闸门运行工复习题及答案

闸门运行工复习题及答案1.闸门按其结构形式主要分为哪几种？简述各类闸门的优缺点及适用条件。答案与解析：闸门主要分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、三角闸门、翻板闸门等。平面闸门结构简单，制造安装方便，可双向挡水，但启闭力较大，门槽影响水流，多用于工作闸门和检修闸门。弧形闸门启闭力小，无门槽，水流条件好，但结构较复杂，所需闸墩较长，多用作工作闸门。人字闸门可承受双向水头，启闭力小，但只能用于船闸等通航建筑物。三角闸门可承受双向水头且能通航，结构复杂，用于船闸。翻板闸门可自动启闭，管理简便，但控制精度不高，多用于小型水利工程。2.闸门止水装置的主要作用是什么？常用止水材料有哪些？简述其特性和安装注意事项。答案与解析：止水装置的主要作用是封闭闸门与门框（或埋件）之间的缝隙，防止漏水。常用止水材料包括：橡胶止水，如P型、L型、条形等，弹性好，密封性强，安装时需预压缩，固定牢固，防止撕裂；金属止水，如不锈钢片、铜片，耐磨性好，用于高水头、高流速或含沙量大的部位，安装要求平整度极高；木止水，现已较少使用，主要用于临时或低水头闸门。安装时需保证止水座板平整光滑，止水预压缩量适中，连接螺栓紧固均匀。3.简述固定卷扬式启闭机的主要组成部分及其功能。日常运行中，对钢丝绳应进行哪些检查和维护？答案与解析：固定卷扬式启闭机主要由电动机、减速器、制动器、卷筒、钢丝绳、滑轮组、高度指示器、负荷限制器及机架等组成。电动机提供动力；减速器降低转速、增大扭矩；制动器实现可靠制动和悬停；卷筒缠绕钢丝绳；钢丝绳和滑轮组传递动力并改变方向；高度指示器和负荷限制器是重要的安全保护装置。钢丝绳检查维护包括：每日目测检查有无断丝、磨损、锈蚀、扭结、压扁等；定期测量直径磨损量，当磨损超过公称直径的7%或出现整股断裂时应立即更换；检查绳端固定是否牢固；保持钢丝绳清洁并定期涂抹专用油脂；运行时注意观察钢丝绳在卷筒上排列是否整齐，防止跳槽或乱绳。4.闸门在运行操作前，运行工必须完成哪些检查项目？请至少列出八项。答案与解析：(1)检查闸门周围有无漂浮物、障碍物影响运行。(2)检查门槽、底坎有无石块、树枝等卡阻物。(3)检查闸门结构（包括面板、梁格、吊耳等）有无明显变形、裂纹、锈蚀。(4)检查止水装置是否完好，有无破损、脱落、漏水。(5)检查所有焊接部位或螺栓连接是否牢固。(6)检查行走支承（如滑块、滚轮）是否完好，润滑是否良好。(7)检查启闭机钢丝绳（或螺杆）有无断丝、锈蚀、润滑情况，排列是否整齐。(8)检查电气设备、控制系统是否正常，接地是否可靠，信号指示是否准确。(9)检查制动器是否灵活可靠。(10)检查上下游水位，确认运行指令与当前工况相符。5.液压启闭机运行中，系统压力异常升高可能由哪些原因引起？应如何处理？答案与解析：原因可能包括：负载过大（如闸门有卡阻）；溢流阀调定压力过高或阀芯卡死；换向阀阀芯未到位，油路不通；油缸内泄漏严重，导致压力持续建立；系统中有空气，产生液压冲击；油液粘度过高或过滤器堵塞。处理措施：首先立即停机，避免强行操作。检查闸门及轨道有无卡阻物。检查溢流阀压力设定值，清洗或更换故障的溢流阀。检查换向阀电磁铁是否得电、阀芯是否灵活。检查油缸密封。排除系统空气。检查油液品质和过滤器状况，必要时更换。6.已知某平面闸门为潜孔式，孔口尺寸（宽×高）为4m×3m，闸门底缘上游倾角为，下游倾角为。当上游水位高于门顶2m，下游水位与门底齐平时，试计算闸门处于关闭挡水状态时，作用于闸门上的静水总压力（大小、方向、作用点）。水的密度取ρ答案与解析：首先确定闸门承受静水压力的面积和形心水深。