閘門運(yùn)行事故調(diào)查與分析

廖君 單瀾

摘 要：水工閘門是修建在水庫(kù)、河道、渠道或湖、?？冢梢钥刂屏髁亢驼{(diào)節(jié)水位的水工建筑物，在防洪、泄洪、沖沙、灌溉、擋潮、航運(yùn)等領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用；水閘發(fā)生運(yùn)行事故，不僅影響工程效益，有時(shí)給大壩和下游人民生命財(cái)產(chǎn)造成危害；通過水工閘門事故調(diào)查與分析，為事故的預(yù)測(cè)預(yù)防和改進(jìn)安全管理工作，提供了理論上的科學(xué)依據(jù)；為了防止水工閘門運(yùn)行事故的發(fā)生，在水閘日常管理中應(yīng)規(guī)范閘門操作運(yùn)行，杜絕人為操作失誤，及時(shí)消除重大隱患。

關(guān)鍵詞：水工閘門 運(yùn)行事故 調(diào)查分析工程實(shí)例分析

中圖分類號(hào)：TV663 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（c）-0208-02

閘門經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計(jì)、制造安裝，最后通過管理運(yùn)行發(fā)揮所建工程的效益。但如果在某個(gè)環(huán)節(jié)上稍有差錯(cuò)，疏忽大意，不遵守閘門的運(yùn)行規(guī)程，不嚴(yán)格服從管理制度，不做好維護(hù)保養(yǎng)工作，將有可能達(dá)不到工程應(yīng)有的效益，有時(shí)反倒出現(xiàn)了負(fù)效益，給人們的生命和健康、個(gè)人和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)帶來了巨大的危害，事故發(fā)生后，進(jìn)行事故調(diào)查與分析顯得尤為重要。

1 工程實(shí)例分析

1.1 水庫(kù)溢洪道弧形閘門破壞事故

該水庫(kù)溢洪道計(jì)6孔，設(shè)12 m×6.3 m-6 m

弧形閘門，為實(shí)腹式主橫梁、斜支臂焊接結(jié)構(gòu)。每孔設(shè)一臺(tái)固定在閘墩頂部的300 kN卷揚(yáng)啟閉機(jī)，通過滑輪導(dǎo)向操作，可手、電兩用。閘門系套用另一工程的設(shè)計(jì)圖紙制作的，有較大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，安裝精度也較高，建成投入運(yùn)行后，情況一直很好。

事故概況：

某日，庫(kù)水位上漲，門頂漫溢約0.4 m，乃決定開門泄水。但由于啟閉機(jī)操作人員因事外出，別人不熟悉操作程序，故延遲到次日凌晨，門頂溢流水深已達(dá)1.5 m。開門時(shí)因閘門超載過多，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了，改用手搖提門，首先開啟2#孔，當(dāng)閘門提升到約0.3 m時(shí)，鋼絲突然松動(dòng)，未作認(rèn)真檢查，接著又去啟動(dòng)3#孔。待開啟后才發(fā)現(xiàn)2#孔門葉已連同支臂被沖到壩下游130 m處。

事故后檢查發(fā)現(xiàn)2#孔門葉面板及主橫梁多處變形、斷裂、裂縫長(zhǎng)達(dá)2.9 m，兩支臂均扭曲折斷。

事故分析及處理：

事故是因閘門超過設(shè)計(jì)條件的非正常運(yùn)行引起的。據(jù)反映，管理單位為了多蓄水多發(fā)電，經(jīng)常有意抬高蓄水位，經(jīng)常造成溢洪道閘門門頂漫溢，嚴(yán)重違反了水庫(kù)的運(yùn)行規(guī)則。門葉結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全系數(shù)雖然較大，能承受較大的超額靜荷載，但在門葉提起少許，形成門頂、門底同時(shí)泄水工況時(shí)，情況就大為惡化，水流將在弧形閘門的門葉結(jié)構(gòu)內(nèi)形成強(qiáng)烈的紊流，隨之將產(chǎn)生負(fù)壓，振動(dòng)，結(jié)構(gòu)應(yīng)力將大大增加和復(fù)雜化，導(dǎo)致閘門破壞。

