Hidrolik Yapıların Donmaya Karşı Korunması Tasarımına İlişkin Kod'a göre, F400 betonu, aşırı soğuk bölgelerde önemli, aşırı donmuş ve onarımı zor olan yapı parçalarında kullanılacaktır (beton 400 donma-çözülme döngüsüne dayanabilmelidir). Bu şartnameye göre, F400 betonu, Huanggou Pompaj Depolama Santrali'nin üst rezervuar yüz kaya dolgu barajının ölü su seviyesinin üzerindeki yüz levhası ve ayak levhası, üst rezervuar giriş ve çıkışının su seviyesi dalgalanma alanı, alt rezervuar giriş ve çıkışının su seviyesi dalgalanma alanı ve diğer parçalar için kullanılacaktır. Bundan önce, F400 betonunun yerel hidroelektrik endüstrisinde uygulanmasına dair bir emsal yoktu. F400 betonunu hazırlamak için inşaat ekibi, yurtiçi araştırma enstitülerini ve beton katkı maddesi üreticilerini çok yönlü araştırdı, özel araştırmalar yapmak üzere profesyonel şirketlere güvendi, silika dumanı, hava sürükleyici madde, yüksek verimli su azaltıcı madde ve diğer malzemeleri ekleyerek F400 betonu hazırladı ve bunu Huanggou Pompalı Depolama Santrali'nin inşasında uyguladı.
Ayrıca, şiddetli soğuk bölgelerde, suyla temas eden betonda hafif çatlaklar varsa, su kışın çatlaklara nüfuz edecektir. Sürekli donma-çözülme döngüsü ile beton kademeli olarak tahrip olacaktır. Pompalı depolamalı elektrik santralinin üst rezervuarının ana barajının beton yüz levhası, su tutma ve sızıntı önleme rolünü oynar. Çok sayıda çatlak varsa, barajın güvenliği ciddi şekilde azalacaktır. Huanggou Pompalı Depolamalı Elektrik Santrali inşaat ekibi, beton çatlaklarının oluşumunu azaltmak ve yüz levha betonunun donma direncini daha da artırmak için beton karıştırırken genleşme maddesi ve polipropilen elyaf ekleyerek bir tür çatlamaya dayanıklı beton geliştirdi.
Peki ya barajın beton yüzünde çatlaklar varsa? İnşaat ekibi ayrıca panelin yüzeyine bir donma direnci hattı kurmuş – koruyucu kaplama olarak elle kazınmış poliürea kullanmış. Elle kazınmış poliürea, beton ve su arasındaki teması kesebilir, yüz levha betonunun donma-çözülme ölçekleme hasarının gelişimini yavaşlatabilir ve ayrıca sudaki diğer zararlı bileşenlerin betonu aşındırmasını önleyebilir. Su geçirmezlik, yaşlanma karşıtı, donma-çözülme direnci vb. işlevleri vardır.
Beton yüzlü kaya dolgu barajın yüz levhası tek seferde dökülmez, bölümler halinde inşa edilir. Bu, her panel bölümü arasında yapısal bir birleşme noktasıyla sonuçlanır. Yaygın sızıntı önleme işlemi, yapısal birleşme noktasının üzerine bir kauçuk kapak plakası örtmek ve genleşme cıvatalarıyla sabitlemektir. Kışın, şiddetli soğuk bölgelerde, rezervuar alanı daha kalın buzlanmaya maruz kalacak ve genleşme cıvatasının açıkta kalan kısmı buz tabakasıyla birlikte donarak buz çekilmesi hasarına neden olacaktır. Huanggou Pompalı Depolama Elektrik Santrali, buz çekilmesiyle hasar gören yapısal birleşme noktaları sorununu çözen sıkıştırılabilir bir kaplama tipi yapıyı yenilikçi bir şekilde benimsiyor. 20 Aralık 2021'de, Huanggou Pompalı Depolama Elektrik Santrali'nin ilk ünitesi elektrik üretimi için faaliyete geçirilecek. Kış operasyonu, bu yapı tipinin buz çekilmesi veya don genleşme ekstrüzyonunun neden olduğu panel yapısal birleşme noktalarının hasarını önleyebileceğini kanıtladı.
Proje inşaatının en kısa sürede tamamlanabilmesi için inşaat ekibi kış inşaatını gerçekleştirmeye çalışmıştır. Açık havada kış inşaatı yapma imkânı neredeyse hiç olmamasına rağmen, pompajlı depolamalı elektrik santralinin yer altı santrali, su iletim tüneli ve diğer binaları yer altına derinden gömülmüş olup, inşaat şartlarına tabidir. Peki kışın beton nasıl dökülür? İnşaat ekibi, yer altı mağaralarını dışarıya bağlayan tüm açıklıklar için izolasyon kapıları takacak ve kapıların içine 35 kW'lık sıcak hava fanları yerleştirecektir; Beton karıştırma sistemi tamamen kapatılacak ve ısıtma tesisatı iç mekana yerleştirilecektir. Karıştırma işleminden önce beton karıştırma sistemi sıcak suyla yıkanacaktır; Kış dökümü için gerekli beton hafriyat miktarına göre kışın kaba ve ince agrega miktarı hesaplanacak ve kıştan önce depolanmak üzere tünele taşınacaktır. İnşaat ekibi ayrıca karıştırma işleminden önce agregaları ısıtacak ve beton taşımacılığı sırasında sıcaklığın korunmasını sağlamak için beton taşıyan tüm mikser kamyonlarına "pamuklu bezler" giydirecektir; Beton dökümünün ilk prizinden sonra beton yüzey ısı yalıtım örtüsü ile örtülmeli ve gerekirse ısıtma için elektrikli battaniye ile örtülmelidir. Bu şekilde inşaat ekibi soğuk havanın proje inşaatına olan etkisini en aza indirmiştir.
