探討水利水工閘門與啟閉機的安全預評價

徐 珊

（新疆水利水電勘測設計研究院 新疆 烏魯木齊 830000）

水利工程是一項規(guī)模龐大的系統(tǒng)工程，因此存在著較多的不安全因素。水利工程的安全預評價機制能夠有效的控制其中的風險，杜絕事故的發(fā)生，從而保障工程施工與使用的安全。

1 水利水工閘門與啟閉機的安全隱患

本文以臺蘭河一級水電站為例，分析閘門與啟閉機（閘門和啟閉機又都屬于金屬結構設備）的主要隱患。

臺蘭河一級水電站金屬結構設備分別設置在前池進水口及電站尾水出口處。

前池進口設置1扇攔冰柵。每個進水口各設1臺回轉式撈冰清污機。設置1道事故閘門。沖沙洞設1道事故閘門和1道工作閘門。排冰閘設置1扇檢修閘門和1扇舌瓣工作閘門。電站廠房內(nèi)設有4臺水輪發(fā)電機組，兩大兩小布置，每臺機尾水管出口1孔，共有4個尾水孔，每個尾水孔設1道檢修閘門槽，2臺大機共用1扇檢修閘門，2臺小機共用1扇檢修閘門。

金屬結構設備無論在布置、制造、安裝和運行管理哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽或差錯，均將產(chǎn)生不良甚至嚴重后果。閘門是控制、調(diào)節(jié)水流的主要設備，閘門和啟閉機的安全與否，是影響水電站安全運行的重要因素之一。閘門的破壞、損傷、缺陷或不良的性能可能導致設備破壞、人員傷亡、電站無法運行。

水工閘門和啟閉機存在的缺陷和隱患主要有：

（1）閘門和啟閉機的運行管理不善，保養(yǎng)與維修工作不到位；

（2）閘門和啟閉機由于人員誤操作、違章操作導致運行事故；

（3）冬季閘門的防冰害措施不完善，出現(xiàn)冰蓋凍脹引起閘門變形、門槽結冰導致閘門不能正常啟閉；

（4）風浪沖擊破壞閘門支臂；

（5）洪水漫過溢洪道閘門頂將閘門沖走；

（6）閘門、啟閉機和壓力管道的防腐施工（包括噴鋅、涂漆等）過程中操作人員往往受到有毒氣體傷害。

根據(jù)相關調(diào)查顯示，目前水利工程中水利水工閘門與啟閉機普遍存在以下質(zhì)量問題，包括：構件存在嚴重腐蝕問題，導致承載能力下降；鋼結構剛度下降，造成閘門構件嚴重變形甚至斷裂；金屬閘門的材料選用不合理；啟閉機容量不足；鑄件鑄造存在缺陷，且超出相關標準；減速器以及開式齒輪硬度過低等[1]。

2 可能造成水利水工閘門與啟閉機安全隱患的因素

以西岸干渠二級水電站工程中水工閘門與啟閉機的安全評價為例進行分析。

電站的金屬結構共分為渠首金屬結構、前池金屬結構、壓力鋼管及其附屬設備等四大部分。電站共設5扇閘門，2扇攔污柵，各種不同型號啟閉機5臺套，3T電動葫蘆4臺；引水鋼管1套。其中進水閘門1孔、節(jié)制退水閘1孔，前池設進水閘門1孔，攔污柵1道，沖沙閘1孔、排冰閘1孔，電站壓力管長5600m。造成設備安全隱患的因素主要有：

（1）對金屬結構設備的運行條件、操作方式、具體參數(shù)考慮的不全面、不細致，造成實際情況和需要有較大的出入；

（2）門葉結構有可能出現(xiàn)上托力和下吸力過大、結構強度不足、剛度太低、變形過大、閘門振動等不良現(xiàn)象；

（3）閘門零部件可能出現(xiàn)應力集中，裂縫、轉動不靈等不良現(xiàn)象；

（4）制作閘門、啟閉機等金屬結構設備所用材料質(zhì)量低劣，未達到有關標準規(guī)定的要求，從而引起質(zhì)量或破壞事故；

（5）閘門和啟閉機的制造工藝、加工工藝和質(zhì)量不符合規(guī)范、標準的規(guī)定，未達到設計提出的要求，從而引起質(zhì)量或破壞事故；

（6）安裝措施和工藝不合理。

3 水利水工閘門與啟閉機安全隱患引起的事故

水工閘門與啟閉機許多難以克服、無法彌補的缺陷，會造成各種類型的故障或事故。如門體結構變形、嚴重銹蝕、焊縫裂紋、支承行走機構銹死、門槽淤堵、門體啟閉嚴重振動、嚴重漏水等；啟閉機保險片異常、鋼絲繩銹損、制動器不準確、位移指示錯誤、抓梁不靈活。金屬結構設備缺陷引起的事故主要有：閘門啟閉機卡阻、門機故障、卷揚機故障等。

