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        濱海縣北八灘渠船閘運行管理措施淺析

        2024-04-10 23:10:43王曉虎潘崢艷
        江蘇水利 2024年1期
        關(guān)鍵詞:啟閉機橡皮水閘

        王曉虎,于 雷,潘崢艷

        (1.濱??h海堤堤閘管理所,江蘇 鹽城 224500;2.濱海縣北八灘渠船閘管理所,江蘇 鹽城 224500;3.濱??h水利建筑工程總公司,江蘇 鹽城 224500)

        1 概 況

        濱??h北八灘渠船閘始建于1978年,該閘功能較多,既是通航要道,也是分級排水的節(jié)制閘,還可通過船閘引排水渠水源,補充北八灘渠的抗旱水源,同時還承擔著防洪排澇作用。該閘水工建筑物與水為伴承受水力的交替作用,在其運行過程當中不斷受到靜水壓力、動水壓力、風浪壓力、冰壓力等綜合作用,不利于建筑物的穩(wěn)定。由于水頭的作用,水通過建筑物及地基的孔隙不斷向下滲透,由此必然會產(chǎn)生一定的滲透壓力。因此,水工建筑物在運行過程中由于水頭有可能造成土石壩產(chǎn)生滲透破壞,同時對于泄水建筑物來說,由于其不斷向下泄流的高速水流集中沖刷,溢流表面有可能會被破壞,河岸及河床也必然會造成一定程度上的沖刷,從而影響水工建筑物的正常工作[1]。

        2 常見故障原因及對策分析

        2.1 水閘老化問題

        水閘投入運行年代久遠,不可避免地會出現(xiàn)各種問題。水工混凝土會出現(xiàn)老化現(xiàn)象,先要考慮到受防洪排澇動力壓力、水位差壓力、靜水壓力等影響,其次是碳化反應的存在,另外由于其表面長期受到高速水流的侵蝕、沖刷和摩擦,再加上凍融循環(huán)的破壞,如果平時不注意維修與保養(yǎng),混凝土表面必將會產(chǎn)生剝落、裂隙,同時結(jié)構(gòu)鋼筋也會裸露與銹蝕,伸縮縫部位止水也會損壞[2]。一旦發(fā)生此現(xiàn)象而影響正常運行,可以采用噴射混凝土等方法進行加固。

        由于一些常見零部件的老化,控制線路故障出現(xiàn)頻次較多,啟閉系統(tǒng)不能正常工作,如果出現(xiàn)這種情況會使系統(tǒng)的反應靈敏性降低,使工況不正?!,F(xiàn)場處置時要立即查明原因,不能帶病繼續(xù)操作,應先檢查滑輪組,涂抹潤滑油,再檢查鋼索。由于其負重運行時產(chǎn)生大量的熱能,易發(fā)生氧化反應從而可能產(chǎn)生毛刺,使啟閉閘門運行時阻力增大導致機械效率降低,嚴重時還會引起斷裂而留下安全隱患,因此日常要加強巡查工作,思想上要引起足夠的重視。

        2.2 閘門滲漏現(xiàn)象

        水閘內(nèi)部有的金屬部件不能直接與水接觸,保證其處于干燥的環(huán)境非常重要,否則會使金屬部件產(chǎn)生銹蝕情況,從而導致閘門運行欠靈活。究其原因可能是橡皮止水老化而產(chǎn)生的,對其性能要求是彈性要好,適應變形能力強,耐候性要好,結(jié)構(gòu)簡單,封水嚴密牢靠。主要原因是由于橡皮止水與止水滑道之間產(chǎn)生縫隙而漏水,通常是由于橡皮止水和止水面不共面而導致。漏水點常出現(xiàn)在側(cè)橡皮止水與底橡皮止水的接頭部位或止水橡皮的螺栓孔以及橡皮止水的接縫部位,因而橡皮止水與門葉貼合要密貼且順直,與水滑道間不可偏離,要保證沒有縫隙。止水壓板上的螺孔位與門葉預留下來的螺栓孔位要相對應一致后方可對橡皮止水進行鉆、沖孔作業(yè),橡皮止水應盡可能減少接頭,可以定制從而最大限度地減少漏點產(chǎn)生[3]。

