【摘要】閘門在水利工程上起到了巨大的樞紐作用,對(duì)水利工程質(zhì)量的好壞,效果的優(yōu)劣都有巨大的影響。本文通過(guò)研究水工閘門的安全運(yùn)行問(wèn)題,分析如何更好的做好水工閘門的安全運(yùn)行,提出一些可行性的對(duì)策供參考。
【關(guān)鍵詞】水工閘門;安全;運(yùn)行;對(duì)策
一、前言
目前,我國(guó)在對(duì)水工閘門的運(yùn)用方面還存在這很多的問(wèn)題,特別是在安全使用水工閘門方面,由于很多水利工程管理人員對(duì)水工閘門各個(gè)安全要素管理不嚴(yán),導(dǎo)致了水工閘門安全得不到保障。因此,我們研究水工閘門的安全運(yùn)行問(wèn)題旨在為我國(guó)水工閘門的運(yùn)行提供更加安全的對(duì)策。
二、閘門概述
閘門是裝于溢流壩、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞和水閘等建筑物的空口上,用以調(diào)節(jié)流量,控制上、下游水位、宣泄洪水、排除泥沙或漂浮物等,是水工建筑物的重要組成部分。在水閘工程中,閘門是主體部分,常占擋水面積的大部。閘門又分為平板閘門和弧形閘門.閘門用于關(guān)閉和開(kāi)放泄(放)水通道的控制設(shè)施。水工建筑物的重要組成部分,可用以攔截水流,控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等。
三、閘門的結(jié)構(gòu)解讀
從廣義上講,閘門包括閘門雨閥門。閘門一般由活動(dòng)部分、埋設(shè)部分和啟閉設(shè)備三大部分組成。
1.活動(dòng)部分:是封閉孔口而又能根據(jù)需要開(kāi)啟孔口的閘門主體,一般稱為門葉,由面板、構(gòu)架、支承行走部件、止水部件、吊具、支臂、支鉸等組成。
2.埋設(shè)部分:埋設(shè)在土建結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件,主要是孔口的門楣、低柵、支撐軌道、鉸座、止水座、護(hù)角等。
3.啟閉設(shè)備:是控制門葉開(kāi)啟、關(guān)閉的操作機(jī)械、主要有螺桿式、卷?yè)P(yáng)式、液壓式和移動(dòng)式操作機(jī)械。
四、閘門使用中存在的主要安全問(wèn)題
從我近幾年接觸到的水工鋼閘門中,普遍存在重使用、輕管理的現(xiàn)象。其主要原因:一是對(duì)鋼閘門的管理認(rèn)識(shí)和重視不夠,二是養(yǎng)護(hù)和維修的經(jīng)費(fèi)不足,使鋼閘門在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題得不到及時(shí)的維修和處理,降低了鋼閘門的使用壽命,嚴(yán)重者則出現(xiàn)工程事故,影響了整個(gè)建筑物的運(yùn)行效果。其主要問(wèn)題如下:
1、管理和操作制度不嚴(yán)
不嚴(yán)格執(zhí)行閘門管理和操作制度,極其容易導(dǎo)致鋼閘門和啟閉設(shè)備的損壞和失事。如啟閉設(shè)備的部件潤(rùn)滑油不足,長(zhǎng)期積塵,污物得不到及時(shí)清理,則會(huì)影響閘門的正常運(yùn)行。
2、腐蝕嚴(yán)重
鋼閘門發(fā)生腐蝕后,承載力降低,腐蝕嚴(yán)重的閘門不能安全運(yùn)行。閘門的腐蝕不但是面板的腐蝕,還包括閘門的行走支承、滾輪的腐蝕,啟閉設(shè)備的螺桿、鋼絲繩缺油生銹等。
3、漏水
水封不同程度的老化、磨損,墊板、壓板和固定栓銹蝕,止水橡膠松動(dòng),漏水嚴(yán)重,不能滿足正常擋水要求。
五、 水閘門安全運(yùn)行對(duì)策
1、領(lǐng)導(dǎo)重視,嚴(yán)格管理制度
制定和執(zhí)行嚴(yán)格的管理和操作制度是鋼閘門正常運(yùn)行的基本條件,而閘門管理工作的重要保證是水利部門的領(lǐng)導(dǎo)重視管理和維護(hù)工作,經(jīng)常聽(tīng)取現(xiàn)場(chǎng)管理人員的建議和幫助解決具體問(wèn)題,在養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)上給予適當(dāng)?shù)膬A斜。同時(shí)要建立一支責(zé)任心強(qiáng),有一定專業(yè)技術(shù)知識(shí)的管理隊(duì)伍。
2、堅(jiān)持經(jīng)常檢查,防止事故發(fā)生
