa van trục đứng đặt giữa

Cửa van trục đứng đặt giữa có cấu tạo là một tấm phẳng có trục đặt ở giữa.Hai trục hình trụ được gắn trên hai gối trục gần trên khung cửa

Loại van tự động trục đứng đặt tại giữa phải có thiết bị đóng mở để điều tiếtlưu lượng qua cống

Hình 1-1 cửa van phẳng trục đứng giữa Nguyên lý hoạt động

Cửa hoạt động nhờ nguyên lý chênh lệch áp lực nước phía trước và phía saucửa và cửa quay theo chiều dòng chảy

- Cửa van tự động trục đứng đặt giữa có thiết bị điều tiết lưu lượng qua cửakhi có thiết bị đóng mở.

- Vì trục quay của cửa đặt ở giữa nên trọng tâm tương đối cân bằng do đó cửakhông bị vặn

- Có thể đóng mở cưỡng bức khi đang có dòng chảy

- Cửa bị rung động khi có dòng chảy

- Do trục quay thẳng đứng nên trọng lượng của cửa dồn xuống cối quay dướicủa cửa

1.2.2 Cửa van chữ nhân.

*) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

+ Cấu tạo:

Hình 1-2:Cửa van chữ nhân

cánh , quay quanh hai trục cố định thẳng đứng, nó có dạng như cánh cửa.

+ Nguyên lý:

- Khi làm việc hai cánh quay quanh hai trục thẳng đứng song song

*) Ưu nhược điểm:

+ Ưu điểm:

- Có thể tự động đóng mở do sự chênh lệch mực nước thượng hạ lưu

- Khi cửa mở thì hai cánh cửa ép sát vào trụ pin nên không chiếm diện tíchdòng chảy và có thể cho thông tàu thuyền

+ Nhược điểm:

- Tường âu phải dài, không tự động được hoàn toàn

- Cửa hay bị kẹt do hai cánh cửa đóng không đồng thời, khi đóng cửa haicánh thường hay bị kẹt vào nhau nên dễ gây hư hỏng

- Không giữ ngọt được và không đóng cưỡng bức được Rò rỉ qua cửa van lớn

*) Phạm vi ứng dụng:

- Thường dùng trong trường hợp âu thuyền làm việc một chiều.

- Đóng mở chậm nên không sử dụng được trong việc giữ ngọt

1.2.3 Cửa van tự động thủy lực kiểu cánh cửa lệch trục

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cửa van là một tấm phẳng quay xung quanh hai trục ổ thẳng đứng dạng bản

lề, ổ trục trên hình trụ, ổ dưới dạng chỏm cầu, hai ổ lệch nhau tạo thành góc Ө trongmặt phẳng của cửa Phía đầu cửa bố trí hệ thống khóa chốt để giữ ngọt khi cần thiết

Nguyên lý hoạt động:

Cửa tự động đóng khi mực nước thượng, hạ lưu cân bằng nhau nhờ mô menlệch trục Khi đóng hết hai tâm trục quay cùng nằm trong mặt phẳng vuông góc vớimặt ngang nhưng hai tâm cách nhau một khoảng a Do đó khi mở cửa, cửa sẽ bịnghiêng một góc Ө Khi mực nước thượng lưu cao hơn mực nước hạ lưu, áp lựcnước đẩy cửa quay quanh trục cửa được mở theo dòng chảy

Ưu điểm:

- Cửa van làm việc tự động, không cần người vận hành máy đóng mở

- Cửa van có kết cấu đơn giản, chủ động trong việc đóng mở, nâng cao đượcnăng lực tiêu thoát nước của công trình

- Cửa dùng để ngăn mặn, giữ ngọt, tiêu lũ, lấy nước và kết hợp giao thông thủy

- Hiện nay đã có cải tiến đáng kể về kết cấu khóa chôt( một chiều, hai chiều)

vì vậy cửa có thể tự động một chiều, hai chiều tùy ý theo yêu cầu của công trình

- Có thêm khung cửa thả xuống cống để có thể kéo lên khi cần sửa chữa hoặcbảo dưỡng

Nhược điểm:

- Không có khả năng đóng cưỡng bức khi có dòng chảy

- Độ mở kém, dòng chảy lệch, và hiện tượng va đập tiếp tục được nghiêncứu và khác phục

Phạm vi ứng dụng:

Cửa van tự động thủy lực dạng cánh cửa được dùng chủ yếu ở các cốngvùng chiều vì nó có thể đóng mở nhiều lần trong ngày, đảm bảo tốt các yêu cầu củacông trình thủy lợi vùng đó.

1.2.4 Cửa van trục quay ngang

- Cửa van trục ngang có cấu tạo là tấm phẳng quay được quanh trục ngangđặt ở hai bên cửa van

- Trục có thể đặt trên, đặt dưới hoặc đặt ở khoàng giữa Ổ quay đặt ở tườngbên và trụ pin

- Cửa van lệch trục ngang có thể làm bằng thép, bằng gỗ hoặc bằng bê tôngcốt thép

- Cửa van có thể làm dạng chữ nhật nhưng cũng có thể là dạng hình thang

a, Cửa van trục quay đặt trên:

- Cửa van phẳng trục quay ngang đặt trên là một tấm phẳng, có trục quayđặt ở phía trên của cửa van

Hình 1-4 Cửa van trục quay đặt trên

Nguyên lý hoạt động:

- Cửa hoạt động nhờ chênh áp lực nước ở dưới thượng lưu và hạ lưu Khi

nhà mô men mở cửa của áp lực nước Còn khi mực nước trong đồng và ngoài đồng

và trong đồng bằng nhau thì cửa sẽ đóng lại nhờ trọng lượng của cửa

Ưu nhược điểm:

Ưu điểm:

- Trọng lượng của cửa được chia đều cho hai gối

- Áp lực nước tác dụng dọc theo chiều tâm quay do đó không bị vặn cửa khilàm việc

- Nó có thể tự động tháo lũ, ngăn triều

Nhược điểm:

- Trong quá trình làm việc xuất hiện va đập

- Không đóng cưỡng bức được

- Gây cản trở giao thông thủy

- Khi cần giữ ngọt đặc biệt khó khăn

Phạm vi ứng dụng:

Cửa van có thể áp dụng cho những cống vùng triều Nó có thể dùng tháo lũ,ngăn măn, giữ ngọt

b, Cửa van có trục quay nằm ở khoảng giữa:

Cửa van phẳng trục quay nằm ở khoảng giữa là một tấm phẳng có trục quayđặt ở khoảng giữa của cửa van Ổ trục quay đặt ở tường biên hoặc trụ pin

Hình 1-5 Cửa van có trục nằm ngang

Nguyên lý làm việc:

Chế độ giữ nước tưới: Về mua khô khi mực nước thượng lưu nhỏ hơn caotrình cửa lúc đó tâm áp lực đặt ở vị trí thấp hơn cối quay, cửa sẽ tạo ra mô men giữcho cửa ổn định ở vị trí đóng để giữ nước tưới

P

Hình1-6 Lực tác dụng lên cửa khi giữ nước

Chế độ thoát lũ: Về mùa mưa khi mực nước dưới đồng vượt qua cao trìnhcửa, lúc đó tâm áp lực nằm ở vị trí thấp hơn vị trí cối quay tạo mô men gây mở cửa,cửa tự động mở ra đến vị trí gần nằm ngang

P

Hình 1-7 Lực tác dụng lên cửa khi thoát lũ

Ưu nhược điểm:

Ưu điểm:

- Trọng lượng của cửa được chia đều cho hai gối.

- Áp lực nước tác dụng dọc theo chiều tâm quay do đó không bị vặn cửa khilàm việc

- Cấu tạo đơn giản có thể làm bằng vật liệu dễ kiếm

- Nó có thể tự động tháo lũ, ngang chiều, giữ ngọt

Nhược điểm:

- Trong quá trình làm việc xuất hiện va đập của cửa van

- Hai trục nằm trong nước dễ bị rỉ, phải có đường dẫn mỡ bôi trơn

- Khi mực nước phía đồng, sông thấp và khi có mực nước chênh lớn, việccho thuyền qua sẽ khó khăn

Phạm vi ứng dụng: Cửa van này có thể áp dụng cho những cống ngăn triều,tháo lũ, ngăn măn, giữ ngọt và thuyền qua lại ít

c, Cửa van trục quay ngay ở phía dưới:

Cửa van làm việc theo chế độ điều tiết nước, đóng mở cửa quay xung quanhcụm cối ở phía dưới và phụ thuộc vào máy đóng mở

Khi cần giữ nước cửa được dâng lên

Khi cần điều tiết nước cửa được hạ xuống ở các mức khác nhau

Hình 1-8 Cửa van trục quay ngang ở vị trí dưới (Clape)

Nguyên lý hoạt động:

- Cửa van làm việc theo chế độ điều tiết nước, đóng mở cửa quay xung quanhcụm cối ở phía dưới và phụ thuộc vào máy đóng mở

- Khi cần giữ nước cửa được nâng lên

- Khi cần điều tiết nước cửa được hạ xuống ở các mức khác nhau Như vậycửa đóng vai trò như một đập dâng

Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Tháo lũ tốt, có khả năng đóng mở cửa nhanh

Nhược điểm:

- Kết cấu phức tạp, giá thành cao

- Không có khả năng thông thuyền

Phạm vi ứng dụng:

- Thường được ứng dụng trên các tràn, đập dâng trên sông, các cống điều tiếtnước hay các cống vùng triều để hớt ngọt

đó Chính vì vậy mà có thể giảm được lực đóng mở.

CHƯƠNG II: CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO CỬA VAN

Hầu hết vật liệu thép cán nóng định hình đều được nhập từ nước ngoài nhưPháp, Nga, Trung Quốc, Hàn Quốc, Mỹ có chủng loại và chất lượng khác nhauqua từng thời kỳ

Các kết quả khảo sát hiện trường cho thấy các cửa van trên công trình thủylợi chế tạo từ các vật liệu khác nhau Bên cạnh thép các bon CT38 được sử dụngcho các của van lớn (T5, số 2, Vàm Rày ), các cửa van có khẩu độ nhỏ hơn (GòCông, Sáu Quế 2) được chế tạo từ thép chống ăn mòn ( thép không rỉ) Các cửa vancống Kì Sơn, Tầm Vu Rạch Chanh BL được chế tạo từ khung thép bọc compozitdày 5mm và bản mặt bằng compuzit Bản mặt cửa van cống Đuôi Ma được chế tạo

từ thép CT38, còn khung thép được chế tạo từ thép không rỉ Cửa van đập đáy đượcchế tạo năm 1936 bằng thép cán nóng định hình của Pháp sau đó được cải tạo lại vàthay thế bằng thép của Nga năm 1975

