水閘工程運(yùn)行管理及日常維護(hù)研究

劉志剛

洞口縣團(tuán)結(jié)壩水輪泵站 湖南 洞口 422300

水閘工程日漸增多，影響水閘運(yùn)行安全及穩(wěn)定性的各類因素更為復(fù)雜。為從根本上提升水閘運(yùn)行效果，需結(jié)合設(shè)備運(yùn)行需求及特征，制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維管理機(jī)制。積極引進(jìn)先進(jìn)維護(hù)技術(shù)手段，擴(kuò)大水閘維護(hù)覆蓋面，實(shí)現(xiàn)水閘工程全過程、全方位監(jiān)管目標(biāo)。

1 概述水閘工程

1.1 水閘工程作用

水閘工程主要用于排澇及引水。利用閘門啟閉控制水位與水流量，滿足地區(qū)防洪、灌溉及排澇要求。水閘工程與其他水工建筑共同組成水利樞紐，為各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)期間提供充足的水源。

水閘工程在實(shí)際運(yùn)行過程中需要時(shí)刻保持操作靈活，高質(zhì)高效。存在于水閘設(shè)施中的故障問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決，避免水閘無法正常運(yùn)行導(dǎo)致地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益、安全效益受損。

1.2 水閘種類

從任務(wù)角度分析，水閘可分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘、分洪閘、排水閘、擋潮閘等多種類型[1]。其中，節(jié)制閘主要用于擋水、攔洪以及調(diào)節(jié)水位；進(jìn)水閘主要用于控制水量，滿足周邊地區(qū)灌溉、發(fā)電要求；分洪閘需要將洪水分流出去，保障河道下游處的用水安全；排水閘應(yīng)當(dāng)排除河道低洼地段沉積的污水，避免此些污水對農(nóng)作物造成不同程度的損害。

1.3 水閘結(jié)構(gòu)

水閘工程主要包括閘室、上游連接段、下游連接段三大組成部分。其中，閘室內(nèi)分為閘門、閘墩、啟閉機(jī)、工作橋。不同水閘結(jié)構(gòu)肩負(fù)起的運(yùn)行職能不同，在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會受到各類不同因素影響而出現(xiàn)故障問題，需要相關(guān)工作人員針對水閘結(jié)構(gòu)運(yùn)行特征，制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維管控機(jī)制，確保水閘工程運(yùn)行期間的積極作用能夠被充分發(fā)揮出來。

2 水閘工程運(yùn)行管理內(nèi)容

2.1 水閘運(yùn)行前準(zhǔn)備工作

在水閘運(yùn)行前準(zhǔn)備工作開展過程中，需要加強(qiáng)關(guān)于水閘安全管理工作的宣傳力度，確保過閘船舶以及木筏等能夠嚴(yán)格遵循水閘安全管理規(guī)范。

著重檢查閘門的啟閉狀態(tài)，及時(shí)分析導(dǎo)致閘門卡阻問題出現(xiàn)的原因，制定出專項(xiàng)運(yùn)維對策[2]。重點(diǎn)關(guān)注閘門內(nèi)機(jī)電啟閉設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)是否滿足安全運(yùn)行要求，及時(shí)觀測水閘內(nèi)外河水位、流態(tài)，確保存在于水閘運(yùn)行期間的異常問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

2.2 水閘報(bào)警規(guī)則

為使水閘始終處于安全可靠運(yùn)行狀態(tài)，閘門啟閉前后應(yīng)當(dāng)使用報(bào)警器發(fā)送預(yù)警信號，是使相關(guān)工作人員均能夠能夠保持高度警惕。具體而言，閘門啟閉預(yù)警報(bào)警為連續(xù)兩聲，每聲持續(xù)時(shí)間為20-30秒；閘門啟閉警報(bào)在預(yù)警警報(bào)發(fā)出15分鐘后發(fā)出，警報(bào)發(fā)出一長生二短聲。閉閘警報(bào)為一長聲，持續(xù)時(shí)間為10-20秒。緊急啟閉報(bào)警為連續(xù)短聲，每短聲5秒，間隔時(shí)間為2-3秒。

