液壓啟閉機啟閉閘門失效事故分析處理和防護措施

陸能年

一、事故簡述

2011年4月8 號，某電站接到調(diào)度部門通知，下游需要32m3/s的流量灌溉，需開啟二孔快速閘（發(fā)電孔）。工作人員操作液壓啟閉機啟閘門時，開始有8MPa壓力，但無法啟開閘門，隨后8MPa液壓力消失。反復(fù)操作，無液壓力，閘門無法啟開，造成液壓啟閉機啟閉閘門失效事故。事故發(fā)生后，現(xiàn)場工作人員立即查找事故原因，經(jīng)過近10小時的處理，液壓啟閉機恢復(fù)正常。

二、事故處理

液壓啟閉機系統(tǒng)由兩部分組成，即控制液壓系統(tǒng)的電氣部分和液壓系統(tǒng)。電氣部分主要由電氣控制柜、電機、直流電磁閥以及信號控制、監(jiān)測等部分組成。液壓系統(tǒng)主要由動力元件（電機和柱塞泵把電能轉(zhuǎn)化成機械能再轉(zhuǎn)化液壓能）、執(zhí)行元件（缸體和閘門把液壓能轉(zhuǎn)化成機械能）、控制元件（方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥）、輔助元件（濾油器、管道、接頭、油箱等）和液壓油組成。

1.電氣部分

現(xiàn)地控制系統(tǒng)PLC自檢正常，控制液壓電機的電壓正常，油泵電機組啟動正常，⑨號電磁鐵得電，“+24V”電壓正常。按下啟1#孔閘門按鈕，⑨號電磁鐵得電，“+24V”正常。⑩號電磁鐵得電，“+24V”電壓正常。11電磁鐵失電，正常。按下閉1#孔閘門按鈕，⑨、⑩電磁鐵失電，正常。11電磁鐵得電，“+24V”電壓正常。檢查所有“+24V”電磁鐵線圈組電阻值，正常。電氣控制部分檢查正常，無故障。

2.液壓系統(tǒng)

液壓啟閉機共用一個液壓站，三套液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)原理相同，因此僅做出1#孔液壓原理圖（圖1）和方框圖（圖2）。缸體主要參數(shù)如表1。

工作原理：啟閘門時，②油泵電機組空載啟動，經(jīng)延時，⑧調(diào)壓閥組動作加載，調(diào)壓塊調(diào)節(jié)油壓力。④、⑤插裝式控制閥組動作，壓力油經(jīng)④換向閥、⑤流量閥調(diào)節(jié)壓力油方向、流量，再經(jīng)液控單向閥（缸體內(nèi)）進入缸體的有桿腔，缸體的無桿腔液壓油經(jīng)常開截止閥、回油濾油器流向油箱，閘門開啟。閉閘門時，缸體內(nèi)有桿腔液壓油經(jīng)液控單向閥進入無桿腔，同時⑥插裝式控制閥組動作，溢流回油和補油管向無桿腔補油，閘門自重關(guān)閉閘門。

根據(jù)液壓系統(tǒng)的方框圖和原理圖，啟閘門失效應(yīng)進行以下檢查和處理。

（1）檢查液壓油位，正常。

（2）檢查電動機運轉(zhuǎn)，正常；柱塞泵運轉(zhuǎn)，平穩(wěn)，正常。

（3）檢查⑧調(diào)壓閥組，拆下⑨電磁鐵，拆下閥芯、彈簧，用柴油清洗，去垢，裝回復(fù)原。再小心拆下⑦插裝式調(diào)壓閥芯、彈簧，用柴油清洗，去垢，裝回復(fù)原。啟閘門，油泵電動機組啟動，液壓系統(tǒng)液壓力恢復(fù)達8MPa，正常，但仍不能啟開閘門。

（4）檢查④、⑤插裝式控制閥組，拆下⑩電磁鐵，用內(nèi)六角扳手小心拆下控制閥閥芯、彈簧，用柴油清洗，去垢，裝回復(fù)原。根據(jù)缸體參數(shù)啟門工作壓力16.7MPa，細上調(diào)⑧插裝式調(diào)壓閥組壓力，再啟閘門，液壓系統(tǒng)瞬間壓力達13.5MPa，后恢復(fù)4MPa左右，閘門已平穩(wěn)上升。

表1 缸體的主要參數(shù)表

（5）在分別對 2#、3#閘門的液壓系統(tǒng)進行同樣的檢修，分別啟2#、3#閘門，恢復(fù)正常。

分別閉 1#、2#、3#閘門，閘門下滑均有抖動，且3#孔閘門自下滑。由于閘門關(guān)閉只有⑥插裝式控制閥組工作，回油管補油，閘門自重關(guān)閉，因此檢查⑥插裝式控制閥組，拆下11電磁閥，用內(nèi)六角扳手小心拆下插裝式控制閥閥芯、彈簧，用柴油清洗，去垢，裝回復(fù)原。再分別閉 1#、2#、3#閘門，閘門均勻下滑關(guān)閉，恢復(fù)正常。至此，本次故障處理完畢，液壓啟閉機系統(tǒng)恢復(fù)正常。

三、事故原因和防護措施

1.事故原因

經(jīng)查實，液壓啟閉機自投入運行已近6年，液壓油沒有濾清，油質(zhì)含有雜質(zhì)和水分。插裝式控制閥組、調(diào)壓閥組的閥芯和彈簧均有銹蝕和污垢，閘門滾輪均有銹蝕和滾動不靈活，造成液壓啟閉機調(diào)壓和控制閥組失效，啟閉力增大，閘門無法啟閉。

2.防護措施

（1）每季度用精細濾油機對液壓油進行濾清。

（2）每年汛后對調(diào)壓、控制閥組進行保養(yǎng)和維護。

（3）定期對液壓啟閉機的電氣控制柜、電機、電磁閥進行校驗和整定。

（4）定期沖洗油泵和濾油器。

（5）檢查整個系統(tǒng)的泄漏，確保系統(tǒng)無泄漏。

（6）每年汛后對閘門滾輪、吊桿進行保養(yǎng)和維護。

四、結(jié)語

液壓啟閉機因結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，承載能力大，調(diào)速和換向方便，運行平穩(wěn)，容易實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點，在水利工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但液壓啟閉機一旦出現(xiàn)故障，因為其密閉性，靠人力是無法啟閉閘門的，必須及時準確地排除故障，因此提高維護人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，加強日常檢查、維護和保養(yǎng)就顯得尤為重要