Trong thời gian trước năm 1945, các kết cấu thép được chế tạo từ thép bền

ăn mòn khí quyển có hàm lượng các bon thấp, hàm lượng lưu huỳnh và đồng cao.Loại vật liệu này có tổ chức chủ yếu là một pha khá đồng đều, độ bền ăn mòn tốt

2.1 thép chế tạo cửa van thời pháp

Gối đỡ quay là bộ phận thường xuyên làm việc trong môi trường ngậpnước, gối đỡ được chế tạo bằng thép có hàm lượng cacbon thấp (0.02) nhưng lại cócác nguyên tố như Cr, Mo, Mn, Cu, Ti tạo cho thép có tính chống ăn mòn cao mà

độ bền đảm bảo Thanh giằng giữa các dầm chính của cửa van cũng được chế tạo từmột loại thép cacbon thấp thời Pháp loại thép này có hàm lượng cacbon (0.04) caohơn loại thép dùng chế tạo gối đỡ, hàm lượng các nguyên tố Cr, Mn, Mo, Cu,Ti, cũng cao hơn, ngoài ra còn có Al nguyên tố hạt mịn làm cho cơ tính của thépnày cao đảm bảo yêu cầu làm việc ở trạng thái chịu lực rất phức tạp và môi trườnglàm việc không ổn định Dầm chính của cửa van là bộ phận chịu lực chính của cửavan, các kết cấu cửa van như bản mặt, thanh giằng, gối quay, đều liên quan trực

tiếp đến dầm chính do vậy đây là bộ phận chịu lực rất phức tạp và có vai trò quantrọng trong kết cấu cửa van Dầm chính được chế tạo từ thép có hàm lượng cacboncao hơn hai loại trên (0.09) và cũng có các nguyên tố nâng cao cơ tính và khả năngchống ăn mòn như Cr, Mo, Mn, Ti, Cu, Al Thép chế tạo bulong cuả Pháp có hàmlượng cacbon cao hơn cả (0.12) và cũng có các nguyên tố khác nhằm nâng cao cơtính của thép đảm bảo yêu cầu làm việc của chi tiết.

Thép này có cơ tính cao

2.2 Thép chế tạo cửa van của Nga

Đây là loại thép dùng để thay thế loại thép thời Pháp khi cải tạo công trìnhđập đáy năm 1975 do đó môi trường và điều kiện làm việc tương đối giống nhau.Thành phần hóa học trong thép của Nga khác so với thành phần trong thép thờiPháp, hàm lượng cacbon trong thép lớn hơn, lượng các nguyên tố hợp kim cũngkhác do vậy về mặt cơ tính thì loại thép này vẫn đảm bảo có cơ tính tốt nhưng khảnăng chống ăn mòn lại kém hơn so với thép thời Pháp

Nói chung thép chế tạo cửa van thời pháp và của Nga là những loại thép tốt

có độ bền cao Nhưng hiện nay thép này ở nước ta chỉ tồn tại ở một số công trìnhthủy lợi nên không có điều kiện áp để áp dụng vào các công trình mới Vì vậy việc

nghiên cứu tính chất của các loại thép này để có thể tìm ra được mác thép phù hợpvới yêu cầu, nhằm nâng cao tuổi thọ của công trình là rất cần thiết

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của một số thép chế tạo cửa van thời Pháp vàthép của Nga

Thép các bon CT38 có hàm lượng cacbon <0.2% và tổ chức hai pha gồm cáchạt ferit (mầu sáng) và các hạt péclit (màu tối) Thép chống ăn mòn có hàm lượng

0.04%C, 18%Cr, 8%Ni, 1.5%Mn và tổ chức một pha là Austenit tương đương mác08Cr18Ni10 theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) SUS 304 theo tiêu chuẩn của Nhật(JIS) và 304 theo tiêu chuẩn ASTM, AISI của Mĩ.

Thép các bon CT38 thuộc nhóm C của thép cán nóng thông dụng được quyđịnh đồng thời cả thành phần hóa học và tính chất vật lý, thích hợp cho việc chế tạocác kết cấu thép chịu lực có liên kết hàn trong các công trình xây dựng giao thông,thủy lợi thường có dạng tấm, thanh cán nóng định hình I, L,[ có tổ chức ở trạngthái dạng thường hóa

2.3 Vật liệu thép không gỉ

Từ năm 1990 trở lại đây nhiều cửa van khẩu độ nhỏ được chế tạo từ thépkhông rỉ Đặc biệt trong những năm gần đây nhiều cửa van được chế tạo từ mácthép có độ bền cao từ Châu Âu, thép hợp kim thấp độ bền cao như 09Mn2Si Vậtliệu Compozit cũng được áp dụng trong chế tạo cửa van

Thép không rỉ là loại thép có hàm lượng Cr > 12% Lúc này trên bề mặt thép

sẽ được phủ kín bởi một lớp oxít Crôm Cr O2 3 xít chặt, ngăn cản sự tiếp xúc của thépvới môi trường xung quanh và làm tang khả năng chống ăn mòn của thép Thépkhông rỉ là loại thép có tính chống ăn mòn cao trong các môi trường ăn mòn mạnhnhư axit nên được sử dụng nhiều trong ngành hóa chất và thực phẩm trong thờigian gần dây đã được sử dụng để chế tạo cửa van thép ở các công trình ven biểnvùng đồng bằng Song Cửu Long

