水电科学技术研究院:转轮下的“办公室”
来源:大唐水电科学技术研究院 作者:商永喜 白李一 日期:2023-03-24

3月以来,全国各地春暖花开,呈现欣欣向荣的景象。四川公司长河坝水电站1号机转轮蜗壳内和尾水平台却仍然阴冷潮湿。在这密闭空间作业的人们呼出去的气息在冰冷的转轮叶片上凝结成一颗颗水滴。

由于大中型混流式机组普遍具有稳定运行范围窄的特点,因此机组转轮在长期运行后出现裂纹、空蚀等问题的情况屡见不鲜,也对机组安全稳定运行存在较大隐患。为能更好掌握转轮运行状态,更针对性开展检修工作,水电科学技术研究院秉持“以问题为导向,以安全为基础”的研究态度联合长河坝电厂开展“大型混流式水轮机状态评估关键技术”专项研究。通过机理分析、现场试验、数值模拟等方式提出智能评估和智能检修的新方法。

为了保证该科技项目前期的数值模型参数的准确性,李贵吉团队抓住机组检修工期的间隙,在上午10时,从尾水管进入门进入到了尾水管道中,在检修平台上设立了“临时办公室”,对转轮叶片进行扫描并对数据进行现场实时分析。

“检修间隙不到两天,大家都给点力,不要影响到机组的检修。”小赵听到李贵吉的这句话,手里一直调整着电脑监控角度的速度又加快了几分,目光在电脑屏幕的光照下变得格外有神。

“这里叶片的曲率变化大,必须扫描准确,才能给后面建模提供帮助。小赵你要盯着点电脑上标记点数量变化。如果这次扫描建模成功了,那以后系统内所有的转轮我们都能实现超高精度的建模!”李贵吉边说着边在安全员手电灯光的指引下向下一个叶片检测面的下方挪动脚步。将常作为三维打印的前端设备的复合式三维扫描仪用于该项目前期数值模型参数的高精度检测收集,从而实现有限元计算这一步误差的严格控制,也是李贵吉项目团队的重要创新。

应用三维扫描技术搭建数值模型存在三个难点:一是扫描空间狭小扫描主机不能完整识别到所有标记点;二是标记点较长时间处在潮湿环境中表面覆水会丧失标记作用;三是机组曲率变化明显,操作人员较难实现标记点贴纸全覆盖。

为了解决以上难点,项目团队与时间赛跑。李贵吉不断调整着身体姿势,试图从两个叶片之间的缝隙中将贴纸贴到更远的位置。整个密闭空间里只有电脑屏幕的亮光、手电筒的亮光以及扫描仪发出的蓝光,但工作区域的四人却丝毫没有受到影响,他们目光如炬,手中平稳,在不断重复着同样的话和同样的动作。

中午12时,“这个叶片太大,现在实在是够不到了,从尾水平台检修台上没办法贴到上冠到叶片中部的位置。”李贵吉缓慢从叶片间隙挪动身子说到,“小商和我进入蜗壳,从上往下贴。你们继续坚守“办公室”,同时注意安全,防止叶片出水 “刀片”的伤害。”任务布置完,他便带青年技术员小商离开检修平台,向蜗壳进人孔走去。

待两人穿着安全带,检查好随身携带设备,一阵脚步声开始向幽暗潮湿的蜗壳深处传去。伴随着头顶湍急河水的咆哮声,两人从转轮上冠位置依靠安全绳下吊开始了转轮叶片上方的标记和扫描工作。在这密闭压抑的空间里,时间像是开启了慢放模式,仅仅过了20分钟,两人却感觉已经过了2小时。潮湿滴水的头顶、直不起来的腰和湿滑的地面,无不是对他们的每一个动作的考验。

“叶片边缘有几个点还不是识别不出来,需要你们在确认一下。”李贵吉胸前的对讲机传来了下方检修平台同事的声音。“我马上去看一下,应该是部分标记点由于凝结水附着导致位置变动了。”李贵吉边说边抓住安全绳向转轮叶片边缘处爬去。

“扫出来了”经过叶片上下四人的2小时协作,叶片的模型终于建立了,“但是这模型有点问题,你们下来看一下。”听到这句话,叶片上方的两人爬出蜗壳进人孔,回到了下方的检修平台的“办公室”。

下午15时,经过对模型缺陷的讨论分析,“办公室”小组成员决定增加人手,一人边贴标记点边扫描,一个人辅助擦干标记点旁的水渍。随后,工作班成员再次进入蜗壳开展作业。

就这样,又经过3个多小时的作业,终于得到了小组成员都满意的叶片模型,转轮下的“办公室”也圆满完成了它的使命。晚上19时,大家乘坐200米高的高速电梯迫不及待的回到地面开关站,望着巍峨的大坝和瘦削挺拔的出线铁塔,呼吸着春天的温暖气息。春光正好,万象更新。面对服务企业的所急所盼,他们的信念愈加坚定,誓要凭借新思路、新方法开拓出一条崭新的道路,以大唐科研人的实干实绩,为集团公司“二次创业”高质量发展贡献创新力量。


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