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水電建設
“四耐”微晶放異彩,水工專利辟新天 ——晶牛微晶裝備四川美姑河坪頭水電站成功告捷并獲國家專利
作者:吳娛 范海娥 范麗榮    來源:    發布日期:2019/11/22 9:30:02    訪問量:

2019年10月29日,晶牛微晶集團所創實用新型專利《水工建筑物微晶板材結構》由國家知識產權局授權。該專利技術在水電行業四川美姑河水電開發有限公司坪頭水電站的兩年汛期成功應用,成為國內首家成功應用“四耐”微晶修補水工建筑物流道的典范,為水工建筑物流道修補技術開創了新篇章。

在水力發電行業,水工建筑物流道在高速水流作用下,脈動壓力和空蝕沖擊是破壞的主要因素。如果水流挾沙、裹石,流道的工作條件則更為惡劣。通常泄洪流道抗沖層會被快速剝離,進而影響水工建筑物結構安全。水工建筑物流道往往遭受水流破壞是其運行的必然,多年來,業內尋求多種材料進行廣泛的試驗,但尚未發現一種能廣泛適用的新材料,因此流道抗沖磨問題成為水電行業百年糾結的經典技術難題。

坪頭電站同樣存在這個令人頭疼的難題。自2009年流道開始泄水以來,3#泄洪閘下游斜坡段表層所采用C40(400mm)厚硅粉混凝土逐年被破壞,局部沖深達到960-1100mm,嚴重威脅建筑物安全。業主單位對該部位曾進行了等強同材質修補,一個汛期后修補層又被全部沖毀。流道混凝土沖蝕情況見圖一。

針對這種情況,晶牛微晶集團與電站業主用了兩年時間進行了實地考察、充分論證、合理設計、精心施工,開始了用“四耐”微晶遏制泄洪流道沖擊破壞力的現場探索。2018年3月,晶牛微晶集團翻越了海拔四千米的大山,進入四川省美姑河水電開發有限公司坪頭水電站,在3#泄洪閘下游斜坡段表層裝備了30mm厚“四耐”微晶板材。施工完畢后的面層見圖二。

2018年6月,坪頭水電站3#泄洪閘下游斜坡段開始經歷泄洪考驗,期間經歷了1360小時泄洪,其中經歷洪峰流量826m3/s。10月30日泄洪完成后,經現場確認,微晶防護層整體完好,表面無磨損,第一汛期結束。試驗結果超過預期,電站業主非常滿意。

2019年11月11日,又經歷了第二個年度泄洪的考驗后,美姑河水電站吳主任發來晶牛微晶在該水電站泄洪閘斜坡應用兩個汛期后當天的現場照片,如圖三。吳主任拍過2019年經歷汛期的面層照片后,對微晶特性贊嘆說“客觀公正地說,經得起檢驗”。

下面這三張圖片反映了美姑河水電站3#泄洪閘斜坡面層不同時期的狀況,圖一是2017年汛期后未裝微晶時大壩泄洪閘被破壞的情景,圖二是2018年裝備了“四耐”微晶后尚未投運的狀態,圖三是2019年11月經兩年汛期考驗后的場景。兩年汛期后,泄洪閘斜坡表面平整順暢完好,表明晶牛“四耐”微晶在水電行業水工建筑物面層的應用獲得令雙方都滿意的最終成果。

                



圖一  2017年10月未裝

微晶汛期后狀況

圖二  2018年6月已裝

微晶汛期前狀況

圖三  2019年11月

經兩個汛期后狀況

                                                                        


對比三張同一個角度不同時期拍攝的圖片,撫今追昔,令人感嘆“四耐”微晶新技術、新材料的巨大能量。

從圖四(吳主任2019年11月11日現場拍照)可以看出,經歷了兩年汛期后,晶牛微晶面層上螺栓孔仍依稀可見、完好無損。按目前情況推測,使用壽命將達7-9年,使用效果超出預期。這正是:“四耐”微晶放異彩,水工專利辟新天。

圖四 泄洪閘斜坡使用“四耐”微晶兩個汛期后局部特寫


晶牛微晶無論是用作鋼鐵、煤炭、冶金、化工、造紙、電力等行業的設備裝備,還是用作水泥行業高溫下的篦冷機、下料管、窯尾煙室等部位的內襯,都是利用了微晶產品高耐磨、耐腐蝕、耐沖擊、耐高溫(四耐)的優異性能。經過二十年的實際應用,已經充分證明微晶產品是工業防護的理想材料。因此獲得了微晶產品相關專利20項。微晶產品在四川美姑河水電開發有限公司坪頭水電站成功應用后,晶牛微晶集團2019年1月份向國家知識產權局申請了實用新型專利《水工建筑物微晶板材結構》,10月29日中國知識產權局授權公告了該項專利。專利證書見圖五。


圖五  中國《水工建筑物微晶板材結構》實用新型專利

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