水工鋼閘門的管理與維護探討

金慶日

【摘要】水工鋼閘門具有易于制造、質量小、結構性能好的特點，是水工建筑物中非常重要的一個組成部分。水工鋼閘門能夠對過水孔口的開閉情況進行控制，從而達到控制水位、調節流量、過運船只和排放泥沙的目的。本文主要探討了水工鋼閘門的管理與維護，希望能夠延長水工鋼閘門的使用壽命。

【關鍵詞】水工鋼閘門；門葉部分；支承行走裝置

水工鋼閘門是水工鋼結構中應用最廣泛的一種，在水利水電工程中大量的引用水工鋼閘門來調節過水孔口的開閉情況。水工建筑物的運行效果會受到水工鋼閘門的直接影響，因此必須對水工鋼閘門進行有效的管理和維護。本文主要探討了水工鋼閘門形式及孔口尺寸的選擇、門葉部分和支承行走裝置的管理與維護。

1.水工鋼閘門形式及孔口尺寸的選擇

1.1正確選擇水工鋼閘門的形式

在選擇水工鋼閘門的形式時要對以下一些因素進行綜合分析。

①考慮水利樞紐對閘門的運行要求，以及是否需要局部開啟，還是靜水開啟而動水關閉，或者動水或靜水啟閉等等[1]。舌瓣閘門和下沉式閘門適用于有過木、排冰要求的水閘；弧形閘門適用于有控制泄水要求的水閘；平面閘門適用于進水口的快速事故閘門。

②考慮閘門的操作水龍和上下游水位、孔口的數量和大小以及閘門在水工建筑物中處于怎樣的位置?；⌒伍l門可以設置在輸水涵洞的出口處，平面閘門適用于輸水涵洞的進口處或中部。如果操作水龍較大可以選用弧形閘門，如果弧形門需要長期侵水則選用平面閘門。如果具有較多的孔口，則可以考慮讓工作閘門同時發揮檢修閘門的作用。

③由于弧形閘門在門槽方面沒有要求，可以在水面之上設立只腳，因此，如果有較多的漂浮物和泥沙可以采用弧形閘門。一般來說平面閘門大多使用自動掛脫梁，弧形閘門大多都使用固定式啟閉機。為了避免過大的啟閉力，可以用弧形閘門來替代平面閘門。

④盡量選擇能夠滿足使用條件的、維修方便的、安裝和運輸便利的、制造簡單的閘門形式。盡量選擇技術水平較高的、重量較輕的閘門形式。

1.2選擇合適的孔口尺寸

要選擇能夠滿足應用要求的孔口尺寸，過閘門船只的尺寸是確定船閘的口門寬度的主要依據，上下游水位是確定孔口高度的主要依據[2]。此外還要對閘門結構和土建結構的情況進行考慮，閘門結構的情況包括制造技術、啟閉能力、閘門材料、標準化要求等等，土建結構的情況包括造價、消能防沖和地質條件等等。要綜合考慮經濟和技術因素來選擇孔口的數量和尺寸，室泄流量會對孔口但尺寸和數量造成影響，孔口尺寸越小則需要越多的孔口數目，啟閉設備和土建數量也更多。在溢流壩上容許的單寬流量會對孔口高度造成影響，下游地基的抗沖刷能力是孔口高度的決定因素。

當前我國水電站大多采用15米寬的表孔弧形閘門，門的高度一般為23米，露頂閘門的孔寬也在20米以上，這是為了滿足宣泄浮冰的需要。

2.水工鋼閘門門葉部分的維護

水工鋼閘門可能出現的運行問題有保護涂料剝落、銹蝕、水封損壞、門葉變形、桿件彎曲或斷裂、焊縫開裂、螺栓松動或脫落、鉚釘和銷釘松動或脫落等等[3]。在實際工作中發現，造成水工鋼閘門運行問題的主要原因有水工鋼閘門的劇烈振動和水工鋼閘門受到嚴重的氣蝕。因此除了要對水工鋼閘門的門葉做好防腐蝕和防漏工作之外，還要對水工鋼閘門的振動和氣蝕進行格外的重視。