Trên các cánh van thép không rỉ có hiện tượng biến mầu xung quạnh mốihàn do ăn mòn tinh giới Song với các thiết bị kỹ thuật hiện có, chúng ta chưa cókhả năng xác định chiều sâu ăn mòn tinh giới tại hiện trường

Việc nghiên cứu các tính chất của thép không rỉ trong môi trường làm việc(nước lợ, mặn, biển) cần sớm được tiến hành đầy đủ và kĩ lưỡng thép không rỉ làloại vật liệu đắt tiền.cửa van thép không rỉ có giá thành cao đòi hỏi đầu tư lớn, nếu

sử dụng không hợp lý có thể dẫn đến tốn kém mà hậu quả không cao

2.3.1 Thép không gỉ mactenxit:

Lượng crom trong loại théo này từ 12-17%, nếu vượt quá giới hạn trên thì sẽtrở thành thép austenit Nếu lượng crom ở mức giới hạn dưới (12,5 -13%) thì hàmlượng cacbon phải hạn chế không vượt quá 0,4% để tránh tạo thành quá nhiều phacacbit crom dẫn tới làm nghèo crom ở phần kim loại nền và giảm khả năng chống rỉcủa thép Đó chính là các trường hợp thép không gỉ mà ta vẫn thường quen gọi theocánh gọi của Nga ( 12X13, 20X13, 30X13, 40X13) tương đương với mác thép của

ta là 12Cr13, 20Cr13, 20Cr13, 40Cr13 Nếu tăng lượng crom lên tới 17% thì lượngcacbon có thể cao tới 0,9 – 1,1% để tăng cơ tính mà vẫn đảm bảo tính chống gỉ

Nhiệt luyện thép không gỉ loại này ucnxg bao gồm: austenit hóa, tôi và ram.Nhiệt độ austenit hóa khá cao (950-1100°C) do Cr nâng cao điểm chuyển pha( - )

và cần phải hòa tan cacbit crom vào ( ) Do lượng crom cao nên thép này dễ tôi, Cóthể nguội trong dầu hoặc trong không khí mà vẫn có thể nhận được mactenxit Nhiệt

độ ram tùy vào yêu cầu cụ thể, nhưng lưu ý tránh giòn ram loại II ở vùng nhiệt độ350- 575°C bằng cánh nguội nhanh trong dầu Nếu nguội chậm trong vùng nhiệt độtrên sẽ thành Cr C32 6, nó là nguyên nhân làm thép bị giòn và giảm khả năng chống ănmòn

Bảng 2.2 thành phần hóa học và cơ tính của một số loại thép không gỉ.

và chịu mài mòn như supap xả của động cơ Diezel, ổ bi làm việc trong một số môitrường ăn mòn….

Nói chung thép không gỉ mactenxit có tính ăn mòn cao trong không khí,nước sông, nước máy, do hiệu ứng thụ động hóa của crom nên không bị ăn mòn

trong axit HNO3, còn trong cac axit khác chúng bị ăn mòn Cần lưu ý rằng trong baloại thép không gỉ chính, thép mactenxit là loại có tính chống ăn mòn kém nhất.thực tế thường gặp thép với lượng crom tối thiểu 12,5-13% vừa đủ để đảm bảo tínhthụ động hóa của lớp bề mặt, nhưng do một phần crom tạo với C thành cacbit nên

nó không thể tham gia tạo ra màng thụ động làm cho thép có tính chống ăn mònkém đi

2.3.2 Thép không gỉ ferit:

Tùy theo lượng crom, thép không gỉ ferit được chia thành 3 nhóm:

- Nhóm thép chứa khoảng 13%Cr, như số hiệu 405 của Mỹ,loại này chứa rất

ít cacbon ( nhỏ hơn 0,08%) Cho thêm 0,2%Al, nguyên tố mở rộng vùng ( ) sẽngăn cả sự tạo thành austenit khi nung và tạo thuận lợi cho việc hàn, được dùngtrong công nghiệp dầu mỏ

- Nhóm thép chứa tới 17%Cr như số hiệu 12Cr17 ( tương đương số hiệu 430của Mỹ) đó là số hiệu thép không gỉ fefit được dùng nhiều nhất, vì nó có thể thaythế thép không gỉ austenit khi điều kiện sử dụng cho phép lại không chưa Ni nên rẻhơn nhiều được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất axit HNO3, hóa thực phẩm,kiến trúc… nhược điểm của thép này là khó hàn khi nhiệt độ vượt quá 950°C vùnggần mối hàn trở lên giòn và là nơi xảy ra ăn mòn theo biên hạt có thể khắc phụchiện tượng này bằng cách hạ thấp lượng cacbon hoặc cho thêm 0,8%Ti và thép như

số hiệu 08Cr17Ti;

-Nhóm thép chứa 20-30%Cr như số hiệu 15Cr25Ti ( tương đương với sốhiệu 446 của Mỹ) hay 15Cr28, vì lượng crom cao lên chúng có tính chống oxi hóacao ( không bị tróc vẩy ở nhiệt độ cao 800-900°C)