4 避免水利水工閘門與啟閉機安全隱患的具體措施

同樣以西岸干渠二級水電站工程安全評價為例提出關于水工閘門與啟閉機的具體措施。

4.1 閘門啟閉機失控卡阻事故措施

（1）進行靜平衡試驗，注意定期維修。

（2）調(diào)整閘門定輪，達到規(guī)范和設計要求。（3）更換橡膠止水橡皮。

（4）對主軌表面接頭錯臺進行調(diào)整、修磨。

（5）每次操作前要及時檢查門槽有無異物、結冰，閘門兩側增設淤砂沖刷管道。

（6）檢查調(diào)整支鉸高程位置偏差，選擇含油軸承或改善潤滑條件。

（7）對移動啟閉門機、臺車、清污機等設備的定位系統(tǒng)裝置進行調(diào)整，達到規(guī)范要求。

（8）按規(guī)定重要閘門啟閉機應設置雙回路電源，以保證啟閉機正常工作。

（9）做好冬節(jié)防凍措施。

（10）如試運行時閘門發(fā)生歪扭卡阻現(xiàn)象，應及時吊出檢查其平衡性、閘門扭曲度、定輪共面度等，調(diào)整達到要求。

（11）出現(xiàn)異常聲音和振動，應對有關部件進行檢查修正。

（12）發(fā)現(xiàn)止水不嚴密和大量泄漏，應及時檢查止水橡皮以及安裝是否符合要求、壓板螺絲是否松動，止水裝置是否損壞，并進行處理。

4.2 啟閉機故障安全措施

（1）檢查啟閉機軌道情況是否良好、油缸活塞桿是否彎曲、密封是否過緊、油缸的配合及派氣是否符合要求。

（2）應適當調(diào)節(jié)壓力控制閥，進行管路阻力檢查，進行溢流閥遙控口節(jié)流調(diào)整。

（3）安裝油泵時應按要求找正，螺母應緊固可靠，檢查更換軸承。

（4）檢查油缸同步系統(tǒng)和安裝位置的偏差。

（5）定期檢查液壓系統(tǒng)及密封組件，選擇耐高壓、抗撕裂、具有防水、耐油、摩擦阻力小、無粘著、抗老化的密封組件。

（6）管路的彎制、焊接、油箱制作應符合有關規(guī)范要求。

（7）過濾或更換液壓油，清洗油箱及管路。

（8）配備相應的液壓組件及密封組件的備品，及時檢查和更換，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

5 水利工程的安全預評價機制

安全第一、預防為主、綜合治理是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的基本方針。安全預評價作為一種先進的安全管理模式，依靠科學的管理，通過對水利工程施工中危險因素與有害因素的識別與分析，將各類事故消滅于萌芽狀態(tài)，真正的做到了超前防范，有效的保證了水利工程施工的安全[2]。

水利工程的安全預評價是深入的分析并預測工程可能存在的危險、有害因素以及其種類與危害程度，然后提出科學合理的安全對策措施。

危險因素與有害因素的識別與分析、安全對策與措施是水利工程安全預評價的關鍵內(nèi)容。

5.1 水利工程的概況

水利工程項目的選址、平面布置及總設計圖、主要設備、施工工藝、主材及臨建設施等。

5.2 安全預評價的編制依據(jù)

安全預評價相關的法律法規(guī)、技術標準、施工設計方案等工程項目文件、安全預評價可參考的其它相關資料。

5.3 危險因素與有害因素的識別與分析

專業(yè)人員按照水利工程施工中流動性較大、臨時性較強、變動性較大、人員組成過于復雜、交叉作業(yè)過多等特點，同時結合近幾年來行業(yè)內(nèi)工程事故的統(tǒng)計結果與過往的項目管理經(jīng)驗，并根據(jù)事故的類別，明確主要危險因素與有害因素。

5.4 定性與定量評價

按照危險因素與有害因素的識別結果，應用因果圖、事故樹等分析方法對結果進行普查并歸類；應用LEC法、觀察法等對結果進行定性定量分析，明確危險等級。

5.5 安全對策與措施

在確定風險的等級后，需要對不同等級的危險因素與有害因素采取不同的安全控制措施。安全控制措施主要是指采取各類應急措施、預防措施、保護措施等降低風險、消除風險。對于極度不可承受的風險應嚴禁作業(yè)，對于重大的風險應及時整改，對于中等程度的風險應限期整改，對于輕度風險應加強監(jiān)控與防護。同時在水力施工前期應建立安全管理臺賬，組織施工人員與管理人員進行安全法規(guī)的培訓，進行應急預案的演練。定期開展安全教育工作，全面提高人員的風險防范意識。

6 結語

綜上所述，水利水工閘門與啟閉機是水利工程中極其重要的組成部分，它們的質(zhì)量安全關系著整個水利工程的使用安全。將安全預評價機制應用于水利工程的建設中，可以及時發(fā)現(xiàn)項目施工中潛在的危險因素與有害因素。水利工程安全預評價通過對上述各類因素的分析與識別，能夠及時發(fā)現(xiàn)水利工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)；同時針對這些薄弱環(huán)節(jié)，深入分析并提出相應的安全控制措施；最終實現(xiàn)施工過程的安全化、規(guī)范化、制度化，同時提高工程的經(jīng)濟效益。※

[1]熊杰,閆桐宇.水工閘門安全運行對策[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展,2013,(7)：457-457.

[2]韓守信,高文波,羅志雄等.施工安全預評價模式的運用[J].中國水運（下半月）,2012,12(1)：129-132.