液压启闭机启闭闸门失效事故分析处理和防护措施

陆能年

一、事故简述

2011年4月8 号，某电站接到调度部门通知，下游需要32m3/s的流量灌溉，需开启二孔快速闸（发电孔）。工作人员操作液压启闭机启闸门时，开始有8MPa压力，但无法启开闸门，随后8MPa液压力消失。反复操作，无液压力，闸门无法启开，造成液压启闭机启闭闸门失效事故。事故发生后，现场工作人员立即查找事故原因，经过近10小时的处理，液压启闭机恢复正常。

二、事故处理

液压启闭机系统由两部分组成，即控制液压系统的电气部分和液压系统。电气部分主要由电气控制柜、电机、直流电磁阀以及信号控制、监测等部分组成。液压系统主要由动力元件（电机和柱塞泵把电能转化成机械能再转化液压能）、执行元件（缸体和闸门把液压能转化成机械能）、控制元件（方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀）、辅助元件（滤油器、管道、接头、油箱等）和液压油组成。

1.电气部分

现地控制系统PLC自检正常，控制液压电机的电压正常，油泵电机组启动正常，⑨号电磁铁得电，“+24V”电压正常。按下启1#孔闸门按钮，⑨号电磁铁得电，“+24V”正常。⑩号电磁铁得电，“+24V”电压正常。11电磁铁失电，正常。按下闭1#孔闸门按钮，⑨、⑩电磁铁失电，正常。11电磁铁得电，“+24V”电压正常。检查所有“+24V”电磁铁线圈组电阻值，正常。电气控制部分检查正常，无故障。

2.液压系统

液压启闭机共用一个液压站，三套液压系统，液压系统原理相同，因此仅做出1#孔液压原理图（图1）和方框图（图2）。缸体主要参数如表1。

工作原理：启闸门时，②油泵电机组空载启动，经延时，⑧调压阀组动作加载，调压块调节油压力。④、⑤插装式控制阀组动作，压力油经④换向阀、⑤流量阀调节压力油方向、流量，再经液控单向阀（缸体内）进入缸体的有杆腔，缸体的无杆腔液压油经常开截止阀、回油滤油器流向油箱，闸门开启。闭闸门时，缸体内有杆腔液压油经液控单向阀进入无杆腔，同时⑥插装式控制阀组动作，溢流回油和补油管向无杆腔补油，闸门自重关闭闸门。

根据液压系统的方框图和原理图，启闸门失效应进行以下检查和处理。

（1）检查液压油位，正常。

（2）检查电动机运转，正常；柱塞泵运转，平稳，正常。

（3）检查⑧调压阀组，拆下⑨电磁铁，拆下阀芯、弹簧，用柴油清洗，去垢，装回复原。再小心拆下⑦插装式调压阀芯、弹簧，用柴油清洗，去垢，装回复原。启闸门，油泵电动机组启动，液压系统液压力恢复达8MPa，正常，但仍不能启开闸门。

（4）检查④、⑤插装式控制阀组，拆下⑩电磁铁，用内六角扳手小心拆下控制阀阀芯、弹簧，用柴油清洗，去垢，装回复原。根据缸体参数启门工作压力16.7MPa，细上调⑧插装式调压阀组压力，再启闸门，液压系统瞬间压力达13.5MPa，后恢复4MPa左右，闸门已平稳上升。

表1 缸体的主要参数表

（5）在分别对 2#、3#闸门的液压系统进行同样的检修，分别启2#、3#闸门，恢复正常。

分别闭 1#、2#、3#闸门，闸门下滑均有抖动，且3#孔闸门自下滑。由于闸门关闭只有⑥插装式控制阀组工作，回油管补油，闸门自重关闭，因此检查⑥插装式控制阀组，拆下11电磁阀，用内六角扳手小心拆下插装式控制阀阀芯、弹簧，用柴油清洗，去垢，装回复原。再分别闭 1#、2#、3#闸门，闸门均匀下滑关闭，恢复正常。至此，本次故障处理完毕，液压启闭机系统恢复正常。

三、事故原因和防护措施

1.事故原因

经查实，液压启闭机自投入运行已近6年，液压油没有滤清，油质含有杂质和水分。插装式控制阀组、调压阀组的阀芯和弹簧均有锈蚀和污垢，闸门滚轮均有锈蚀和滚动不灵活，造成液压启闭机调压和控制阀组失效，启闭力增大，闸门无法启闭。

2.防护措施

（1）每季度用精细滤油机对液压油进行滤清。

（2）每年汛后对调压、控制阀组进行保养和维护。

（3）定期对液压启闭机的电气控制柜、电机、电磁阀进行校验和整定。

（4）定期冲洗油泵和滤油器。

（5）检查整个系统的泄漏，确保系统无泄漏。

（6）每年汛后对闸门滚轮、吊杆进行保养和维护。

四、结语

液压启闭机因结构简单，布置紧凑，承载能力大，调速和换向方便，运行平稳，容易实现自动化控制等优点，在水利工程建设中得到了广泛的应用。但液压启闭机一旦出现故障，因为其密闭性，靠人力是无法启闭闸门的，必须及时准确地排除故障，因此提高维护人员的业务素质，加强日常检查、维护和保养就显得尤为重要