-Nói chung thép không gỉ ferit có giới hạn đàn hồi cao hơn austenit nhưngmức độ hóa bền do biến dạng dẻo lại thấp hơn, lên chúng thích hợp cho việc giacông bằng biến dạng dẻo nguội cán, kéo, gò, dập…) độ bền chống ăn mòn củachúng phụ thuộc lượng crom có trong thép, nhưng tốt nhất ở trạng thái ủ Để hạnchế hiện tượng ăn mòn cục bộ ( ăn mòn điểm) phải tăng lượng crom lên trên 20%

và tốt hơn là cho thêm khoảng 2% Mo, cho phép sử dụng thép trong khí hậu biển,nước biển và trong môi trường axit

2.3.3Thép không gỉ austenit:

Các thép không gỉ kể trên, pha ( ) không tồn tại hoặc chỉ tồn tại ở nhiệt độ

cao Nếu cho thêm Ni, nguyên tố mở rộng vùng ( ) với lượng thích hợp sẽ làm cho

thép có tổ chức ( ) ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thường, đó là các loại thépkhông gỉ austenit

Thép không gỉ austenit điển hỉnh là loại 18,8 hay 18,9 (18%Cr và 8-10%Ni) Bảng 2.3 dưới đây nêu thành phần hóa của một số thép không gỉ loại nàythường được sử dụng ở nước ta

Bảng 2.3 thành phần hóa học của một số thép không gỉ ni có tổ chức austenit

Mác thép

Thành phần các nguyên tố,%

Không lớn hơn12Cr18Ni9 ≤0.127 17-19 8-10 - 2.0 0.8 0.035 0.02

Những ưu điểm nổi bật của nhóm thép này có thể tóm tắt như sau:

-Tính chống ăn mòn cao, chúng hoàn toàn ổn định trong nước sông, nướcbiển, trong hơi nước bão hòa và quá nhiệt, trong các dung dịch muối trong cácdung dịch axit chúng có tính chống ăn mòn cao: ổn định trong axit HNO3 với mọinồng độ và nhiệt độ, trong axit H SO2 4 nguội, trong axit HCl loãng, nguội bởi vậy

chúng được dùng trong công nghiệp sản xuất axit, công nghiệp hóa dầu và thựcphẩm, chi tiết chịu nhiệt tới 900-1000°c

- Tính dẻo cao ( = 45-60%), dễ cán, dập, gò, ở trạng thái nguội, rất thíchhợp để chế tạo các thiết bị hóa học ( làm bình, ống,…) Cũng do có cấu tạo mạnglập phương diện tâm nó không bị giòn ngay cả khi hạt lớn do quá nung và nhất làkhông có điểm chuyển biết dẻo giòn, do vậy có thể dùng ở nhiệt độ rất thấp như ởvùng băng giá, hoặc làm bình chứ khí hóa lỏng, trong kỹ thuật

- Cơ tính đảm bảo mặc dầu không hóa bền được bằng nhiệt luyện (dokhông có chuyến biến pha ), nhưng lại hóa bền mạnh bằng biến dạng dẻo, nhưng độbền thấp; σb= 750 Mpa; σ0.2= 250Mpa, nhưng sau biến cứng bằng biến dạng nguội

có thể đạt độ bền rất cao; σb= 1000Mpa; σ0.2= 750Mpa, hoàn toàn đáp ứng yêu cầu

chịu tải của các thiết bị hóa học sự hóa bền này là do phần lớn mactenxit biết dạng,giống như trường hợp thép chống mài mòn mangan cao (130Mn13Đ ) Cũng chính

do nguyên nhân này Thép bị biến cứng rất nhanh sau mỗi lần biến dạng, để có thểbiến dạng tiếp phải đem ủ thép ở nhiệt độ thích hợp

- Do những ưu điểm trên, thép không gỉ austenit là loại thép được dùng phổbiến nhất, ví dụ như ở Mỹ, thép không gỉ austenit chiếm tới 70% tổng lượng thépkhông gỉ không những trong công nghiệp hóa học mà còn được đưa vào ứng dụngtrong các ngành công nghiệp khác và làm đồ gia dụng Tuy nhiên nhược điểm củaloại thép không gỉ Cr- Ni nêu trên là:

- Đắt tiền, do chứa nhiều Ni Có thể giảm giá thành bằng cách dùng Mn thaythế một phần Ni, ví dụ 10Cr14Mn14Ni4Ti thay cho 12Cr18Ni10Ti để chế tạo một

số chi tiết làm việc trong môi trường ăn mòn yếu (axit hữu cơ, muối kiềm) trongcông nghiệp hóa thực phẩm; hoặc 10Cr14Mn24Ni thay cho 12Cr18Ni9 và17Cr8Ni9…

- Khó gia công cắt gọt do dẻo quánh, phoi khó gẫy có thể cải thiện bằngcách cho thêm selen hoặc lưu huỳnh với lượng khoảng 0,15%, dĩ nhiên là giảm chút

ít khả năng chống ăn mòn của thép

- Bị ăn mòn trong một số trường hợp sử dụng cụ thể: như bị ăn mòn theobiên hạt ở vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn hoặc chi tiết phải thường xuyên làm

việc ở khoảng 400-800°C, ăn mòn tập trung ( dạng điểm, dạng hang hốc), ăn mòndưới ứng suất và hiệu ứng tích lũy do ăn mòn và mỏi,…do có sự tiết pha cromcacbit ở vùng biên giới hạt làm nghèo crom ở vùng liền kề và vùng đó sẽ bị ăn mònnhanh hơn Có thể khắc phục hiện tường này bằng cách giảm lượng cacbon trongthép đến mức có thể được như các mác 4Cr18Ni10 hoặc 316-L của Mỹ ít cacbon dễhàn Hoặc là cho thêm các nguyên tố tạo cacbit mạnh hơn Cr như Ti, Nb hay Ta nhưcác mác 12Cr18Ni9Ti, 8Cr18Ni10Ti, 12Cr18Ni10Ti hoặc số hiệu 347 của Mỹ Đểtăng khả năng làm việc trong môi trường có ion Cl− ( nước biển, khí hậu biển) phảicho thêm 2-4% Mo, như các số hiệu 316 hay 316L của Mỹ.

