探讨水利水工闸门与启闭机的安全预评价

徐 珊

（新疆水利水电勘测设计研究院 新疆 乌鲁木齐 830000）

水利工程是一项规模庞大的系统工程，因此存在着较多的不安全因素。水利工程的安全预评价机制能够有效的控制其中的风险，杜绝事故的发生，从而保障工程施工与使用的安全。

1 水利水工闸门与启闭机的安全隐患

本文以台兰河一级水电站为例，分析闸门与启闭机（闸门和启闭机又都属于金属结构设备）的主要隐患。

台兰河一级水电站金属结构设备分别设置在前池进水口及电站尾水出口处。

前池进口设置1扇拦冰栅。每个进水口各设1台回转式捞冰清污机。设置1道事故闸门。冲沙洞设1道事故闸门和1道工作闸门。排冰闸设置1扇检修闸门和1扇舌瓣工作闸门。电站厂房内设有4台水轮发电机组，两大两小布置，每台机尾水管出口1孔，共有4个尾水孔，每个尾水孔设1道检修闸门槽，2台大机共用1扇检修闸门，2台小机共用1扇检修闸门。

金属结构设备无论在布置、制造、安装和运行管理哪个环节出现疏忽或差错，均将产生不良甚至严重后果。闸门是控制、调节水流的主要设备，闸门和启闭机的安全与否，是影响水电站安全运行的重要因素之一。闸门的破坏、损伤、缺陷或不良的性能可能导致设备破坏、人员伤亡、电站无法运行。

水工闸门和启闭机存在的缺陷和隐患主要有：

（1）闸门和启闭机的运行管理不善，保养与维修工作不到位；

（2）闸门和启闭机由于人员误操作、违章操作导致运行事故；

（3）冬季闸门的防冰害措施不完善，出现冰盖冻胀引起闸门变形、门槽结冰导致闸门不能正常启闭；

（4）风浪冲击破坏闸门支臂；

（5）洪水漫过溢洪道闸门顶将闸门冲走；

（6）闸门、启闭机和压力管道的防腐施工（包括喷锌、涂漆等）过程中操作人员往往受到有毒气体伤害。

根据相关调查显示，目前水利工程中水利水工闸门与启闭机普遍存在以下质量问题，包括：构件存在严重腐蚀问题，导致承载能力下降；钢结构刚度下降，造成闸门构件严重变形甚至断裂；金属闸门的材料选用不合理；启闭机容量不足；铸件铸造存在缺陷，且超出相关标准；减速器以及开式齿轮硬度过低等[1]。

2 可能造成水利水工闸门与启闭机安全隐患的因素

以西岸干渠二级水电站工程中水工闸门与启闭机的安全评价为例进行分析。

电站的金属结构共分为渠首金属结构、前池金属结构、压力钢管及其附属设备等四大部分。电站共设5扇闸门，2扇拦污栅，各种不同型号启闭机5台套，3T电动葫芦4台；引水钢管1套。其中进水闸门1孔、节制退水闸1孔，前池设进水闸门1孔，拦污栅1道，冲沙闸1孔、排冰闸1孔，电站压力管长5600m。造成设备安全隐患的因素主要有：

（1）对金属结构设备的运行条件、操作方式、具体参数考虑的不全面、不细致，造成实际情况和需要有较大的出入；

（2）门叶结构有可能出现上托力和下吸力过大、结构强度不足、刚度太低、变形过大、闸门振动等不良现象；

（3）闸门零部件可能出现应力集中，裂缝、转动不灵等不良现象；

（4）制作闸门、启闭机等金属结构设备所用材料质量低劣，未达到有关标准规定的要求，从而引起质量或破坏事故；

（5）闸门和启闭机的制造工艺、加工工艺和质量不符合规范、标准的规定，未达到设计提出的要求，从而引起质量或破坏事故；

（6）安装措施和工艺不合理。

3 水利水工闸门与启闭机安全隐患引起的事故

水工闸门与启闭机许多难以克服、无法弥补的缺陷，会造成各种类型的故障或事故。如门体结构变形、严重锈蚀、焊缝裂纹、支承行走机构锈死、门槽淤堵、门体启闭严重振动、严重漏水等；启闭机保险片异常、钢丝绳锈损、制动器不准确、位移指示错误、抓梁不灵活。金属结构设备缺陷引起的事故主要有：闸门启闭机卡阻、门机故障、卷扬机故障等。