只有經(jīng)常性地檢查,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題,防止事故的發(fā)生。鋼閘門日常檢查的內(nèi)容有:觀測(cè)有無(wú)歪扭,支承行走部分的滾輪和滑道等的磨損和銹蝕;止水設(shè)備的完好性及有無(wú)漏水;螺桿是否與閘門板的橫軸垂直;閘門的焊縫有無(wú)脫焊,埋件有無(wú)變形,表面油漆或噴鋅層的剝落和腐蝕等情況。啟閉設(shè)備則應(yīng)觀察運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活,有無(wú)振動(dòng)和碰撞;傳動(dòng)機(jī)械和承重構(gòu)件的損壞磨損;地腳螺栓是否松動(dòng);制動(dòng)器是否有限;潤(rùn)滑油是否充足;鋼絲繩受力是否均衡,有無(wú)腐蝕及斷絲;安全保護(hù)設(shè)備是否完好等等。
3、做好防腐工作,提高鋼閘門使用壽命
為了延長(zhǎng)鋼閘門的使用壽命,必須使用先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)和方法,確保防腐蝕的質(zhì)量。鋼閘門常用的防腐蝕方法有:涂料防護(hù)法、噴鋅保護(hù)法和電化學(xué)保護(hù)法。對(duì)于我們廣東等沿海和近海的地區(qū),最佳的防腐方法是噴鋁金屬加涂料保護(hù)法。在同一種情況下鋁的腐蝕速率比鋅還要小,因此保護(hù)周期更長(zhǎng)。對(duì)比較重要的部位,也可以進(jìn)行噴鉻、鎳等金屬,耐腐蝕效果更佳。
4、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和維修,保證運(yùn)行效果
采取先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)護(hù)方法,可提高鋼閘門的正常運(yùn)行效果。對(duì)行走機(jī)構(gòu)、活動(dòng)部分及啟閉機(jī)械要做到經(jīng)常擦洗,定期更好潤(rùn)滑油,發(fā)現(xiàn)局部銹蝕應(yīng)及時(shí)處理。電機(jī)受潮要進(jìn)行通風(fēng)或烘烤。長(zhǎng)期使用中磨損嚴(yán)重,影響正常運(yùn)行的機(jī)構(gòu)部件要及時(shí)維修和更換。鋼絲繩傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法是涂黃油,但只能起表面潤(rùn)滑,難侵入油棉線內(nèi),容易腐蝕生銹。通過(guò)管理人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),如黃油和機(jī)油混合使用,按1:4配制,養(yǎng)護(hù)效果較好。而對(duì)于長(zhǎng)期淹沒(méi)在水下的鋼閘.00.門,其鋼絲繩最好使用鍍鋅鋼絲繩。用螺桿啟閉的閘門,對(duì)螺桿的潤(rùn)滑和防銹也可采用與鋼絲繩相同的混合油方法,按7:3配制,可節(jié)省材料,提高潤(rùn)滑效果。水封板應(yīng)經(jīng)常清洗、除銹,表面保持平整、光滑,減少閘門啟閉時(shí)對(duì)水封的磨損。磨損嚴(yán)重的水封應(yīng)及時(shí)更換。使用次數(shù)多,易于更換水封的鋼閘門,一般宜采用的是橡膠水封。
5、由于水工閘門運(yùn)行事故可能對(duì)水電站效益和公共安全造成重大危害, 應(yīng)像對(duì)待水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行操作那樣, 將水工閘門操作納入規(guī)范化、制度化的軌道, 制定出內(nèi)容完整的運(yùn)行操作規(guī)程, 其內(nèi)容不僅應(yīng)包括機(jī)械和電氣設(shè)備具體操作程序; 還需根據(jù)水工閘門所處環(huán)境條件的特殊性, 對(duì)啟閉操作前大壩上、下游的檢查項(xiàng)目作出明確規(guī)定。無(wú)論是現(xiàn)地操作還是遠(yuǎn)方操作, 都必須實(shí)施操作人和監(jiān)護(hù)人密切配合制度; 嚴(yán)格執(zhí)行操作人、監(jiān)護(hù)人在操作票或運(yùn)行記錄上的簽字規(guī)定, 詳細(xì)記載操作過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題并加以妥善保存。
6、杜絕人為失誤