事故后，按設(shè)計(jì)原圖重制2#門葉，運(yùn)行正常。

1.2 節(jié)制閘弧形閘門摔落事故

該水利樞紐的節(jié)制閘共計(jì)28孔，每孔設(shè)10 m×4.5 m-7 m弧形閘門一扇，采用木面板（現(xiàn)已改為鋼絲網(wǎng)小組狀面板）鋼桁架焊接結(jié)構(gòu)，斜支臂，圓柱鉸。每?jī)煽谆⌒伍l門合用一臺(tái)4×150 kN固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)操作控制。啟閉機(jī)的主機(jī)設(shè)在獨(dú)立的操作室內(nèi)，手、電兩用。啟閉機(jī)的電源由總開關(guān)（全閘一套）和分開關(guān)（每機(jī)一套）兩級(jí)控制，總開關(guān)設(shè)在節(jié)制閘南端控制室內(nèi)，分開關(guān)設(shè)在操作室內(nèi)。

節(jié)制閘建成并投入運(yùn)行，閘門的操作十分頻繁，情況基本正常。

事故概況：

某日下午對(duì)節(jié)制閘各孔弧形閘門曾作過一次調(diào)節(jié)操作，閘門全部關(guān)閉到底。當(dāng)晚天氣惡劣、大風(fēng)大雨，次晨發(fā)現(xiàn)12#啟閉機(jī)的鋼絲繩已經(jīng)拉斷，電動(dòng)機(jī)仍在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，操作室彌漫著含糊氣味，由它控制的23#、24#兩孔閘門仍處于關(guān)閉位置。據(jù)閘下游漁民反映，后半夜曾在下游出現(xiàn)過較大水流。仔細(xì)檢查啟閉機(jī)，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩在卷筒上的纏繞方向與常態(tài)相反，鋼絲繩斷口呈縮頸現(xiàn)象，機(jī)架鋼梁上有新鮮的深槽切痕，顯然是被鋼絲磨刻出來的。

事故分析及處理：

事故發(fā)生后，立即成立了專門調(diào)查小組，了解到當(dāng)日操作閘門關(guān)閉后，操作人員只切斷了分開關(guān)電源，沒有拉開總閘刀，違反了操作的規(guī)定。平時(shí)對(duì)啟閉機(jī)的維護(hù)不很注意，在按鈕式分開關(guān)電源觸點(diǎn)處的塵埃堆積很厚，一個(gè)觸點(diǎn)已成通路；另一觸點(diǎn)的間隙也很小，一滴水珠便可接通電源。操作室的維護(hù)也很差，窗戶大都破損殘缺。至此，事故的原因已很明顯。由于存在以上各項(xiàng)因素，夜間斜飛入室的雨水接通了啟閉機(jī)電路，啟動(dòng)了電動(dòng)機(jī)，卷筒在反轉(zhuǎn)狀態(tài)下提升門葉。當(dāng)門葉被提升到最高位置時(shí)啟閉機(jī)繼續(xù)工作（該機(jī)未裝限位開關(guān)和超負(fù)荷斷電器等保護(hù)裝置），門葉受阻于啟閉機(jī)底的橫隔梁，終于拉斷鋼絲繩，門葉墜落到底，總落差約15 m，釀成事故。

事故后，放下檢修門，對(duì)弧形閘門作了詳細(xì)檢查。門葉確已摔傷，底部小橫梁及斜支撐桿受扭折彎，在支座處隆起約50～60 mm，鉸座及鉸鏈相碰處有新鮮壓痕，焊縫基本完好，僅發(fā)現(xiàn)一處小裂紋，啟閉橋底的混凝土橫嫩梁上有受擠壓的裂縫。

事故后，對(duì)門葉及啟閉機(jī)均作了徹底修復(fù)，更換了受損嚴(yán)重的構(gòu)件，對(duì)變形較小的構(gòu)件作了校正。同時(shí)在啟閉機(jī)上加裝限位開關(guān)等保護(hù)裝置，修理操作室。更重要的是完善了設(shè)備養(yǎng)護(hù)制度，嚴(yán)格管理操作運(yùn)規(guī)的執(zhí)行。