闸门高度H=3m，宽度B=4闸门形心处水深：=+闸门面积：A=静水总压力大小：P=方向：水平指向闸门下游（垂直于闸门面板）。作用点（压力中心）位置：对于矩形平面，压力中心在形心下方。压力中心距水面的垂直距离：=+其中，==3.5m代入公式：=3.5因此，静水总压力为411.6kN，方向水平指向下游，作用点位于闸门形心下方约0.214m7.闸门金属结构防腐常用的方法有哪些？简述喷锌防腐的工艺流程和质量控制要点。答案与解析：常用方法有涂料防腐和金属热喷涂防腐（如喷锌、喷铝）。喷锌防腐工艺流程：表面处理（喷砂除锈至Sa2.5级，粗糙度达到要求）→预处理后检查（清洁度、粗糙度）→热喷涂（采用电弧或火焰喷枪，控制锌丝输送速度、空气压力、喷涂距离和角度，分层交叉喷涂至设计厚度）→涂层检查（厚度、结合力）→封闭处理（喷涂后尽快涂刷专用封闭涂料）。质量控制要点：表面处理是关键，必须彻底除锈并达到规定清洁度和粗糙度；环境湿度应低于85%，基体表面温度高于露点3℃以上；喷涂过程中需连续监测涂层厚度，确保最小局部厚度不低于设计值；采用划格法或拉力试验检查涂层结合力；封闭涂料应在涂层尚未完全冷却时涂刷，以增强渗透和封闭效果。8.什么是闸门的“振动”与“空蚀”？简述其危害及运行中可采取的预防措施。答案与解析：闸门振动是指闸门在动水作用下产生的周期性或随机性摆动、颤动，可能由止水漏水引起的自激振动、水流分离引起的涡激振动或闸门结构与水流脉动频率耦合引起的共振等导致。空蚀（气蚀）是当水流通过闸门缝隙或特定部位时，流速急剧增加，压力降低至水的汽化压力，形成空泡，空泡随水流运动到高压区溃灭，产生巨大的冲击力，反复作用破坏材料表面的现象。危害：振动会导致结构疲劳、连接件松动、焊缝开裂、启闭设备损坏，严重时引发共振导致结构破坏。空蚀会严重剥蚀闸门和埋件的金属表面，形成孔洞和沟槽，削弱结构强度，同时可能诱发更强烈的振动。预防措施：优化闸门体型和底缘形式，采用流线型设计；合理设置通气孔，向可能产生负压的区域补气；避免闸门在较小开度下长期运行，特别是避免在振动强烈的开度区停留；保证止水严密，减少漏水诱发的振动；加强监测，发现异常振动或声响立即调整开度或停机检查；对已发生空蚀部位采用抗空蚀材料进行修复。9.螺杆启闭机运行中发生“顶闸”事故的原因是什么？如何预防和处理？答案与解析：“顶闸”事故是指闸门在关闭过程中或已关闭时，因下游侧水位过高或异物卡阻，导致闭门力超过启闭机螺杆的允许压力（或启闭机容量），使螺杆发生弯曲、扭曲甚至断裂的事故。原因：运行指令错误，在下游水位过高时强行闭门；闸门底坎或门槽内有石块、木头等异物卡阻；闸门变形导致摩擦阻力剧增；高度指示器或限位开关失灵，闸门过关闭；螺杆与闸门连接部位润滑不良或锈死。预防措施：严格执行操作规程，闭门前确认上下游水位差在允许范围内；定期清理门槽、底坎；加强日常检查和维护，确保闸门无变形，润滑良好；定期校验高度指示器和限位开关的准确性；对于高水头或重要闸门，可加设荷重传感器进行保护。处理措施：一旦发现电机过载、螺杆异常弯曲或发出异响，应立即停机。严禁强行操作。首先尝试小幅提升闸门，解除卡阻。若无效，需通过其他方式（如潜水检查）查明卡阻物并清除。对于已弯曲的螺杆，必须进行校正或更换，不可勉强使用。10.简述闸门冬季运行的特殊注意事项。针对冰冻可能带来的问题，应采取哪些防护措施？答案与解析：冬季运行需特别注意：低温使钢材变脆，冲击韧性下降，需防止闸门承受剧烈冲击荷载；水面结冰可能冻结闸门，增大启闭负荷；冰层对闸门产生静冰压力和动冰冲击；电气设备、液压油、润滑油可能因低温性能下降；止水橡胶变硬，密封性能下降。