- Để chế tạo các liên kết cấu hàn làm việc trong môi trường axit phải dùngloại thép không gỉ austenit có lượng cacbon thấp hơn nhưng lượng crom và Nikencao hơn họ 18.8 nêu trên và phải hợp kim hóa 1%Mo, 1-2%Cu và một vào nguyên

tố tạo cacbit mạnh ( Ti ,Nb ,V…) trong đó Ni ,Mo ,Cu đảm bảo tính ổn định củathép vơi axit, còn Ti bảo đảm loại trừ ăn mòn tính giới

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của một số loại thép không rỉ austenit mác cao

1 Nga:25X25H18MT

0.2-0.28 <0.8 1-2 24-27 7-19

2.8 1-1.5 0.4-0.7

16.5-2.2 ≥0.4

11.8-8 Nhật Bản STA £0.2 <<2 <<2 15-20 10-15 8 1 1

2.3.4 Thép không gỉ hóa cứng tiết pha ( thép austenit-mactenxit)

Thép không gỉ hóa cứng tiết pha ít nhất có hai ưu điểm: có thể tiến hành giacông bằng biến dạng nguội và cắt gọt ở trạng thái tương đối mềm; tiếp đến có thểhóa mềm bằng hóa già ở vùng nhiệt độ tương đối thấp để tránh sự biến dạng hoặc là

sự oxy hóa Một ví dụ cho loại thép này là số hiệu 361

( hay 17-7PH) Xử lý nhiệt loại thép này như sau:

- Nung tới nhiệt độ 1050°C rồi làm nguội ngoài không khí Tổ chức nhânđược austenit, có thể tiến hành gia công tạo hình bằng biến dạng dẻo hoặc cắt gọt ởtrạng thái nguội

- Nung tới nhiệt độ trong khoảng 750-950°C rồi làm nguội ngoài không khí

Tố chức nhận được gồm nền là austenit và các hạt cacbit với số lượng tùy vào nhiệt

2.3.5 Thép không gỉ austenit-ferit

Nếu tăng lượng crom và giảm lượng Niken (18-28%Cr và 5-9%Ni) thép sẽ

có tổ chức là hỗn hợp ( ) và ( ), do đó thép không gỉ là austenit-ferit, ví dụ như

mác 12Cr22Ni5Ti

Đặc điểm quan trọng của loại thép này là cơ tính của chúng rất tốt: hầu nhưkhông có hiện tượng giòn ferit, còn giới hạn đàn hồi lại cao gấp 3 lần so với thépaustenit Ngoài ra độ bền chống ăn mòn đảm bảo đặc biệt trong điều kiện chịu áplực ( ăn mòn ứng suất) hoặc chịu ăn mòn tập trung ( ăn mòn điểm) và ăn mòn dạnghang hốc trong khí quyển có tính xâm thực mạnh ( ống xả, lỗ van xả, ống dần hơihóa chất

Vật liệu Compozit gần đây đã được áp dụng trong chế tạo cửa van, thườngđược sử dụng trong chế tạo cửa van có khẩu độ nhỏ Compozit dung để bọc các

khung thép cửa van là dung chế tạo các bản mặt của cửa van Compozit khắc phụcđược hiện tượng ăn mòn đặc biệt có tác dụng đối với các cửa van làm việc trongmôi trường nước biển,….mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ bền.

Nếu đường tâm dọc của mẫu thử được đăt vuông góc với hướng cán lầncuối thì

Độ giãndài (%)

ChươngIII Một số phương pháp bảo vệ trên công trình thủy lợi

Trong hơn 100 năm qua, song song với việc sử dụng thép để chế tạo các kếtcấu thép và cửa van trong công trình thủy lợi, thì việc nghiên cứu ứng dụng các giảipháp bảo vệ kim loại có hiệu quả cũng đã được tiến hành

Trước năm 1945, hầu hết các kết cấu thép đều được ăn mòn bằng lớp phủbitum Các công trình được xây dựng từ những năm 1960-1975, hầu hết được bảo

vệ bằng phương pháp sơn phủ Từ năm 1945 tới nay, nhiều phương pháp chống ănmòn mới đã được triển khai ứng dụng như phun kẽm, bảo vệ catot và kết hợp phunkẽm – sơn, bảo vệ catot – sơn

3.1 bảo vệ bằng sơn phủ.