        水利工程閘門橡皮止水安裝是通過熱板與壓板,將其夾緊然后用螺栓固定于門葉或者將其埋設(shè)于門楣上,根據(jù)水壓而決定止水安置,一般來說在承受水壓后其圓頭能壓緊在止水座上。注意事項包括:門槽內(nèi)和門葉上清雜,并確認吊桿連接可靠;閘門啟閉試運行時應向橡皮止水處灑水進行潤滑,啟閉過程中應檢查滾輪轉(zhuǎn)動正常與否,不得有卡阻現(xiàn)象發(fā)生;要認真檢查橡皮止水是否受到損傷,并采取措施進行處理應對。

        確認閘門處于正確安裝工位后再檢查橡皮止水壓緊程度,可以采取透光檢查看是否透亮以確定是否有縫隙存在。閘門在承受設(shè)計水頭壓力時,通過橡皮止水的漏水量不應超過0.1 L/s。止水橡皮表面應光滑平直,外形尺寸允差不超過設(shè)計值的2%,厚度允差為1 mm。橡皮止水接頭可采用生膠熱壓等方法膠合,要注意膠合質(zhì)量,其膠合完成后的接頭部位不應有錯邊、高低起伏以及疏松現(xiàn)象發(fā)生。橡皮止水安裝后,兩側(cè)止水中心距離和頂止水中心至止水底緣距離偏差均不得大于3 mm,止水的平整度允差要小于2 mm[4]。

        日常工作中要定期對預埋件進行防腐處理,通常可以對其涂刷油漆保證其不發(fā)生銹蝕,油漆品種的選擇要根據(jù)水閘所處的環(huán)境介質(zhì)而定,底漆要與基層附著良好,面漆一定要封住上一涂層表面的微孔。如果發(fā)現(xiàn)預埋件有異,要立即采取措施對其進行處理。門閘邊緣處確保不漏水,密封性要可靠,可以在邊緣處貼膠帶或者采取其他有效措施,對于老化的止水橡膠帶要及時進行更換。

        2.3 閘門銹蝕影響

        船閘所處的工作環(huán)境位于沿海地區(qū),金屬構(gòu)件受到的侵蝕尤為嚴重,對于金屬構(gòu)件防腐的重要性應予以重視。筆者曾以濱??h臨淮閘口1 座水閘閘門為研究案例,統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)一般工程保護涂層只有3~5 a的有效期,平時維修費用高,約占日常維修費用的一半。海水中大量的氯離子以及水流沖擊會加快其銹蝕,而且海水中生物的影響也易使閘門表面發(fā)生點蝕。

        2.4 自動化程度有待提高

        水閘的現(xiàn)代化監(jiān)控就是以現(xiàn)代化的通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)、計算機科學以及現(xiàn)代化的量測技術(shù)來檢測信號,從而反饋給計算機使其進一步發(fā)出指令給自動控制設(shè)備,做出相應動作從而進一步控制啟閉機和閘門的運行。大多數(shù)基層水閘整體功效的發(fā)揮,在很大程度上還取決于啟閉機變速齒輪質(zhì)量的好壞與否以及其他常見的影響因素,例如啟閉機本體的制造質(zhì)量,動力箱的復雜程度,油路及油質(zhì)的好壞等[5]。要充分認識到自動化控制對于水利行業(yè)發(fā)展的重要性,只有通過運用現(xiàn)代化的計算機技術(shù),對閘門及水位參數(shù)進行自動測量、計算、控制和調(diào)節(jié),才能實現(xiàn)水資源的合理輸送、節(jié)制和分配[6]。

        3 水閘養(yǎng)護重點措施

        3.1 檢查養(yǎng)護工作的具體要求

        水閘工程在運行時要達到操作方便、反應靈敏,長時間能夠保持安全運行狀態(tài),這就要求在日常的管理工作中對水閘工程進行經(jīng)常性的檢查,根據(jù)檢查所發(fā)現(xiàn)的問題,及時商討對策并采取措施進行保養(yǎng)與維修,不斷提高水閘工程的運行效率,以便更好地服務(wù)防洪保安和地方經(jīng)濟發(fā)展。要注重檢查工作的長期性與及時性,在日常管理中要有計劃、有實施、有考核、有驗證。