防护措施：建立破冰防冻制度，在闸前一定范围使用破冰船、空气泵或热水循环等方法防止冰层形成或破碎冰层；在闸门及埋件可能结冰部位设置加热装置（如电热带）；必要时，在冰冻期保持闸门小流量泄水，使水面不结冰；冬季操作前，先进行试运行，检查有无冻结卡阻；对液压系统采取保温措施，或更换低温液压油；加强对钢结构、钢丝绳的检查，注意有无低温脆裂迹象；操作时缓慢平稳，避免急启急闭。11.闸门埋件主要包括哪些部分？其在安装和养护中的关键要求是什么？答案与解析：闸门埋件主要包括：主轨、反轨、侧轨、底坎、门楣、护角、胸墙衬砌等。它们是闸门运行轨道和止水座面的基础。安装关键要求：所有埋件的安装必须以孔口中心线和门槛高程为基准，确保整体尺寸和相对位置精度；各部件（特别是轨道和止水座板）的工作面必须平整、光滑，直线度、垂直度、平行度误差在允许范围内；焊接要牢固，防止变形；二期混凝土浇筑要密实，确保埋件与混凝土结合牢固，无空鼓。养护关键要求：定期检查埋件工作面有无磨损、变形、空蚀、锈蚀；检查固定螺栓有无松动；检查止水座板是否光滑平整，有无划痕、凹坑影响止水效果；及时清理轨道槽内的淤积物、冰凌等；对磨损或损坏部位及时进行修补或更换，修补后需打磨光滑。12.对启闭机进行定期保养，其“一级保养”和“二级保养”的主要内容分别是什么？答案与解析：一级保养（例行保养，通常每月或运行一定时间后进行）：清洁设备外部；检查并紧固各部位连接螺栓；检查制动器间隙及磨损情况，调整或更换刹车片；检查钢丝绳外观及润滑状况；检查减速器、开式齿轮等传动部件的油位，补充或更换润滑油/脂；检查电气设备接线是否松动，触点是否良好；进行空载运行试验，检查有无异常声响、振动、发热。二级保养（定期保养，通常每半年或每年进行一次）：包括一级保养所有内容。彻底清洗各润滑部位，更换全部润滑油、润滑脂；检查减速器齿轮、轴承的磨损情况；检查卷筒、滑轮磨损及裂纹情况；检查钢丝绳磨损、断丝情况，必要时更换；校验高度指示器、负荷限制器的精度和可靠性；检查电动机绝缘电阻；对液压启闭机，清洗或更换滤芯，检测油液污染度，检查油缸密封和泵阀性能；对主要结构件进行无损探伤检查（如必要时）。13.闸门在开启或关闭过程中，运行工应重点监视哪些运行参数和状态？发现异常应如何操作？答案与解析：应重点监视：闸门开度指示与实际情况是否一致；上下游水位变化情况；电动机电流、电压是否在正常范围内；启闭机运行声音是否平稳，有无异常撞击、摩擦声；制动器动作是否灵敏可靠；钢丝绳运行是否平稳，有无跳槽、抖动；闸门运行是否平稳，有无倾斜、卡阻、跳动现象；液压系统压力、油温是否正常；控制系统各信号指示灯是否正常。发现异常（如电流骤增、异常声响、闸门倾斜、振动剧烈、控制系统报警等），应立即按下紧急停机按钮，停止运行。查明原因，排除故障。严禁在原因不明的情况下强行启动或反复点动操作。若闸门被卡住，应尝试小幅度反向操作（如提升一点），若无效，则需按应急预案处理，并上报。14.什么是闸门的“通气孔”？其作用是什么？设置和运行中有何要求？答案与解析：通气孔是设置在闸门后（下游侧）或闸墩、胸墙内的孔道，使门后空气与大气相通。主要作用：在闸门开启泄水时，向门后补气，防止门后形成真空。真空会导致闸门振动、增加启闭力、产生空蚀，严重时可能将闸门吸住无法开启或使建筑物结构受损。在闸门关闭过程中，排气顺畅。设置与运行要求：通气孔面积需通过计算确定，一般不小于闸门后过水面积的5%-10%。其进口应设在不易被堵塞、且高于最高尾水位的位置，出口应加以防护网，防止异物或人员坠入。运行中必须保持通气孔绝对畅通，定期检查清理，防止被冰雪、杂物、鸟巢等堵塞。在冬季，要特别注意防止通气孔结冰堵塞。15.论述闸门运行工在汛期的主要职责和安全操作要点。答案与解析：汛期是闸门运行的关键时期，运行工职责重大。