Các loại sơn phủ sử dụng trên công trình thủy lợi khá đa dạng như tubin,alkyd, cao su clo hóa, epoxy, sơn chống hà Nhìn chung các tỉnh phía Bắc, cáctỉnh miền Trung sử dụng sơn alkyd, còn các tỉnh phía Nam thường sử dụng sơnepoxy

Một số thông số kỹ thuật lớp sơn phủ bảo vệ kết cấu thép cửa van trên côngtrình thủy lợi cho trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Một số thông số kỹ thuật lớp sơn phủ bảo vệ thép cửa van

STT Tên công trình dày sơn (Chiều

m

Độ bóng Độ dính

bám (%) Loại sơn

Nhựa alkyd là sản phảm biến tính dầu thực vật Trong phân tử có nhóm ete,hydroxyd và liên kết đôi của dầu, tan trong dung môi hữu cơ như xylen, xăng phasơn Do có nhóm hydroxyl phân cực nên dính bám tốt, nhóm ete có độ bền hóahọc, bền nước kém và liên kết đôi của dầu dễ bị lão hóa Sơn alkyd được sử dụngrộng rãi trong các công trình chịu ăn mòn khí quyển, do có độ dính bám tốt và cáctính chất khác như độ bền cơ học độ bền thời tiết bền nước đảm bảo

Trong vùng nước mặn sơn alkyd có tuổi thọ không cao, hàng năm phải tiếnhành bảo dưỡng, sơn lại Do việc làm sạch tại hiện trường chủ yếu bằng phươngpháp thủ công nên không đảm bảo chất lượng bề mặt trước khi sơn Sơn alkyd có

độ dính bám tốt, song độ bền hóa học kém có tuổi thọ không cao trong môi trườngnước mặn Độ bền cơ học của sơn không cao nên dễ bị bong tróc trong quá trìnhvận hành

Nhựa acrylic có thể là nhiệt dẻo hoặc rắn,có độ dính bám, độ cứng và độbền thời tiết rất tốt, song giá thành tương đối cao Cao su clo hóa là sản phẩm clohóa cao su ở mức độ cao Màng cao su có độ bền nước, bền hóa học và thời tiết rấttốt song độ dính bám không cao Do các đặc điểm của hai loại nhựa nói trên, nênsơn cao su clo hóa và sơn acrylic rất ít được sử dụng trong các ngành công nghiệpnói chung và thủy lợi nói riêng

Nhựa epoxy được sử dụng trong sản xuất sơn là nhựa epoxy dian, đươctổng hợp từ epiholydrin và dipenilolpropan Do có chứa các nhóm phân cực trênmạch như hydroxyl, epoxy nên nhựa epoxy có độ dính bám cao, nhờ khả năng khâumạch không gian nên nhựa này có độ bền cơ học cao, độ bền nước, độ bền hóa họctốt, tuy vậy nhựa epoxy có độ bền thời tiết không cao

Ưu điểm nổi bật của sơn epoxy là độ dính bám tốt, độ bền hóa học, độ bền

cơ học và độ cứng cao nên sơn epoxy được sử dụng rộng rãi để bảo vệ các kết cấuthép ở vùng mặn như tầu thủy, phao biển, cửa van Nhược điểm của sơn epoxy là

độ bền thời tiết không cao, nên các vùng chịu tác động trực tiếp của ánh nắng mặttrời, thường bị thoái hóa nhanh, gây hiện tượng rộp Trong thời gian gần đây, việcnghiên cứu các giải pháp biến tính nhằm nâng cao độ bền thời tiết của sơn epoxy rấtđược quan tâm và đạt được hiệu quả rất cao

Sơn chống hà là loại sơn vừa có khả năng chống ăn mòn kim loại, vừa cóchứa các độc tố có khả năng tiêu diệt sinh vật bám trên bề mặt sơn và kim loại Dogiá thành khá cao, quy trình sơn phủ phức tạp và chưa được nghiên cứu đầy đủ, nên

3.2 bảo vệ bằng phương pháp kết hợp phun kẽm-sơn phủ

Từ những năm 1990 đến nay, việc ứng dụng công nghệ phun kẽm chống ănmòn và sau đó là phương pháp bảo vệ kết hợp phun kẽm – sơn cho cửa van đã đượctiến hành, và mang lại hiệu quả tốt nâng tuổi thọ công trình vùng mặn từ 5-10 nămlên 10-15 năm Bảng 3.2 trình bày một số thông số kỹ thuật lớp phủ kết hợp phunkẽm - sơn bảo vệ thép cửa van

Bảng 3.2: Một số thông số kỹ thuật lớp phủ kết hợp phun kẽm - sơn bảo vệthép cửa van

STT Tên công trình Chiều dày sơn (

m

Độ dínhbám (%) Loại sơn

3.3 bảo vệ bằng phương pháp kết hợp sơn phủ và anôt kí sinh

Trong thời gian gần đây, phương pháp bảo vệ kết hợp sơn và anot hy sinh

đã được đưa vào ứng dụng ở các công trình vùng mặn ven biển Kiên Giang và một

số công trình ở miền Trung và miền Bắc

Nhìn chung các kết cấu ở vùng gập nước và vùng triều được bảo vệ tốttrong khi ở vùng không gập nước thường bị han gỉ Ở một số công trình có hiệntượng lớp sơn phủ có độ dính bám kém và bị tróc bong Nguyên nhân có thể do lớpsơn phủ chưa tương thính, với phương pháp bảo vệ kết hợp

Bảng 3.3: một số thông số kỹ thuật lớp phủ bảo vệ kết hợp sơn – anôt hysinh bảo vệ cửa van