2.3 水閘啟閉管控制度

在閘門啟閉前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全檢查，確保閘門內(nèi)部啟閉電氣設(shè)備保持安全可靠運(yùn)行狀態(tài)。檢查閘門位置，避免閘門在具體運(yùn)行過程中出現(xiàn)位移情況。在閘門啟閉時(shí)避免過猛，如出現(xiàn)閘門沉重阻滯等問題，應(yīng)當(dāng)立即對閘門進(jìn)行停車檢查，并對存在于閘門中的各類故障問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

閘門啟動(dòng)過程中，如出現(xiàn)震動(dòng)問題，也需要對發(fā)生震動(dòng)的位置進(jìn)行停車檢查。如閘門接近最大開度或關(guān)閉閘體的情況下時(shí)，應(yīng)控制啟閉速度，避免機(jī)件與閘門出現(xiàn)損害問題。依照閘門設(shè)計(jì)要求以及閘門運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對閘門啟閉高度進(jìn)行靈活控制，避免一次大幅度開啟與關(guān)閉。

在閘門具體操作期間，需使門板始終保持平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，避免門板出現(xiàn)傾斜、脫軌等情況。如電力設(shè)備存在故障，應(yīng)及時(shí)分析故障發(fā)生位置以及故障發(fā)生原因，記錄故障發(fā)生流程，較大故障問題應(yīng)當(dāng)立即向上級部門匯報(bào)。

在水閘故障解除后，需立即切斷電源，在確定啟閉機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)鎖好機(jī)房門及設(shè)備。

3 水閘工程日常維護(hù)重點(diǎn)

水閘工程重點(diǎn)維護(hù)對象為啟閉機(jī)、啟閉設(shè)備、閘板門。結(jié)合所在地區(qū)汛期變化規(guī)律，應(yīng)當(dāng)做好汛期前后做好水閘檢查工作。

主要日常維護(hù)為看及聽兩部分。其中，看主要就是觀察各類儀表，觀察儀表運(yùn)行狀態(tài)以及電壓表、電流表運(yùn)行指數(shù)[3]；聽主要就是聽開關(guān)及互感器雜聲。如出現(xiàn)雜聲，則需要處理雜聲位置。觀察閘門啟動(dòng)時(shí)各滾輪的滾動(dòng)情況。如閘門與水面分離，應(yīng)當(dāng)檢查閘門滾輪是否能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

啟閉機(jī)可分為卷揚(yáng)式啟閉機(jī)、螺旋式啟閉機(jī)兩種類型。其中，卷揚(yáng)式啟閉機(jī)內(nèi)部包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱以及卷筒。要求卷揚(yáng)式啟閉機(jī)每周檢查不得少于一次，每月養(yǎng)護(hù)不得少于一次。啟閉機(jī)的運(yùn)行工況需要始終保持正常狀態(tài)，無異味以及異常振動(dòng)。

4 水閘工程運(yùn)行管理及日常維護(hù)存在問題

4.1 水閘運(yùn)行管理及日常維護(hù)管理重視度不足

部分水閘工程建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)，許多水閘長期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，如沒有加強(qiáng)日常運(yùn)行管理及日常維護(hù)管理力度，極容易引發(fā)故障問題，嚴(yán)重影響到水閘工程運(yùn)行效果。還有部分水閘工程對水閘運(yùn)行管理及日常維護(hù)管理工作的重視度不足，忽視存在于水閘運(yùn)行過程中的微小安全隱患，導(dǎo)致水閘故障問題進(jìn)一步激化，最終引發(fā)更為嚴(yán)重的安全事故。

同時(shí)，因沒有對水閘運(yùn)行管理及日常維護(hù)管理工作給予高度重視，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)及運(yùn)維管理制度落實(shí)度不佳，沒有針對不同水閘運(yùn)行需求制定專項(xiàng)可行的運(yùn)行維護(hù)周期，致使水閘故障問題更加嚴(yán)重。

4.2 管理機(jī)制缺失

在水閘管理與維護(hù)工作開展期間，管理維護(hù)制度是保障設(shè)備使用及管理規(guī)范的重要依據(jù)，由于部分管理部門沒有針對設(shè)備運(yùn)維工作制定出專項(xiàng)可行性管控機(jī)制，無法依照現(xiàn)有規(guī)范及設(shè)備運(yùn)行規(guī)律特征開展管理工作，導(dǎo)致水閘管理與運(yùn)維水平始終處于有待提升階段，難以在保障地區(qū)生產(chǎn)效益中發(fā)揮出重要作用。