主要职责包括：24小时值班值守，密切监视雨情、水情、工情；根据防汛调度指令，准确、及时地操作闸门，控制泄洪流量；加强巡查频次，特别是对闸门、启闭机、供电线路、备用电源等关键设施进行特巡；详细、准确地记录运行日志、操作记录和水位流量数据；发现险情或异常立即报告并采取初步应急措施。安全操作要点：严格执行调度指令，遵守“操作票”和“监护制”，严禁擅自操作；操作前必须全面检查，确认设备完好，上下游无船只、人员等影响安全的情况；操作时集中精力，密切监视各项参数，多孔闸门应遵循均匀、对称开启的原则，避免集中泄流冲刷下游；注意水位骤变对闸门及边坡的影响；暴雨、雷电天气操作时，注意防雷、防触电安全；确保备用电源随时可用；做好自身安全防护，穿戴救生衣等防护用品在危险区域工作。16.已知某弧形闸门支铰中心高程为50.00m，门叶高度为8m，门宽6m。当闸门全开时，门底缘高程为42.50m。现需将闸门从全开位置关闭答案与解析：闸门绕支铰转动。首先计算闸门转动的角度。闸门全开时，门底缘到支铰中心的垂直距离为50.00−42.50=7.5m。设此时门叶中心线与水平线夹角为，则关闭垂直高度3m后，门底缘高程变为42.50+3=45.50m，此时门底缘到支铰中心的垂直距离为50.00−闸门转动的角度Δθ将角度转换为弧度：Δ=钢丝绳长度变化量（即吊点运动的弧长）ΔL由于是关闭闸门，钢丝绳应收入（缩短）约3.94m17.如何判断闸门的滚轮或滑道是否需要进行更换？简述更换平面闸门主轮（滚动支承）的主要步骤和安全注意事项。答案与解析：判断更换条件：滚轮路面或轮缘出现剥落、裂纹、破碎；路面磨损量超过轮径的5%；轮轴与轴套间隙超过设计允许值的一倍以上；滚轮转动不灵活，卡死无法修复；滑道磨损量超过设计厚度的30%或出现严重偏磨、脱落。更换主轮主要步骤：将闸门提升至检修平台锁定，切断电源并挂警示牌；卸下闸门荷载，使被更换主轮脱离轨道；拆除主轮侧的边封等附件；拆卸主轮轴端盖板或压板，取出轮轴；吊下旧主轮；安装新主轮，确保轮轴安装到位，润滑充分；安装端盖和附件，调整主轮与轨道的间隙符合要求；手动盘车检查转动灵活性；进行无荷载试运行，观察运行平稳性。安全注意事项：必须将闸门可靠锁定在检修位置，防止坠落；使用合格的起重工具，吊点正确；拆卸时注意部件弹出伤人；安装时确保轮轴键槽对齐，紧固螺栓力矩达标；作业人员需系安全带，工作平台稳固；更换后必须经过全面检查和试运行方可投入正式使用。18.闸门电气控制系统一般包括哪些主要部分？常见的故障“闸门无法启动”应从哪些方面排查？答案与解析：主要部分包括：主电源回路（断路器、接触器）、电动机保护单元（热继电器、综合保护器）、控制回路（按钮、选择开关、继电器、PLC）、检测与反馈单元（开度传感器、荷重传感器、限位开关）、信号指示单元（指示灯、报警器）以及可能的远程监控接口。“闸门无法启动”排查步骤：首先检查电源是否正常（总电源、控制电源电压）；检查“紧急停止”按钮是否被按下或故障；检查操作方式选择开关位置是否正确（“本地/远程”）；检查闸门是否已到达上/下限位导致限位开关动作；检查主回路断路器、熔断器是否跳闸或熔断；检查控制回路中相关的继电器、接触器线圈是否得电，触点是否接触良好；检查电动机保护装置是否动作（如热继电器跳闸，需复位并检查过载原因）；检查PLC（如有）是否有故障报警或输出；检查机械部分是否有卡阻导致负荷限制器动作。应遵循从简到繁、从电到机的原则进行排查。19.简述闸门运行管理台账应包括的主要内容。做好运行记录有何重要意义？答案与解析：管理台账主要内容：设备技术档案（设计图纸、说明书、合格证、安装验收资料）；日常运行日志（操作时间、指令来源、操作人员、闸门开度、上下游水位、流量、运行时间、电流电压等参数）；设