水库闸门机械设备的管理与维修

2020-03-03王继业

设备管理与维修 2020年4期

王燕，王继业

（龙口市王屋水库管理所，山东烟台 265701）

0 引言

本研究以王屋水库作为研究对象，该水库位于龙口市七甲镇王屋村东，是一座以防洪和工农业供水为主的大（Ⅱ）型水库。水库总库容1.35 亿立方米，兴利库容7666 万立方米，控制流域面积320 km2，干流河道长度27.5 km，干流比降2.4‰，可实现有效防洪。该水库还可用于灌溉，其灌区涉及周边7 个镇街区，能够为这些地区提供丰富水源，保障粮食生产。近年来随着经济建设的发展，在城市工业供水以及生活饮用水水源地饮水量方面显著提升。该水库所体现的泄洪效应也日渐凸显。水库建成之后多次运行可实现有效拦洪，消减洪峰，在确保当地实现防洪安全以及黄水河下游实现防洪安全上起着十分重要的作用。水库始终将水库大坝与其他建筑物的安全置于首位，同时能够与上级有关部门及时沟通协商，准确进行蓄水，在周边城市受到大旱情况下能够为灌区提供丰富水源，进一步发挥水库在抗旱保收方面的重要性。

1 水库防汛中机械设备管理的重要性

该水库存在4 个疏泄水建筑物，包括灌溉，输水，泄洪，不同的泄水建筑物与其相应的设施共存在21 扇闸门和相配应的21套启闭设备。其中闸门主要包括组合式，单一式和蝶形阀门，同时还包含了钢丝网和叠梁式闸门，在启闭器上包含液压式，电动卷扬式，电动螺旋式，手动螺旋式等几种类型。可以说该水库闸门机械设备复杂多样，这种情况下也会导致后期在设备维护和保养过程中难度增加。制定有效的管理措施并严格精心操作，使管理人员能够实现合理养护，精心维修，在汛期可按照规范进行闸门的启闭，尽可能避免人为因素导致故障发生，确保任意条件下闸门不会受到影响提前泄洪，做好相应的抗洪准备，能够为今后抗战大洪水提供重要措施。当水库遭遇大暴雨或洪水时，可确保闸门顺利启闭，完成泄洪工作。由于水库防汛过程中闸门机械设备管理十分重要，因此需要在日常工作中做好闸门机械设备的维护保养工作，使其能够持续处于良好运行状态，这也成为了目前水库管理人员主要面临的问题。该水库闸门设计规格见表1。

2 闸门机械设备维修养护方式

（1）经常性养护。对于水库闸门来说，由于其功能特点和作用性直接决定在运用闸门时会受到水下水体污染，且是经常性和不可避免的。由于在闸门表面会吸附一些苔藓或水生动植物，工作人员需要利用闸门提离水面空隙，清除这些附着在闸门表面的吸附物，使闸门能够脱离这些物体的腐蚀。及时清理闸门周边的水草，沙粒等，确保启闭机的清洁度以及工作环境的干净程度。在养护这些闸门机械设备时，还需要适当滴加润滑油，强化设备的可靠性和安全性检查工作，能够对限位开关、锁定装置进行合理调整。干燥的机房环境可确保机械设备阻抗处于合适范围，同时需要在使用前仔细检查卷扬式启闭机密闭性，防止污染物污染设备。除此之外，还需要对机械设备，制动器，开关柜，供电线路进行定期检查，做好后期的保养工作，防止由于小鼠咬断线路或出现电路老化问题，导致闸门无法正常启闭。

表1 闸门设计规格

（2）定期维修。对于启闭机的机械维修来说，启闭机以及电机能够为闸门机械设备提供重要支持，也是其重要的构成单元。因此，工作人员需要定期对启闭机以及电机的传动部分进行保养，对于容易存在老化磨损的启闭机，电机传动部位组件包括齿轮变速器等需要定期检查，保养维修，一旦出现断裂或变形等问题，需要及时进行原物件的更换。对于电动卷扬启闭机钢丝绳，需要每年进行钢丝绳上油保护操作，在保养前还需要观察是否存在断裂问题。仔细检查水上、下交替部分的腐蚀情况，完成钢丝绳除锈之后再进行上油保护，既能够延长其使用寿命，同时还可以确保经保养后的整洁美观度，能够使水库工程管理考核获取满意成绩。对于液压式启闭机，需要定期检查油箱，以及供油管路是否出现漏油，如果油压不足或出现漏油，应当及时更换管路，补充油料，防止启闭闸门时出现故障。