4 避免水利水工闸门与启闭机安全隐患的具体措施

同样以西岸干渠二级水电站工程安全评价为例提出关于水工闸门与启闭机的具体措施。

4.1 闸门启闭机失控卡阻事故措施

（1）进行静平衡试验，注意定期维修。

（2）调整闸门定轮，达到规范和设计要求。（3）更换橡胶止水橡皮。

（4）对主轨表面接头错台进行调整、修磨。

（5）每次操作前要及时检查门槽有无异物、结冰，闸门两侧增设淤砂冲刷管道。

（6）检查调整支铰高程位置偏差，选择含油轴承或改善润滑条件。

（7）对移动启闭门机、台车、清污机等设备的定位系统装置进行调整，达到规范要求。

（8）按规定重要闸门启闭机应设置双回路电源，以保证启闭机正常工作。

（9）做好冬节防冻措施。

（10）如试运行时闸门发生歪扭卡阻现象，应及时吊出检查其平衡性、闸门扭曲度、定轮共面度等，调整达到要求。

（11）出现异常声音和振动，应对有关部件进行检查修正。

（12）发现止水不严密和大量泄漏，应及时检查止水橡皮以及安装是否符合要求、压板螺丝是否松动，止水装置是否损坏，并进行处理。

4.2 启闭机故障安全措施

（1）检查启闭机轨道情况是否良好、油缸活塞杆是否弯曲、密封是否过紧、油缸的配合及派气是否符合要求。

（2）应适当调节压力控制阀，进行管路阻力检查，进行溢流阀遥控口节流调整。

（3）安装油泵时应按要求找正，螺母应紧固可靠，检查更换轴承。

（4）检查油缸同步系统和安装位置的偏差。

（5）定期检查液压系统及密封组件，选择耐高压、抗撕裂、具有防水、耐油、摩擦阻力小、无粘着、抗老化的密封组件。

（6）管路的弯制、焊接、油箱制作应符合有关规范要求。

（7）过滤或更换液压油，清洗油箱及管路。

（8）配备相应的液压组件及密封组件的备品，及时检查和更换，发现问题及时处理。

5 水利工程的安全预评价机制

安全第一、预防为主、综合治理是实现安全生产的基本方针。安全预评价作为一种先进的安全管理模式，依靠科学的管理，通过对水利工程施工中危险因素与有害因素的识别与分析，将各类事故消灭于萌芽状态，真正的做到了超前防范，有效的保证了水利工程施工的安全[2]。

水利工程的安全预评价是深入的分析并预测工程可能存在的危险、有害因素以及其种类与危害程度，然后提出科学合理的安全对策措施。

危险因素与有害因素的识别与分析、安全对策与措施是水利工程安全预评价的关键内容。

5.1 水利工程的概况

水利工程项目的选址、平面布置及总设计图、主要设备、施工工艺、主材及临建设施等。

5.2 安全预评价的编制依据

安全预评价相关的法律法规、技术标准、施工设计方案等工程项目文件、安全预评价可参考的其它相关资料。

5.3 危险因素与有害因素的识别与分析

专业人员按照水利工程施工中流动性较大、临时性较强、变动性较大、人员组成过于复杂、交叉作业过多等特点，同时结合近几年来行业内工程事故的统计结果与过往的项目管理经验，并根据事故的类别，明确主要危险因素与有害因素。

5.4 定性与定量评价

按照危险因素与有害因素的识别结果，应用因果图、事故树等分析方法对结果进行普查并归类；应用LEC法、观察法等对结果进行定性定量分析，明确危险等级。

5.5 安全对策与措施

在确定风险的等级后，需要对不同等级的危险因素与有害因素采取不同的安全控制措施。安全控制措施主要是指采取各类应急措施、预防措施、保护措施等降低风险、消除风险。对于极度不可承受的风险应严禁作业，对于重大的风险应及时整改，对于中等程度的风险应限期整改，对于轻度风险应加强监控与防护。同时在水力施工前期应建立安全管理台账，组织施工人员与管理人员进行安全法规的培训，进行应急预案的演练。定期开展安全教育工作，全面提高人员的风险防范意识。

6 结语

综上所述，水利水工闸门与启闭机是水利工程中极其重要的组成部分，它们的质量安全关系着整个水利工程的使用安全。将安全预评价机制应用于水利工程的建设中，可以及时发现项目施工中潜在的危险因素与有害因素。水利工程安全预评价通过对上述各类因素的分析与识别，能够及时发现水利工程中存在的薄弱环节；同时针对这些薄弱环节，深入分析并提出相应的安全控制措施；最终实现施工过程的安全化、规范化、制度化，同时提高工程的经济效益。※

[1]熊杰,闫桐宇.水工闸门安全运行对策[J].商品与质量·建筑与发展,2013,(7)：457-457.

[2]韩守信,高文波,罗志雄等.施工安全预评价模式的运用[J].中国水运（下半月）,2012,12(1)：129-132.