王快水庫閘門啟閉設(shè)備的管理與維護

王紅亮

王快水庫位于海河流域大清河水系南支沙河上游，壩址處于河北省曲陽縣鄭家莊村西，距保定市和石家莊市分別為100余km。水庫總?cè)萘繛?3.89億m3，水庫控制流域面積3770km2，占總流域面積的59%，是一座以防洪為主兼灌溉和發(fā)電的大（1）型水利樞紐工程，其下屬的沙河灌區(qū)是全國大（2）型灌區(qū)，有效灌溉面積76萬畝，總干渠從曲陽到滄保界134km。閘門啟閉設(shè)備正常運行，對水庫安全運行至關(guān)重要。

1. 基本情況

水庫主要建筑物有攔河壩、溢洪道、泄洪洞、水電站。2002年9月20日除險加固工程開始動工。2005年9月工程竣工，達到規(guī)劃防洪標(biāo)準(zhǔn)。防洪標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇洪水設(shè)計，10000年一遇洪水校核。其中大壩溢洪道進水控制段堰體為開敞式駝峰堰，共8孔15m×12.2m的弧形門，啟閉設(shè)備采用后吊式液壓啟閉機，啟閉機容量為2×1600kN，工作行程為7.654m,液壓缸型號 QHLY—2×1600KN—7.76m；每孔布置一個泵站，每個泵站設(shè)兩個泵組，互為務(wù)用，電氣控制1套。最泄水流量21490m3/s。泄洪洞采用液壓缸嵌入到泄洪洞豎井底部運行的方式，液壓缸型號 QPPYII—800KN/300KN—4.27m；配液壓泵站1套，電氣控制柜1套。內(nèi)設(shè)4.5*4.5米的弧形工作閘門1孔。

2. 存在問題

自2005年投入使用以來，液壓啟閉機一直處于超年限服役，致使電器設(shè)備及液壓控制系統(tǒng)出現(xiàn)了不同的程度的老化及損壞。

2.1 閘門開度傳感器老化和損壞

一是泄洪洞的液壓缸位于豎井的底部，工作環(huán)境過于潮濕，導(dǎo)致閘門開度數(shù)據(jù)傳感器失靈，在啟閉時開度數(shù)據(jù)不能正常接收，不能及時對開啟高度進行實時監(jiān)控。二是溢洪道的8孔弧形閘門的開度數(shù)據(jù)傳感器長期裸露在外受風(fēng)吹，雨雪的沖刷和侵蝕致使傳感器老化或損壞，導(dǎo)致閘門不能投入到自動化操作系統(tǒng)，只能使用手動操作閘門啟閉，自動糾偏功能缺失，同步控制精度降低，閘門兩邊的止水橡皮間隙不均勻，出現(xiàn)閘門升降過程中摩擦聲音增大，漏水嚴(yán)重銹蝕、沖蝕泄洪設(shè)備。

2.2 控制柜液晶屏功能受限

泄洪洞及溢洪道的電氣控制柜上配用的液晶顯示屏已過時受功能限制只顯示啟閉狀態(tài)，不能正確、全面的反映顯示閘門啟閉過程中的各項參數(shù)，致使操作人員無法正確掌握閘門啟閉過程中偏差系數(shù)和處于位置狀態(tài)及啟閉工況。

2.3 液壓系統(tǒng)中配件老化

液壓閥組和管路上有個別接頭位置漏油；有幾個電磁換向閥閥芯滲漏，需要更換；油泵吸油濾芯安裝空間限制，不能更換，急需更換系統(tǒng)回油濾芯。

2.4 液壓缸上的配件老化

經(jīng)多年運行使用液壓缸鎖定閥塊出現(xiàn)多處漏油的痕跡；液壓缸配用的高壓軟管，銹蝕、老化比較突出；液壓缸密封圈老化漏油。

2.5 閘門啟閉過程中糾偏不及時到位

閘門糾偏不及時到位使閘門的側(cè)導(dǎo)向滑塊與側(cè)軌接觸后均有程度不同的金屬摩擦聲，個別閘門聲響很大，容易損壞側(cè)止水。

3. 建議措施

目前，針對王快水庫實際使用中出現(xiàn)的情況，近期內(nèi)通過日常管理和維護來保障設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。遠景改善泄洪設(shè)備運行狀態(tài)，就要對水庫的啟閉系統(tǒng)中存在問題或損壞的配件進行管理和維護。

3.1 近期措施

一是泄洪洞、溢洪道的8孔弧形閘門及啟閉設(shè)備的維護。由于北方季節(jié)和工作環(huán)境的原因，需要有對外露的、嵌入式的活塞桿、閥塊、傳感器安裝帶干燥劑的傳感器保護罩,以減少風(fēng)沙、雨雪和潮氣對其設(shè)備的侵蝕,延長使用壽命。

二是根據(jù)王快水庫溢洪道的弧門冬季不運行,油箱設(shè)有油 加熱系統(tǒng)的實際情況,將原設(shè)計的航空液壓油SY 1181-76N15改為N32抗磨液壓油。這樣既降低了成本,又減少了滲油量,在運行中效果很好。

三是盡快采購老化或損壞的電磁換向閥、閘門開度傳感器等電器配件，保證正常操作，恢復(fù)液壓啟閉機電器設(shè)備的自動操作，及時對閘門進行糾偏，減少對側(cè)止水橡皮的摩擦。

四是采購液壓閥組回油濾芯，配齊密封圈，現(xiàn)場更換，處理閥組和管路的漏油點（不包括液壓缸的漏油點）。

3.2 遠期措施

一是徹底解決閘門因糾偏產(chǎn)生的摩擦情況，按照原來溢洪道弧形閘門側(cè)導(dǎo)向滑塊尺寸進行改造，實現(xiàn)滾動摩擦形式。

二是和生產(chǎn)廠家技術(shù)專家聯(lián)系，結(jié)合水庫實際運行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，組織專業(yè)技術(shù)人員立即實施液壓缸大修。液壓缸大修過程中可以考慮采用國內(nèi)開發(fā)最先進的陶瓷活塞桿產(chǎn)品，實現(xiàn)活塞技術(shù)和使用壽命的升級，解決閘門開度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中容易出現(xiàn)丟失的故障。

三是隨著設(shè)備的更新，實際技術(shù)的發(fā)展需要，更換標(biāo)準(zhǔn)觸摸式顯示屏，全面反映閘門啟閉實時狀態(tài)，更好地解決升降過程中閘門出現(xiàn)糾偏和液壓缸內(nèi)的壓力參數(shù)。

四是更換可編程邏輯控制器（PLC）。