摘要：本文对水电站闸门作了简单介绍，对制造使用过程中一般性缺陷故障进行了分析、探讨，为水电站闸门运行维护提供了解决思路和方法。
关键词：闸门；故障缺陷；处理方法
随着工业化和城镇化进程的加快，国家对绿色清洁能源的需求越来越大，水电作为主要清洁能源占比越来越高，“十三五”期间国家每年新增水电装机容量达1000万千瓦左右，每年有几十万吨的水电金属结构投入使用，而闸门结构占比达50-60%量。大量闸门在制造安装使用过程中会出现各种故障缺陷，现就闸门的故障缺陷进行分析总结。
一、概述
1. 闸门的分类
按闸门的功能分为工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工用闸门等；按闸门结构形式分为平面钢闸门、弧形钢闸门和人字形钢闸门等。按闸门孔口的位置分类
包括：露顶闸门和潜孔闸门。
2 .闸门的制造工艺流程
技术工艺准备阶段→材料采购→下料→零件组件加工、部件制造→整体对装(孤门在弧台上对装、支臂拼装)→焊接、矫形→单节门叶尺寸修切→门叶一次大组装(弧门一次立拼)→水封装配→机加工→二次大组装(弧门二次立拼)→验收→防腐出厂发运
二、 闸门制造安装过程中缺陷处理
1.缺陷类型
1.1设计缺陷：设计上存在不安全的、不合理的因素。如材料选择不当、选型不当、重要参数计算失误、安全系数考虑的不充分、结构设计不合理等等。
1.2原材料缺陷：如钢板存在夹层、偏析、晶粒粗大、裂纹和负差等，铸件存在铸造缺陷等。
1.3制造缺陷：（1）制造加工过程中未达到设计要求的精度和表面粗糙度；（2）工艺安排不当、加工工艺不当；（3）热处理方法不当；（4）焊接缺陷；（5）装配缺陷等。
1.4安装过程中的缺陷：（1）制造缺陷；（2）安装本身造成的缺陷。
2.缺陷分析处理方法
2.1缺陷分析方法：分层法、因果分析法、排列图法和直方图法等。
2.2缺陷处理方法
（1）对于设计缺陷，有一部分在工艺编制和制造过程中能及时发现的，应将信息反馈到设计方，由设计下修改变更通知进行修改。有少量缺陷可能要带到产品使用运行时才能发现，个别缺陷甚至到产品出现故障时才能彻底发现，那么这类缺陷就非常危险了，有可能酿成重大安全事故。设计缺陷是导致产品存在潜在危险的根本因素，应在设计验证确认阶段（包括校对、审核，设计会审、设计联络会等）和工艺编制阶段要基本消除掉，否则后果不堪设想。
（2）原材料本身的缺陷，对于不超标缺陷可不做处理，超标缺陷应进行修补、返修或报废处理；
（3）工艺性的缺陷在制造过程中基本上能消除掉，如零件加工未达到设计精度和粗糙度要求在装配工序前只有进行返工或返修处理，焊缝缺陷不超标的可以不进行处理，超标的不允许出现的缺陷应进行返工处理，对于工艺方法不当造成的缺陷可以采取返工或返修或报废处理。
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（4）装配缺陷：调整、修配、补强加固处理或返工返修等；
（5）安装过程中的缺陷处理：a.制造中漏检的一般性缺陷和重大缺陷处理方法各不相同，对于不影响结构功能和安全使用的一般性缺陷，由制造单位工代将信息反馈回制造单位技术部门拿出处理意见，报业主监理方确认后实施处理。对于影响结构安全和使用功能的缺陷，则需要报设计方拿出处理意见，依据设计方意见进行处理。b.安装本身造成的缺陷，有土建配合尺寸错误，或者是设备与其他建筑物干涉或者是施工顺序方法不当造成等等，不能一概而论，要视具体情况决定处理方案。需要业主组织各方在一起讨论拿处理方案。
三、闸门使用过程中的缺陷故障处理
1.门叶变形
原因：运输和安装过程磕碰变形未及时修复。
处理方法:采用机械方法修复或用火焰烤修。
2.启闭吊耳撕裂
原因：闸门启闭机两边吊点不同步导致一侧吊点偏载超载运行。处理方法：采取纠偏措施，同时对撕坏的吊耳进行更换和加固。
3.闸门底部、顶部闸不住水，漏水喷水或螺孔漏水
原因：止水橡皮与止水结合面不紧密；侧止水和底顶止水粘接不牢或侧止水与底槛没有充分接触；顶底止水压缩量偏小；顶止水上翻撕裂；橡胶止水老化等。
处理方法：a.拧紧止水固定螺栓；b.底顶止水和侧止水采用模具进行热粘接；c.调整压缩量；d.改进设计，避免在底顶部拐角处粘接侧底顶止水，在底顶部拐角处设一整块角型止水，优化底顶侧止水连接方式；e.对于螺孔漏水应减小螺孔尺寸，螺孔采取配钻，保证穿孔率，避免扩孔，增加密封垫，拧紧螺栓。
4.支铰轴承或定轮轴承损坏
原因：a.轴承润滑不好，缺油；b.轴承超载运行；c.轴承密封不好。
处理方法：a.改善润滑，定期加油，采用自润滑性能好的轴承；b.避免超载，设计时使轮子尽量均衡受载，或提高安全系数；c.设计时采用较好的密封结构形式。
5.弧形闸门运行时出现“嘣嘣”声及门体抖动现象和支铰轴螺栓剪断
原因：支铰安装不在同一轴心上；双吊点两个油缸出力不一样会产生门体颤抖的声音；卷扬式启闭机两吊点不在同一垂直方向上起吊时向一边倒的现象，这也会产生门体颤抖；支铰轴线与门体轴线不平行，造成门体倾斜，在提升时就会产生颤抖同时会发出响声；其它原因（如振动）等。
处理方法：a.调整支铰同轴度达到规范要求；b.调整启闭机两吊点使之同步，采取纠偏措施保证两吊点同步；c.调整闸门轴线与支铰轴线，使之保持平行；加固处理。
四、实例分析
我公司近二十年制造的闸门中，像三门峡故县水库泄洪底孔闸门漏水问题、汉江蜀河及柬埔寨额勒赛电站溢洪道弧门支铰轴螺栓剪断问题，还有我公司近几年在西北地区修复的几十个大小水电站闸门金结项目，均是采用上述方法进行成功处理的。（1）2014年10月额勒赛电站溢洪道1#孔弧门支铰轴螺栓剪断，原因之一就是两吊点油缸电器纠偏装置失灵，导致两侧油缸运行不同步，使关节轴承将支铰轴抱死，轴强行转动将止轴板7个螺栓剪断。处理措施：修复或更换电器纠偏装置。（2）2012年5月蜀河电站溢洪道5孔弧门支铰轴螺栓先后不同程度剪断，主要原因就是闸墩振动导致两侧支铰运行不同步，以致使关节轴承将支铰轴抱死，轴强行转动将止轴板螺栓剪断。处理措施：对闸墩进行加固处理。目前上述经修复处理后的设备全部运行良好。
六、 结语
闸门是水工建筑物中活动的挡水机构，是发挥关键作用的结构物，它的规范制造和安全使用将在很大程度上影响整个水工建筑物的运行效果，不仅在制造安装过程中要及时消除缺陷，在运行过程中也要加强维护保养和定期检查。
参考文献：
（1）《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004
（2）《水工钢结构设计》范崇仁主编
论文作者:罗业成,罗潇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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