Aşırı soğuk bölgelerde pompalı depolamalı santrallerin güvenli bir şekilde işletilmesinin sağlanması
Pompalı depolamalı güç istasyonu su pompaladığında veya elektrik ürettiğinde, üst ve alt rezervuarların su seviyesi sürekli değişecektir. Soğuk kış aylarında, pompalı depolamalı güç istasyonunun her gün işletme görevleri olduğunda, rezervuarın merkezinde yüzen bir buz tabakası oluşacak ve dışarıda kırılmış buz kuşağı halkası oluşacaktır. Buz örtüsünün pompalı depolamalı güç santralinin çalışması üzerinde büyük bir etkisi olmayacaktır, ancak güç sisteminin pompalı depolamalı güç santralinin uzun süre çalışmasına ihtiyacı yoksa, üst ve alt rezervuarlar donabilir. Bu sırada, pompalı depolamalı güç istasyonunun rezervuarında yeterli su olmasına rağmen, su kütlesi atmosfere bağlanamadığı için akamaz ve zorla çalıştırma, su temini yapıları ve ünite ekipmanları ve tesisleri için güvenlik riskleri getirecektir.
İnşaat ekibi, pompalı depolamalı enerji santrallerinin kış çalışma modu hakkında özel bir çalışma yürüttü. Araştırma, pompalı depolamalı enerji santrallerinin kışın güvenli çalışmasını sağlamanın anahtarının dağıtım işlemi olduğunu gösteriyor. Soğuk kış aylarında, en az bir ünite her gün 8 saatten fazla elektrik üretir veya su pompalar, bu da rezervuarın tamamen buz örtüsü oluşturmasını önleyebilir; Elektrik şebekesi dağıtımı yukarıdaki koşulları karşılayamadığında, buz önleyici ve buz kırma önlemleri alınmalıdır.
Günümüzde pompaj depolamalı santrallerin rezervuar ve kapak kuyuları için üç temel buz kırma ve buz önleme tedbiri bulunmaktadır: Yapay buz kırma, yüksek basınçlı gaz şişirme ve su pompasıyla buz kırma.
Yapay buz kırma yönteminin maliyeti düşüktür, ancak personelin çalışma süresi uzundur, risk yüksektir ve güvenlik kazaları meydana gelmesi kolaydır. Yüksek basınçlı gaz şişirme yöntemi, hava kompresörü tarafından derin suda dışarı atılan basınçlı havayı kullanarak güçlü bir sıcak su akışı püskürterek buz tabakasını eritebilir ve yeni buz tabakasının oluşumunu önleyebilir. Huanggou Pompalı Depolama Güç İstasyonu, su pompası yıkama ve buz kırma yöntemini benimser, yani dalgıç pompa derin suyu pompalamak için kullanılır ve daha sonra su, yerel su yüzeyinin buzlanmasını önlemek için sürekli bir su akışı oluşturmak üzere jet borusundaki jet deliğinden dışarı atılır.
Akış kanalına giren yüzen buz, kış işletiminde pompalı depolamalı enerji santralinin bir diğer riski olup, hidrolik türbinlere ve diğer mekanik ekipmanlara zarar verebilir. Huanggou Pompalı Depolamalı Enerji Santrali'nin inşasının başlangıcında, model testleri yapılmış ve kanala giren yüzen buzun kritik hızı 1,05 m/s olarak hesaplanmıştır. Akış hızını azaltmak için Huanggou Pompalı Depolamalı Enerji Santrali, giriş ve çıkış bölümünü yeterince büyük tasarlamış ve akış hızı ile sıcaklık izleme bölümlerini giriş ve çıkışın farklı kotlarına yerleştirmiştir. Kış izlemesinden sonra, enerji santrali personeli akış kanalına giren yüzen buz bulamadı.
Huanggou Pompalı Depolama Santrali'nin hazırlık dönemi Ocak 2016'dan itibaren başlıyor. İlk ünite 20 Aralık 2021'de, son ünite ise 29 Haziran 2022'de elektrik üretimi için devreye alınacak. Projenin toplam inşaat süresi altı buçuk yıldır. Çin'deki aynı tip pompalı depolama santrali projeleriyle karşılaştırıldığında, Huanggou pompalı depolama santralinin inşaat süresi, aşırı soğuk bölgelerde yer alması nedeniyle geride kalmamıştır. Soğuk bir kış testini deneyimleyen Huanggou Pompalı Depolama Santrali'nin tüm hidrolik yapıları, ekipmanları ve tesisleri normal şekilde çalışmaktadır. Özellikle, üst rezervuarın beton yüzlü kaya dolgu barajının arkasındaki maksimum sızıntı sadece 4,23L/s'dir ve sızıntı endeksi Çin'deki aynı ölçekteki toprak kaya barajları arasında lider seviyededir. Ünite sevk ile başlar, hızlı yanıt verir ve kararlı bir şekilde çalışır. Yaz, kış ve önemli bayram dönemlerinde oluşan yoğun yükleri karşılamak üzere Kuzeydoğu Elektrik Şebekesi'nin görevini üstlenir ve Kuzeydoğu Elektrik Şebekesi'nin güvenli ve istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlar.
Yayınlanma zamanı: 17-Kas-2022