人為誤操作看似偶然, 實(shí)質(zhì)上有其必然原因。以下從三個(gè)方面探討對(duì)策: 第一, 不斷加強(qiáng)操作人員責(zé)任意識(shí)的教育, 對(duì)杜絕人為失誤具有普遍意義,是一項(xiàng)應(yīng)堅(jiān)持不懈的工作。第二, 對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn), 從技術(shù)角度使操作人員了解每一步操作的科學(xué)道理, 是杜絕人為失誤的基礎(chǔ)工作。目前有個(gè)別水電站認(rèn)為泄洪閘門啟閉操作簡(jiǎn)單, 交由壩頂警衛(wèi)值班人員代為執(zhí)行, 而這些值班人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的閘門操作專業(yè)培訓(xùn), 這樣的管理方式需及早改變。第三, 認(rèn)真實(shí)行閘門操作監(jiān)護(hù)人制度。這是杜絕人為誤操作的組織措施, 是多年以來(lái)被證實(shí)的一項(xiàng)行之有效的重要措施。近年來(lái), 少數(shù)水電站出現(xiàn)忽視監(jiān)護(hù)人作用的傾向,或者雖有監(jiān)護(hù)人制度, 但在閘門實(shí)際操作過(guò)程中,監(jiān)護(hù)人并沒(méi)有到位進(jìn)行認(rèn)真監(jiān)護(hù), 這種錯(cuò)誤傾向應(yīng)切實(shí)加以糾正。
7、消除重大隱患
泄洪閘門在防洪關(guān)鍵時(shí)刻能否正常啟閉運(yùn)行, 是確保大壩安全至關(guān)重要的因素。對(duì)泄洪設(shè)施存在的重大隱患, 必須及時(shí)加以消除。近10 年中, 許多大、中型水電站對(duì)泄洪設(shè)施存在的隱患和缺陷進(jìn)行了加固處理, 取得了良好的效果。
例如: 黃壇口、以禮河二級(jí)、西津等運(yùn)行了多年的水電站更換了泄洪閘門; 太平哨、萬(wàn)安、陳村、西洱河二級(jí)等水電站, 對(duì)閘體大型裂縫進(jìn)行了修補(bǔ)加固; 劉家峽、石泉、安砂、烏江渡等水電站, 對(duì)閘門水封損壞、軸套硬化或咬死、啟閉過(guò)程射水等缺陷進(jìn)行了處理。相對(duì)于混凝土及土石等建筑材料,閘門等金屬結(jié)構(gòu)的老化和衰變速率呈現(xiàn)出更快、更為明顯的變化趨勢(shì)。因此, 隨著時(shí)間的推移, 應(yīng)對(duì)閘門等金屬結(jié)構(gòu)定期進(jìn)行全面檢測(cè)分析, 及時(shí)采取相應(yīng)處理措施。
8、完善遠(yuǎn)方操控
近年來(lái), 少數(shù)水電站開(kāi)始采取遠(yuǎn)方操控方式啟閉閘門, 個(gè)別水電站認(rèn)為只是“一鍵操作”, 已不需填寫(xiě)閘門啟閉操作票, 只作簡(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)記錄。目前,采取遠(yuǎn)方操控閘門的水電站雖是少數(shù), 但呈日漸增多的趨勢(shì), 并已出現(xiàn)運(yùn)行事故苗頭, 需認(rèn)真探討其安全對(duì)策。遠(yuǎn)方操控閘門, 不僅僅是一個(gè)“一鍵操作” 的過(guò)程, 在保證電氣和機(jī)械操作安全可靠的同時(shí), 必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理措施: 一, 應(yīng)有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人, 操作前對(duì)庫(kù)區(qū)、下游河道和閘門附近進(jìn)行認(rèn)真檢查, 與操作人密切溝通配合; 二, 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的攝像鏡頭, 作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視的手段之一, 應(yīng)盡可能視野寬闊, 不留死角, 并需設(shè)置照明設(shè)施, 以備深夜泄洪時(shí)使用; 三, 對(duì)遠(yuǎn)方操作人也應(yīng)有人進(jìn)行監(jiān)護(hù), 防止誤操作。整個(gè)遠(yuǎn)方操控過(guò)程, 應(yīng)有完整的操作票制度, 詳細(xì)記錄后妥善保存。
六、 結(jié)束語(yǔ)
水工閘門的運(yùn)行需要有安全的保障,其具體的措施需要從分析水工閘門各個(gè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究。通過(guò)研究和分析水工閘門施工和管理,以及后期使用方面的問(wèn)題來(lái)有針對(duì)性的制定措施,并且積極實(shí)施這些措施是保證水工閘門能夠安全運(yùn)行的前提。
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