STT Tên công trình Chiều dàysơn (m m) Độ bóng bám (%)Độ dính Loại sơn

3.4 bảo vệ bằng phương pháp kết hợp sơn phủ - compozit

Việc nghiên cứu ứng dụng lớp compozit chống ăn mòn được sử dụng chủyếu cho cửa van phẳng và cửa van tự động Khả năng bảo vệ của lớp phủ phụ thuộcvào chiều dày lớp phủ Các lớp phủ có chiều dày dưới 3mm sau 5 năm sử dụng cóhiện tượng tróc bong, ngược lại các lớp có chiều dày từ 8 – 10mm sau 10 năm vậnhành khả năng bảo vệ vẫn đảm bảo

Bảng 4: Một số thông số kĩ thuật lớp phủ compozit kết hợp sơn bảo vệ cửa vanSTT Tên công trình Chiều dàysơn (m m) Độ bóng(góc0

60 ) bám (%)Độ dính phần compozitThành

polyeste cốt sợithủy tinh bền

4.2 Các chỉ tiêu thiết kế cửa van

Căn cứ vào nhiệm vụ của cống, các chỉ tiêu thiết kế cửa van ứng với

các tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất được chọn như sau

- Mực nước chiều min: +0.1m

- Mực nước trong đồng max: +1,85m

- Chênh lệch mực nước lớn nhất: ∆Η=1,75m

4.3 Phân tích lựa chọn hình thức cửa van hợp lý trên công trình.

Trong công trình thủy lợi nói chung, các cống ngăn mặn giữ nước ngọt đóngvai trò rất quan trọng trong sự phát triển thủy lợi vùng ven biển Đặc điểm côngtrình ven biển nói chung là chịu ảnh hưởng của thủy triều, có nơi bán nhật chiều.Mặt khác các cống lại được xây dựng ở xa khu dân cư và xa đường điện, do yêu cầucanh tác cho nên thường xuyên phải đóng mở cửa cống theo con triều, có nơi phảiđóng mở nhiều lần trong một ngày do đó phải sử dụng cửa van tự động

Việc sử dụng cửa van tự động vừa tiết kiệm năng lượng vừa tiết kiệm thiết

bị điều khiển, vừa đáp ứng yêu cầu tưới tiêu Đặc biệt ở một số vùng ven biển miềntrung cửa van tự động còn đảm bảo an toàn khi lũ về đột ngột

Tuy nhiên có rất nhiều cửa van tự động thủy lực vì vậy ta phải phân tích, lựachọn cửa van tự động thủy lực sao cho hợp lý nhất với yêu cầu công trình đặt ra:

4.3.1.Cửa van tự động trục ngang đặt trên

Đối với cửa van phẳng trục trên thì đặc điểm của loại này là trục quay nằmngang và nằm ở trên đỉnh cửa

Loại này thường dùng cho cống vùng chiều đặc biệt dùng cho cống chủ yếu

để ngăn mặn, thoát lũ, còn giữ ngọt thì khó khăn, đặc biệt là nó còn cản trở giaothông thủy

4.3.2.Cửa van tự động thủy lực đặt giữa

Loại cửa van tự động đặt giữa phải có thiết bị đóng mở để điều tiết lưulượng, và khi có nhu cầu đóng mở nhiều lần trong ngày thì khó thực hiện

Mặt khác trục của cửa đặt ở giữa nên khi mở khẩu độ của cửa bị chia làm hai

4.3.3Cửa van tự động dạng cánh cửa:

Cửa van làm việc tự động, không cần người vận hành máy đóng mở nên tiếtkiệm được sức lao động

Kết cấu đơn giản, chủ động trong việc đóng mở, nâng cao được năng lực tiêuthoát nước của công trình

Ngăn lũ từ biển vào đồng, giữ ngọt, tiêu lũ cho đồng, có thể tự động đóng

mở khi lũ về đột ngột

4.3.4 Kết luận

Qua phân tích và nghiên cứu các loại cửa van đã sử dụng trong công trìnhthủy lợi, mặc dù vẫn còn một số nhược điểm song đánh giá một cách toàn diện,khách quan và ta căn cứ vào nhiệm vụ của công trình thì việc lựa chọn phương áncửa van tự động thủy lực dạng cánh cửa đóng mở một chiều là hợp lí nhất vì nó cónhiều ưu điểm hơn các cửa van khác không đảm bảo được, làm nhiệm vụ của côngtrình đặt ra là: ngăn mặn từ biển vào đồng, giữ ngọt, tiêu lũ cho đồng

4.4 Hình thức bố trí

4.4.1 Bố trí chung:

Căn cứ vào nhiệm vụ và các chỉ tiêu thiết kế của cống Ngũ Thôn, bố trí hệthống cửa van gồm 01 cửa van tự động bằng thép Kích thước mỗi khoang làBxH=4,35mx5,0m Cửa tự động có hệ thống khoá cửa để giữ ngọt khi cần

4.4.2 Chế độ tự làm việc tự động của cống:

Khi mực nước thượng lưu cao hơn mực nước hạ lưu cửa tự động đóng lại đểngăn không cho nước mặn tràn vào trong đồng Khi có yêu cầu giữ ngọt để tưới,cửa van được chốt lại bằng khoá ngăn không cho nước ngọt trong đồng tiêu ra Khi

có lũ cửa van tự động mở ra nép vào trị pin để tiêu lũ Do đó ưu điểm của van loạinày là chủ động được thời gian tiêu lũ và ngăn mặn kịp thời