4.3 維護(hù)模式較為落后

相較于發(fā)達(dá)國家而言，我國水閘工程運(yùn)維工作開展時(shí)間較短，實(shí)際累計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，部分水閘工程僅采用傳統(tǒng)維護(hù)維護(hù)手段開展水閘運(yùn)維維護(hù)工作，維護(hù)覆蓋面較為狹窄，維護(hù)效果與預(yù)期目標(biāo)相比存在較大差異[4]。因此為從根本上提升水閘工程運(yùn)維管控效果，還需要加強(qiáng)水閘工程維護(hù)技術(shù)更新工作，積極引進(jìn)更為先進(jìn)的維護(hù)技術(shù)手段。

4.4 水閘維護(hù)難度進(jìn)一步提升

一方面，水閘設(shè)施設(shè)備維護(hù)工作量大由于設(shè)備維護(hù)管理工作多為分段進(jìn)行，需要相關(guān)人員熟悉水閘設(shè)備運(yùn)行要求及運(yùn)行特征。分散管理模式會導(dǎo)致水閘設(shè)備運(yùn)維機(jī)構(gòu)較為臃腫，實(shí)際維護(hù)成本進(jìn)一步增長?，F(xiàn)階段水閘設(shè)備數(shù)量增多，還需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化維護(hù)工作模式，加強(qiáng)實(shí)際運(yùn)維管控力度。

由于沒有建立起水閘設(shè)備故障信息庫，設(shè)備運(yùn)行期間的年限、故障頻率及安裝位置等信息獲取難度較大，故障處理效率不足，難以從根本上保障工程安全高效運(yùn)行。

另一方面，當(dāng)前水閘設(shè)備管理與維護(hù)工作量日漸增多，維護(hù)環(huán)節(jié)涉及到的技術(shù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對維護(hù)管理水平及人員綜合素質(zhì)提出了更高要求。但就目前來看，在現(xiàn)階段水閘工程運(yùn)維管理過程中，具備高素質(zhì)的管理與運(yùn)維人才依舊缺失。部分工作人員的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)較少，無法及時(shí)且準(zhǔn)確的處理水閘設(shè)備運(yùn)行期間存在的各類問題，導(dǎo)致水閘設(shè)備安全可靠運(yùn)行效果難以得到根本上保障。

5 水閘工程運(yùn)行維護(hù)管理機(jī)制

5.1 選擇適宜的水閘工程維護(hù)模式

為更好應(yīng)對日漸復(fù)雜的水閘工程運(yùn)行問題，從根本上提升水閘工程維護(hù)水平，需要在原有基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)水閘工程維護(hù)模式，切實(shí)保障設(shè)水閘工程維護(hù)水平?，F(xiàn)階段水閘工程水閘工程也出現(xiàn)了更多的新水閘工程、新技術(shù)，單一的維護(hù)工作已經(jīng)無法保障水閘維護(hù)穩(wěn)定運(yùn)行，需要相關(guān)工作人員結(jié)合水閘工程實(shí)際運(yùn)行功能、運(yùn)行特征，制定出專項(xiàng)可行的水閘狀態(tài)檢測方案，使水閘檢測、防護(hù)及維修一體化工作能夠更加順利開展[5]。積極引進(jìn)先進(jìn)的狀態(tài)維護(hù)，切實(shí)擴(kuò)大維護(hù)覆蓋面，降低水閘故障問題發(fā)生幾率。具體而言，現(xiàn)有水閘工程維護(hù)模式主要分為以下兩種。

第一，經(jīng)驗(yàn)維護(hù)法。經(jīng)驗(yàn)維護(hù)法是較為傳統(tǒng)的維護(hù)技術(shù)手段，主要就是借助因?yàn)槿藛T豐富經(jīng)驗(yàn)，判斷水閘故障問題出現(xiàn)原因，制定出相應(yīng)管控對策。當(dāng)前水閘經(jīng)驗(yàn)維護(hù)法可包括、敲擊、觀察法等。通過觀察水閘活動(dòng)部位運(yùn)行狀態(tài)，判斷水閘各構(gòu)件的損壞程度；

