陸能年
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,液壓啟閉機恢復正常。
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化成機械能再轉化液壓能)、執(zhí)行元件(缸體和閘門把液壓能轉化成機械能)、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。
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。
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,正常;柱塞泵運轉,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,裝回復原。啟閘門,油泵電動機組啟動,液壓系統(tǒng)液壓力恢復達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。由于閘門關閉只有⑥插裝式控制閥組工作,回油管補油,閘門自重關閉,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,裝回復原。再分別閉 1#、2#、3#閘門,閘門均勻下滑關閉,恢復正常。至此,本次故障處理完畢,液壓啟閉機系統(tǒng)恢復正常。
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。
(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。
液壓啟閉機因結構簡單,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,在水利工程建設中得到了廣泛的應用。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)務素質(zhì),加強日常檢查、維護和保養(yǎng)就顯得尤為重要