（3）钢闸门除锈以及相应的防腐蚀处理。钢闸门经常长时间运行，出现表面油漆脱落的问题，最终导致闸门腐蚀，直接影响其功能和使用寿命，这也是闸门在使用过程中常见的现象。因此需要对其进行定期除锈工作，完成除锈后在其金属表面进行油漆涂抹是闸门管理的重要内容。对于钢闸门防腐处理之前，工作人员可以采用钢丝刷或喷砂进行腐蚀打磨，将闸门表面的腐蚀物清除干净之后再涂抹油漆，是确保油漆防护的重要基础。应当认真开展这一环节，完成打磨后，使用松节油等进行刷洗，切勿使用清水代替。当钢闸门被烘干之后呈现接近粗糙度，再利用喷枪完成两次底漆和两次面漆的喷刷。在涂料选择过程中，需要在喷漆前放入稀释剂，合理控制稀释剂用量，并且以合适精度为准。具体在施工过程中可以参考防腐蚀材料的说明书和现场具体情况进行合理确定。对于闸门原部件的维修，止水橡皮具有橡胶弹性特点，在闸门中安装可用于门槽和闸门阻断，防止出现密闭性不良的问题。在长时间使用过程中会出现老化等问题，因此需要定期对该部件进行维修保养，同时还需要提高对滚轮、吊耳等重要元部件的维护工作。上述部件的损坏程度，通过眼睛观察即可完成，如果发现有物件损坏且无法维修时，需要及时更换。

3 闸门启闭过程中常见问题分析

（1）闸门启闭受阻。由于闸门在运动过程中其动滑轮和定滑轮出现故障，或者电动卷扬启闭机钢丝绳在两端受力不均匀，导致启闭机部件损坏，出现闸门板、梁变形或腐蚀脱落问题，止水橡皮老化局部变形，闸门吊耳左右受力不均，这种情况均会导致启闭过程中闸门出现卡阻或倾斜。为此，应立即停止启闭机的运行过程，采取手动或点动方式，一边观察一边缓慢操作，及时调整闸门。当闸门处于正常位置时，这种异常症状消失，再次利用程序模式完成闸门的启闭过程。尤其是处于高水位运行时，闸门前后水位差会作用于闸门前端，使其压力增加。闸门和门槽之间的摩擦力增加，要改变这种启闭状态需要增加启闭时的作用力输出，进一步会导致闸门出现受阻。该水库闸门滚轮经过多次维修之后，使用浇油破布燃烧滚轮，借助热胀冷缩，拆除滚轮之后，除锈滚动解决其运动受阻的问题。

（2）闸门启闭振动故障分析。结合水闸在实际使用过程中的运行环境，可将其分为明渠流环境条件下无压闸门和压力洞内运行的有压闸门。前者可以在动水中进行启闭，后者只能处于进水条件下进行启闭，否则在启闭时会使启闭器产生异常振动，使闸门变形或出现启闭困难等问题，无法实现正常启闭，要在压力洞内进口检查进水状态下的启闭过程，需要实现平压操作，具体方法：关闭压力洞口的工作阀门之后，在进口位置检查阀门和出口位置阀门，之后打开进口检修闸门，平压阀门，能够使阀前深层水库水通过平压阀呈现高压状态，摄射入到洞内，随时间延长，洞内外水保持平衡之后说明内外压力相等，此时洞内的外水流由于受到平衡作用力不会向高压侧水流动，进而可实现在进水状态下检修闸门的启闭过程。

通常在局部开启过程中会由于闸孔底部有高压摄入，进一步形成局部真空或负压，出现异常振动，此时需要由工作人员仔细观察。一旦出现异常振动将立即停止运行，如果没有仔细观察其他因素可继续边观察边缓慢运行，等到开启高度增高之后，这种振动信号即可消失。总之，应当准确找到机械异常振动的闸门位置，无论故障在何处都需要仔细分析故障原因，结合实际情况采取有效解决措施。其次，还需要对部分闸门原部件进行定期维护检查，及时进行故障处理，除此之外，需要进一步强化基础检测，为能够确保闸门机械设备实现安全运行，需要强化基础检测以及目测技能，要求工作人员具有较高的专业技术能力和责任心。在设备外部观察过程中，建筑物沉降观察、变形观察等一些专业检查项目中，需要定期进行规范性开展，还需要准确记录相应故障信息，能够为机械设备维修养护管理提供重要的基础信息。

除此之外，要彻底解决闸门产生的摩擦性，应当按照原溢洪道弧形侧导向滑块尺寸进行优化改造，进而可将其静摩擦改为动摩擦。需要与生产厂家进行沟通联系，结合水库运行情况，以及在运行中出现的故障问题，由专业人员实施液压缸大修。在维修时可采取国内先进产品技术，以延长设备使用寿命，真正解决闸门开闭过程中常出现的故障问题。随着设备更新以及技术发展需求，需要更换标准显示屏，使其能够实时显示闸门启闭状态。解决在升降时闸门纠偏或液压缸压力参数的问题，可以采用可编程控制器的方式实现闸门启闭设备自动化控制。