第二，PLC系統(tǒng)?，F(xiàn)階段水閘工程維護(hù)工作多引入信息系統(tǒng)，傳輸不同水閘運(yùn)輸信號。此些信號會干擾到電氣維護(hù)環(huán)節(jié)，因此還需要配合使用PLC系統(tǒng)做好抗干擾工作。將PLC部分硬件金屬進(jìn)行隔離，增強(qiáng)水閘工程內(nèi)各電氣設(shè)備的抗干擾能力。在維修設(shè)備輸出端上設(shè)置不受電磁干擾的繼電氣開關(guān)，避免輸出端在運(yùn)行期間被各類信號干擾。

5.2 完善水閘工程維護(hù)工作內(nèi)容

隨科技技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，水閘工程維護(hù)方式種類更多。通過將先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到水閘工程維護(hù)過程中，能夠最大限度擴(kuò)大狀態(tài)維護(hù)覆蓋面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決水閘工程內(nèi)存在的各類危險(xiǎn)問題，有效延長機(jī)械水閘工程全生命周期，切實(shí)保障地區(qū)水資源供應(yīng)水平。做好水閘工程維護(hù)一體化工作，對各維護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行集成管控，切實(shí)增強(qiáng)維護(hù)數(shù)據(jù)的公開及共享性。提升水閘工程維護(hù)工作重要性的認(rèn)知度，確保水閘工程維護(hù)任務(wù)能夠在日常工作中有效落實(shí)。從保障水閘機(jī)組運(yùn)行綜合效益等方面入手，合理制定水閘工程維護(hù)方案，增強(qiáng)水閘工程實(shí)際維護(hù)水平。

針對水閘工程管理工作，建立起相關(guān)獎(jiǎng)懲機(jī)制，將運(yùn)維管理系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用、維護(hù)保養(yǎng)、維護(hù)運(yùn)行水平等設(shè)置為獎(jiǎng)懲評判標(biāo)準(zhǔn)，確保各部門均能夠認(rèn)識到運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)工作重要性[6]。注重采用多樣化水閘管理與維護(hù)方式，針對水閘運(yùn)行性能制定專項(xiàng)性管理維護(hù)方案，確保水閘管理與維護(hù)細(xì)節(jié)問題能夠得到及時(shí)解決。利用信息化手段構(gòu)建起運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)平臺，提高管理與維護(hù)工作信息數(shù)據(jù)利用率，為構(gòu)建科學(xué)有效運(yùn)維管理系統(tǒng)管理與維護(hù)方案提供重要理論依據(jù)。

在水閘設(shè)備實(shí)際運(yùn)行期間，設(shè)備經(jīng)常會因各類不良因素出現(xiàn)較多故障問題。為保障水閘設(shè)備安全高效運(yùn)行，還需要配合使用先進(jìn)的水閘設(shè)備修復(fù)軟件，對設(shè)備內(nèi)部問題進(jìn)行及時(shí)修復(fù)。注重維修現(xiàn)場的管理工作，要求在維修現(xiàn)場保留必備的維修品與維修工具，切實(shí)提升設(shè)備維修效率。要求在設(shè)備維修后做好現(xiàn)場清掃工作，保證現(xiàn)場干凈整潔。

5.3 細(xì)化設(shè)備管理與維護(hù)工作內(nèi)容

為延長水閘設(shè)備使用壽命，為水閘設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，當(dāng)著重關(guān)注設(shè)備技術(shù)檔案的建立工作，確保維護(hù)人員能夠通過檔案內(nèi)容及時(shí)了解設(shè)備維護(hù)需求以及實(shí)際運(yùn)營情況，使制定出的故障維護(hù)方案更加專項(xiàng)合理。從根本上提升水閘設(shè)備維護(hù)工作的主動(dòng)性，要求在維護(hù)工作開展期間做好設(shè)備維護(hù)記錄、維護(hù)工作交接記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄等工作，結(jié)合記錄結(jié)果對維護(hù)流程進(jìn)行切實(shí)優(yōu)化，使水閘設(shè)備故障問題發(fā)生幾率能夠被控制在最低范圍之內(nèi)。