        3.2 檢查養(yǎng)護工作的具體劃分

        水閘工程的檢查維護可分為日常檢查與定期維護,主要包括檢查各種儀器儀表是否處于正常運行狀態(tài)。注意電壓表和電流表以及油路斷路器的油色和油位指示,同時對各導線所處狀態(tài)進行檢查,看接頭處是否有松動現(xiàn)象,是否有線路燒壞,尤其是對于接頭處予以重點關(guān)注,看其是否有放電狀況。同時,對運行過程中出現(xiàn)的異響要引起足夠的警覺并立即對其進行處理,閘門在開啟時一定要查看其狀態(tài)和各個滾輪的轉(zhuǎn)動情況,當閘門與水面分離時,要檢查其是否能夠轉(zhuǎn)動自如。對于定期維護,常見做法是1年1次的定期維護與3年1次的定期相結(jié)合,一定要事先形成計劃并在工作實踐中落實,油斷路器的油要滿足工作要求,否則要進行更換或者添加[7]。長周期的維護工作除了做好日常維護工作外,還要檢查三相觸頭的行程,油斷路器以及隔離開關(guān)的傳動機構(gòu)等部位,再根據(jù)檢查反饋的情況進行維修和調(diào)整,對油斷路器的工作時間、觸頭的接觸電阻值和絕緣電阻值進行檢查與測量等。在進行維護時要形成記錄備查,為今后的維護工作提供原始資料。

        3.3 檢查養(yǎng)護的具體措施

        3.3.1 閘門的日常檢查和養(yǎng)護

        閘門是水閘的重要組成部分,可全部或局部開啟,對上下游水量和水位進行調(diào)控,同時為相關(guān)建筑物和設(shè)備的檢修提供條件。有檢修閘門和工作閘門之分,要注意檢修閘門只能短期擋水且在靜水中開啟。對閘門的要求是泄流時水流條件好,止水嚴密,啟閉力小,操作靈活,檢修方便。因此要時刻保持閘門的正常工作,確保其能夠正常開啟和關(guān)閉,安全地升降,保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能夠正常工作。

        要及時清理閘門四周的雜物,尤其是在攔蓄水期顯得尤為重要,發(fā)生堵塞情況時,更要及時處理方能夠使其正常安全工作。做好閘門的日常檢查養(yǎng)護工作,閘門要能夠自如地開啟和關(guān)閉,避免出現(xiàn)斷裂、汽蝕、變形等情況的產(chǎn)生,在門閘升降時確保其穩(wěn)定,如果發(fā)現(xiàn)振動時,要及時調(diào)整開度以避開振動區(qū),泄水時可保證水躍發(fā)生在消力池內(nèi)。加強對門閘平整度和邊界狀況的檢查,啟閉過程中如果發(fā)現(xiàn)沉重,停滯時要立即停機檢查,查找原因排除故障以后再進行升降[7]。

        近年來鋼制閘門越來越得到廣泛的應用,鋼制閘門自重較輕但是承載能力較大,并且耐沖擊性價比高,性能優(yōu)良工藝成熟質(zhì)量穩(wěn)定。與鑄鐵閘門相比其止水性能好,制造與安裝工藝簡單更具優(yōu)勢,并且施工工期較短,操作簡單,安全系數(shù)較高且維修方便。在水閘運用時具有的抗震性能經(jīng)過比較也優(yōu)于鑄鐵閘門,與此同時也大大地降低了啟閉設(shè)備的投資,節(jié)省了相關(guān)費用。但由于自身材質(zhì)的局限性,更容易被水流侵蝕,防銹防腐性能較差,需定期對其進行維護保養(yǎng)??刹捎梅栏推釋︿撻l門進行防腐處理,特別要處理好角鋼縫隙處的防腐,腐蝕點往往是從該部位開始的,此處施工難度較高且易被忽略,是薄弱環(huán)節(jié)但是同時也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此部位一定要被涂層包裹得更厚,閘門水下部位由于所處環(huán)境潮濕,比裸露在空氣中的部位更易被銹蝕,要保證漆膜的附著力和涂層的厚度,而且涂層施工時一定要閉氣,不得有氣泡產(chǎn)生。如果閘門的表面是噴鍍金屬涂層,進行防腐時要觀察其表面所噴涂金屬層顆粒的粗細以及均勻程度,不得有較大的金屬球,否則要鏟掉重新噴鍍。對閘門表面附著力進行檢查剔刮鍍層時,應僅有銀白色的劃痕,涂層不得有成片脫落的現(xiàn)象。鍍層表面孔隙檢查與厚度應滿足要求,厚度采用無損檢測。還可利用電化學保護法的理論把金屬設(shè)備作為電池的陰極,對其進行保護從而避免或延緩金屬設(shè)備的腐蝕。在閘門運行中如果發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴重,達到了水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標準,則應按相關(guān)程序進行報廢,重新安裝新的閘門[8]。