1.3 水電站引水道平面閘門破壞事故

該水電站為一座徑流引水式水電站。其引水道在攔河閘左側(cè)，由取水口、無壓隧洞、沉砂池及壓力隧洞等幾部分組成。

在無壓隧洞進(jìn)口處設(shè)有一扇14 m× 7.5 m-7 m平面滑動(dòng)式檢修閘門。

門葉采用鋼質(zhì)支承滑道，并分成上下兩節(jié)門段，當(dāng)提升上節(jié)門段少許后，可利用節(jié)間縫隙充水平壓，當(dāng)下游充滿水體后，門葉便可在靜水中全部提升。起吊采用2×375 kN固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)。

事故概況：

某日，當(dāng)提升上節(jié)門段進(jìn)行充水時(shí)，上游水位抬高，超過門頂，門頂翻水，導(dǎo)致門葉整體向下流鼓出，脫離門槽而破壞。

事故分析及處理：

事故原因是閘門操作違反了設(shè)計(jì)規(guī)定。按設(shè)計(jì)條件，閘門為露頂式，在充水時(shí)門頂不允許漫水，故應(yīng)事先降低上游水位，但在實(shí)踐中卻忽視了。當(dāng)閘門頂部和節(jié)間同時(shí)泄水時(shí)，閘門下游會(huì)出現(xiàn)紊流區(qū)，也會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，不僅增大了靜水作用力，同時(shí)也有較大的動(dòng)水作用力，以致門葉的受力情況大為惡化，從而導(dǎo)致較大變形而破壞。

事故后，重新對(duì)閘門進(jìn)行設(shè)計(jì)，閘門按事故閘門要求考慮，孔口尺寸改為14 m×10 m，設(shè)計(jì)水頭提高到10 m。上節(jié)門葉高度為5 m，能在4 m水頭下動(dòng)水提升，仍用節(jié)間充水及2×375 kN啟閉機(jī)。門葉支承滑道改用聚四氟乙烯三層復(fù)合材料。

新閘門安裝完成后，曾作試運(yùn)行，上節(jié)門段在4.8m水頭操作，能啟閉自如。

2 預(yù)防閘門運(yùn)行事故的措施

2.1 規(guī)范閘門操作

雖然現(xiàn)在水工閘門的安全運(yùn)行已經(jīng)逐漸受到重視，但仍有部分水工閘門運(yùn)行操作不夠規(guī)范，個(gè)別單位甚至沒有制定水工閘門運(yùn)行操作規(guī)程，僅按口頭傳承方式啟閉水工閘門。顯然，這樣的管理方式無法保證水工閘門運(yùn)行安全，應(yīng)該制定完整的運(yùn)行操作規(guī)程，將水工閘門操作納入規(guī)范化與制度化。還需要根據(jù)水工閘門所處環(huán)境條件的特殊性，對(duì)啟閉操作前的檢查項(xiàng)目作出明確規(guī)定。無論是現(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)行操作人和監(jiān)護(hù)人在操作票或運(yùn)行記錄上的簽字規(guī)定，詳細(xì)記載操作過程中發(fā)生的問題并加以妥善保存。

2.2 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。所以要不斷加強(qiáng)操作人員責(zé)任意識(shí)的教育，對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)，使操作人員了解每一步操作的科學(xué)道理，認(rèn)真實(shí)行閘門操作監(jiān)護(hù)人制度，杜絕人為失誤。

2.3 消除重大隱患

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。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。

3 結(jié)論

在安全管理中，事故調(diào)查是極其重要地位一環(huán)。事故調(diào)查獲得的相應(yīng)的事故信息對(duì)于危險(xiǎn)認(rèn)識(shí)、抑制事故起著至關(guān)重要的作用；而且事故調(diào)查與處理，特別是重大事故的調(diào)查與處理會(huì)在相當(dāng)大的范圍內(nèi)產(chǎn)生很大的影響。因此，事故調(diào)查是確認(rèn)事故經(jīng)過，查找事故原因的過程，是安全管理工作中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，是制定最佳的事故預(yù)防對(duì)策的前提。

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