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表面技術(shù)在機(jī)電和金結(jié)中應(yīng)用展望
（作者未知） 2009/6/30
摘要：三峽工程是“千年大計(jì)、國(guó)運(yùn)所系”的跨世紀(jì)工程。工程的質(zhì)量、壽命、運(yùn)行可靠性和檢修維護(hù)費(fèi)用，取決于多學(xué)科技術(shù)的發(fā)展水平。對(duì)表面工程技術(shù)在三峽工程機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)工程上的應(yīng)用進(jìn)行了全面的討論和分析，對(duì)三峽工程機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)表面預(yù)處理、表面涂覆技術(shù)和產(chǎn)品提出了技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞：金屬結(jié)構(gòu) 機(jī)電設(shè)備 表面技術(shù)
1 引言
表面工程，是經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理后，通過(guò)表面涂覆、表面改性或多種表面技術(shù)復(fù)合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成分和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。三峽工程通常被人們稱為“土木”工程，但是大壩全長(zhǎng)2309.47m中，實(shí)際上起擋水作用的溢洪閘門(mén)、電廠進(jìn)水口閘門(mén)、船閘人字門(mén)和輸泄水閘門(mén)占?jí)尉�全長(zhǎng)的72%(1679m)，實(shí)際上就好似一個(gè)“鋼秩”工程。三峽工程作為一項(xiàng)水資源綜合利用的工程，其機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)的總重量達(dá)50萬(wàn)t，其費(fèi)用占工程總概算的1/3。
表面工程以多個(gè)學(xué)科交叉、綜合、復(fù)合為特色，以應(yīng)用多種表面技術(shù)及其復(fù)合表面技術(shù)為特點(diǎn)，是主導(dǎo)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。三峽工程是“千年大計(jì)”、“國(guó)運(yùn)所系”的世紀(jì)性工程，一定要重視質(zhì)量問(wèn)題，把質(zhì)量看成是三峽工程的生命。在國(guó)際招標(biāo)的機(jī)電設(shè)備技術(shù)條件中，明確了應(yīng)用表面加工技術(shù)、表面技術(shù)和復(fù)合表面技術(shù)的要求，以改善提高零部件材料表面性能，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，延長(zhǎng)使用壽命和方便維護(hù)和修復(fù)。表面工程技術(shù)在三峽工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
2 三峽工程應(yīng)用表面技術(shù)的對(duì)象
三峽水利樞紐由擋水和泄水建筑物、發(fā)電建筑物和通航建筑物組成，大壩軸線全長(zhǎng)2309.47m。泄水建筑物位于河床中部，設(shè)有表孔、深孔和導(dǎo)流底孔；電站廠房位于泄水建筑物左、右兩側(cè)，為壩后式廠房，共裝設(shè)26臺(tái)700MW水輪發(fā)電機(jī)組。通航建筑物布置在樞紐左岸，包括雙線連續(xù)五級(jí)永久船閘、單線垂直升船機(jī)和施工期通航的臨時(shí)船閘。
2.1 水輪發(fā)電機(jī)組和其它機(jī)電設(shè)備
三峽電站水輪發(fā)電機(jī)組及輔助機(jī)電設(shè)備總重量約達(dá)26萬(wàn)t。埋設(shè)在混凝土中的設(shè)備部件、常年受含沙水流沖刷的水輪機(jī)過(guò)流部件和常年暴露在空氣中的機(jī)電設(shè)備表面都需要應(yīng)用表面工程的基礎(chǔ)理論，提出優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的表面工藝技術(shù)，在設(shè)備和零部件的表面進(jìn)行嚴(yán)格的處理以保證設(shè)備可靠運(yùn)行。
2.2 水工閘門(mén)和金屬結(jié)構(gòu)
三峽工程的水工閘門(mén)埋設(shè)件、閘門(mén)本體、輸水鋼管及啟閉機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)總量約26萬(wàn)t。其中大壩及電站合計(jì)共有30種不同規(guī)格的閘門(mén)539扇，永久船閘有各類(lèi)人字門(mén)、充泄水閥門(mén)等共89扇，兩者共約7.3萬(wàn)t。其中工作環(huán)境最?lèi)毫拥氖菍?dǎo)流底孔和泄洪深孔的弧形工作門(mén)，最高工作水頭達(dá)85m，流速達(dá)35m/s，并有局部開(kāi)啟的要求。
2.3 對(duì)外交通工程
三峽工區(qū)對(duì)外交通工程的金屬結(jié)構(gòu)表面防護(hù)，包括橋梁表面涂覆、裝卸重件碼頭上的起重設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)的表面處理以及集裝箱碼頭鋼管樁和粉煤灰鋼罐內(nèi)表面的防腐等。
三峽工程對(duì)外交通金屬結(jié)構(gòu)工程包括大中橋梁34座，其中聯(lián)系壩區(qū)兩岸的西陵長(zhǎng)江大橋1118.66m。
3 三峽工程應(yīng)用表面技術(shù)的試驗(yàn)與實(shí)踐
3.1 三峽機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)表面的工作環(huán)境
三峽機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)表面，根據(jù)其功能要求，分別暴露在在室內(nèi)外大氣和潮濕大氣中，干濕交替環(huán)境。在靜水工況、動(dòng)水工況、高速含沙水流中和與混凝土結(jié)合的環(huán)境下工作運(yùn)行。
(1)暴露在大氣中工作的有：大壩頂部門(mén)式起重機(jī)及軌道、自動(dòng)抓梁、廠房頂敞開(kāi)式高壓電氣設(shè)備、高壓出線塔、主廠房大門(mén)、電站尾水門(mén)式起重機(jī)及軌道以及部分閘門(mén)的局部外露部分。還有永久船閘、臨時(shí)船閘和垂直升船機(jī)的橋機(jī)、大梁及清污機(jī)等。這些暴露在大氣中的結(jié)構(gòu)和裝備表面，常年經(jīng)受日曬雨淋、風(fēng)雪冰霜的襲擊。
(2在室內(nèi)大氣中工作的設(shè)備主要有：水輪發(fā)電機(jī)組、變壓器的外露表面、主付廠房?jī)?nèi)各種橋機(jī)、大梁、軌道、廠內(nèi)高壓設(shè)備、大電流母線設(shè)備和其他機(jī)組輔助設(shè)備如水泵、空壓機(jī)、制冷機(jī)表面，電站廠房屋架、船閘人字門(mén)啟閉機(jī)及其附屬設(shè)備、中低壓配電盤(pán)、動(dòng)力盤(pán)、保護(hù)盤(pán)柜表面等。
(3)在潮濕大氣中工作的結(jié)構(gòu)和設(shè)備如：電站廠房進(jìn)水口豎式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、長(zhǎng)期存放于門(mén)庫(kù)中的檢修門(mén)及埋件、閘門(mén)吊桿、尾水排水閥、水輪機(jī)頂蓋排水泵等。這些設(shè)備常年處在潮濕的空氣中，易銹蝕和腐蝕。
(4)在干濕交替環(huán)境中工作的結(jié)構(gòu)極易發(fā)生表面破壞如：船閘人字門(mén)、所有閘門(mén)的門(mén)槽埋件、船閘浮式系船柱、泄水表孔閘門(mén)和檢修門(mén)等。有的干濕交替頻繁，有的交替頻度不大，對(duì)結(jié)構(gòu)表面影響也有所不同。
(5)在靜水狀況下工作的裝備有：船閘人字門(mén)、（未完，下一頁(yè)）
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