        3.2.2 啟閉機及連構(gòu)件的檢查和養(yǎng)護

        要對啟閉機液壓系統(tǒng)、大滑輪、門軸、螺栓等關(guān)系到水閘運行安全的部位加大檢查力度。日常要對螺桿連接構(gòu)件進行定期維護,保證潤滑良好,經(jīng)常對其與閘門之間的連接構(gòu)件進行檢查與維護,如果出現(xiàn)損壞要立即進行維修,使其正常性能充分發(fā)揮。啟閉機操作人員必須熟練掌握啟閉機的結(jié)構(gòu)、性能與操作規(guī)程,自身具有相關(guān)的機械知識儲備,經(jīng)過系統(tǒng)培訓方能上崗。啟閉機運行前要做好全面的檢查工作,保持其運動部位潤滑情況良好,還要注意螺栓不得有松動現(xiàn)象[9]。機器運轉(zhuǎn)時工作人員不得離崗,發(fā)現(xiàn)問題應立即停機并清除載荷進行維修,螺桿定期清除油垢后要重新上油,避免銹蝕現(xiàn)象發(fā)生。

        3.3.3 啟閉機相關(guān)設(shè)備的檢查和養(yǎng)護

        在日常的檢查與養(yǎng)護中要保持對傳動部分進行良好的潤滑,要盡量避免干摩擦或者缺油導致傳動部分的危害,保證傳動部位運行環(huán)境的清潔,定期檢查清理。同時要確保加油管路暢通無阻,按照日常保養(yǎng)制度并結(jié)合實際工況加入潤滑油進行潤滑。制動器的檢查養(yǎng)護要保證不能有雜物附著在制動瓦和制動輪上面,制動輪不得出現(xiàn)砂眼、裂紋等現(xiàn)象,制動帶若磨損嚴重要及時更換,制動帶的鉚釘如脫落要立即更換補齊。對于關(guān)系到制動效果的閘瓦間隙要按照現(xiàn)場實際情況調(diào)節(jié),以保證制動安全可靠。各個制動裝置要定期進行涂油保護,電磁線圈的絕緣性要定期進行檢測,達不到工作要求的必須及時進行處置。同時,確保電動液壓制動器的油量供給充足,避免出現(xiàn)腐蝕狀況。

        懸吊裝置的日常檢查養(yǎng)護直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運行,要定期檢查鋼絲繩是否處于良好的工作狀態(tài),如出現(xiàn)起毛、鋼絲斷裂、接口不牢等不安全因素,要立即上報并采取有效措施,消除不安全因素以保證懸吊裝置的穩(wěn)定性。電動機的維修養(yǎng)護首先要保證電動機外殼沒有灰塵等影響電機散熱的雜物存在,運行環(huán)境要求干燥通風,電機運行時聲音要均勻,電機地腳螺栓要緊固,運行時不得有松動現(xiàn)象。運行時如果有保險絲熔斷或者卡阻要立即切斷電源進行檢查,查明原因處置后方可再次工作。開機前要檢查軸承潤滑油的填充情況是否符合要求,如果發(fā)現(xiàn)潤滑油不符合要求要隨時進行更換。只有定期對整個系統(tǒng)進行全方位的檢查與維護,才能使水閘工程的安全運行得到保障。

        水閘是重要的水工建筑物,在日常工作中應充分保障水閘的安全運行,嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程,注重閘門和啟閉機等關(guān)鍵要素的日常保養(yǎng)和維護,正確開啟、閉合閘門,以保證閘門的安全運行。

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