2.1注意水工鋼閘門的振動

造成水工鋼閘門振動的原因主要是水工鋼閘門出現了水封漏水的情況，造成水封的振動，從而導致了水工鋼閘門的振動。假如振動的頻率過高還會導致汽笛響聲鳴音的出現。此外造成水工鋼閘門振動的原因還有水工鋼閘門的結構剛度較差、淹沒水躍周期性的對水工鋼閘門進行沖擊以及水工鋼閘門在一定水深中產生泄流、水工鋼閘門沒有選用合適的門槽形式等等。這些情況在引起水工鋼閘門振動的同時還會提高水工鋼閘門氣蝕的幾率。

2.2采取有效的措施防止水工鋼閘門的振動

可以通過實驗的方式來調整水工鋼閘門的門槽形式，也可以增加消浪設施。調節水工鋼閘門的水封結構，使水封結構和門槽水封座板之間緊密接觸。如果使用了“P”型橡膠水封，則可以增補氣孔的數量增加，并使閘門底緣下游傾角加大。為了避免水工鋼閘門振動，可以使用“刀”型水封。當開度的振動較大時最好不要讓水工鋼閘門停留泄水。

2.3采取有效措施防治水工鋼閘門的氣蝕

要定期檢查水工鋼閘門的門業，對于被氣蝕損壞的部分要及時用耐氣蝕材料進行補強，補強時要注意不要對母體材料進行損壞或造成結構承載力的降低。選擇合適的水工鋼閘門門葉的門槽形式或閘門底緣，要使行水結構表面保持光滑和平整。

3.水工鋼閘門支承行走裝置的維護

水工鋼閘門支撐行走裝置的主要故障有滑動摩擦、閘門運行不良和啟閉力增大等等，要采取有效的措施對其進行維護和管理。

3.1閘門支承行走裝置的維護

用潤滑油對滾輪、弧形支鉸、吊耳軸銷和活動部位等進行保養，將潤滑油灌注到這些部位的空隙處，從而起到提高潤滑效率、防灰、防銹的目的。要定時對門支承行走裝置的這些部位進行保養，確定其油孔和油道的清潔暢通，加油裝置運轉良好，對于閘門支承中的加油裝置要定期拆洗和加油。

3.2防止滾輪銹死的情況

傳統的加潤滑油的方式不能夠對閘門支承行走裝置的滾輪銹死的情況進行有效的避免，此時可以在滾輪軸的油孔外側加裝油嘴，或者在閘門頂上安裝加油器，并選用粘度不大的潤滑油和簡易壓力的加油裝置。在輪軸上鍍鉻的方式可以有效的防止閘門支承行走裝置的滾輪銹死，此外可以將密封設施設置在滾輪和軸轉動部位上，并加大滾輪的軸瓦和軸之間的間隔，這是由于過小的間隔在長期浸水的情況下容易出現卡阻的現象。

4.結語

水工鋼閘門的安全、高效地運行是整個水工建筑物運行的基礎，因此在實際工作中要采取切實有效的維護和管理措施維護水工鋼閘門的穩定、安全運行。必須以科學的方針為指導，采用先進的維護手段和管理模式，對水工鋼閘門進行及時、準確到保養和維護，降低水工鋼閘門的故障發生率，提高水工鋼閘門的運行效率。

參考文獻：

[1] 夏萍. 平面鋼閘門失效因素分析與對策[J]. 通用機械. 2014（03）

[2] 李懷彬. 新疆金溝河流域渠首水利工程梯級排沙體系的作用評價[J]. 黑龍江水利科技. 2011（01）

[3] 張勇軍，潘志富，潘榮生. 淺談鹽東水利工程閘門啟閉機的運行管理[J]. 水電站設計. 2010（01）