在水閘運(yùn)行過程中，設(shè)備管控水平可直接影響到實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量效率。為最大限度降低水閘設(shè)備故障問題發(fā)生幾率，還需要做好設(shè)備日常監(jiān)管與維護(hù)工作，結(jié)合設(shè)備生產(chǎn)資料，制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維方案。著重關(guān)注運(yùn)維環(huán)節(jié)的技術(shù)交底工作，將設(shè)備運(yùn)行故障風(fēng)險(xiǎn)問題控制在源頭。

結(jié)合設(shè)備管理工作，制定出專項(xiàng)可行的設(shè)備管理獎(jiǎng)懲機(jī)制。將設(shè)備技術(shù)管控要點(diǎn)、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作、設(shè)備整體安全水平作為獎(jiǎng)懲評判標(biāo)準(zhǔn)，使各部門及參與人員均能夠積極參與到水閘設(shè)備維護(hù)工作實(shí)施期間。

制定嚴(yán)格的設(shè)備采購制度。采購工作也是影響設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要制定出專項(xiàng)可行的采購管控制度，切實(shí)保障設(shè)備后續(xù)運(yùn)行效果。明確設(shè)備采購流程，積極引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，保障設(shè)備運(yùn)行水平。在設(shè)備采購前期需要分析市場環(huán)境，編制設(shè)備采購計(jì)劃，選擇信譽(yù)度良好的材料供應(yīng)商，并對采購進(jìn)度方案進(jìn)行切實(shí)優(yōu)化。

5.4 加強(qiáng)設(shè)備信息化管控力度

配合使用先進(jìn)信息技術(shù)，做好水閘設(shè)備信息化管控工作。認(rèn)知水閘設(shè)備使用規(guī)范，切實(shí)優(yōu)化水閘設(shè)備維護(hù)信息管控系統(tǒng)，對存在于設(shè)備運(yùn)行期間的各類風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行有效評估。選擇更為先進(jìn)的設(shè)備管理維護(hù)成本管控機(jī)制，收集存在于設(shè)備管理中的各類成本信息，做好運(yùn)維成本管控工作。

配合使用更為先進(jìn)的水閘設(shè)備管理運(yùn)維方式，結(jié)合不同設(shè)備運(yùn)行特征制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維技術(shù)方案，確保存在于水閘設(shè)備運(yùn)行過程中的各類問題均能夠得到有效解決。借助智能化技術(shù)手段打造出功能完善的水閘設(shè)備維護(hù)平臺，從根本上提升水閘設(shè)備運(yùn)維工作開展期間的數(shù)據(jù)利用率，確保制定出的水閘設(shè)備管控方案較強(qiáng)的可行性。通過優(yōu)化水閘維護(hù)管理數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間水閘設(shè)備技術(shù)資源共享目標(biāo)，確保工作人員能夠時(shí)刻掌握機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

5.5 增強(qiáng)水閘設(shè)備維護(hù)人員專業(yè)水平

在開展水閘設(shè)備維護(hù)管理工作期間，還需要進(jìn)一步增強(qiáng)制人員專業(yè)水平，確保存在于水閘設(shè)備內(nèi)部的問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。針對水閘設(shè)備設(shè)備維護(hù)要點(diǎn)，在工作人員群體中開展相應(yīng)的教育培訓(xùn)工作，保障水閘設(shè)備設(shè)備安全高效運(yùn)行?；谒l設(shè)備設(shè)備維護(hù)水平，提升水閘設(shè)備維護(hù)工作執(zhí)行力度。

6 總結(jié)

總而言之，加強(qiáng)水閘工程維護(hù)及運(yùn)維管理工作，對保障水閘工程運(yùn)行效率、增強(qiáng)水閘工程運(yùn)營綜合效益意義重大。受各類因素影響，現(xiàn)階段水閘工程維護(hù)及因?yàn)楣芾砉ぷ饕廊淮嬖谳^多問題亟待解決，需管理部門在原有基礎(chǔ)上更新水閘維護(hù)技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)運(yùn)維管理理念，在日常工作中落實(shí)設(shè)備運(yùn)維管理職責(zé)，構(gòu)建起一支高素質(zhì)設(shè)備運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)。