闸门运行工知识技能竞赛试题及答案

闸门运行工知识技能竞赛试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.闸门按结构形式可分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门等，其中（）闸门启闭时摩擦力较小，启闭力也较小，适用于高水头、大孔口。A.平面闸门B.弧形闸门C.人字闸门D.三角闸门答案：B解析：弧形闸门的面板为圆弧形，启闭时绕圆弧圆心转动，摩擦力主要为支铰的转动摩擦，相较于平面闸门的滑动摩擦要小得多，因此启闭力较小，更适用于高水头情况。2.对于采用卷扬式启闭机的平面闸门，其动滑轮组与闸门吊耳之间通常采用（）连接，以补偿因制造、安装误差及闸门变形引起的偏斜。A.刚性连杆B.钢丝绳C.吊杆D.吊板答案：B解析：钢丝绳连接具有一定的柔性和自适应性，能够较好地补偿多吊点启闭时因各种因素造成的吊点受力不均和位置偏差，保护闸门和启闭机结构。3.在闸门止水装置中，P型橡皮止水主要用于（）。A.顶止水B.侧止水C.底止水D.节间止水答案：B解析：P型橡皮止水因其断面形状像字母“P”而得名，其圆头部分在压力作用下产生压缩变形，紧密贴合止水座板，主要用于闸门的侧向止水。4.闸门运行时，操作人员应严格按照（）进行操作，严禁违章操作。A.个人经验B.调度指令和操作规程C.目测判断D.随意尝试答案：B解析：调度指令明确了操作目的和流程，操作规程规定了安全和技术要求，是保障闸门安全、准确运行的根本依据，必须严格遵守。5.固定卷扬式启闭机的制动器，其制动力矩安全系数应不小于（）。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.0答案：A解析：根据《水利水电工程启闭机设计规范》（SL41-2018）规定，制动器的制动力矩应不小于额定静力矩的1.5倍，以确保启闭机在停止或断电时能可靠制动。6.液压启闭机系统中，用于防止系统过载、保护液压元件的阀是（）。A.换向阀B.节流阀C.溢流阀D.单向阀答案：C解析：溢流阀在系统中起安全保护作用，当系统压力超过设定值时，阀门打开，将部分油液溢回油箱，从而限制系统最高压力，防止过载。7.对闸门门体结构进行防腐处理时，喷砂除锈后的表面清洁度等级应达到（）。A.Sa1级B.Sa2级C.Sa2.5级D.Sa3级答案：C解析：根据《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》（GB/T8923.1-2011），Sa2.5级为“非常彻底的喷射清理”，表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。这是水利工程金属结构防腐常用的标准。8.弧形闸门支铰的润滑油应定期加注，加注时应注意（）。A.越多越好B.加至规定油位线C.只要黄油嘴有油溢出即可D.每年加注一次即可答案：B解析：润滑油加注不足会导致润滑不良，加剧磨损；加注过多可能导致油封损坏、泄漏或阻力增大。应严格按照设备技术文件要求，加注至规定的油位线或数量。9.闸门在关闭状态下，其底止水与底槛的接触应严密不透光，用0.1mm塞尺检查，插入深度应不大于（）。A.10mmB.20mmC.50mmD.100mm答案：B解析：这是闸门安装与验收的常见技术要求。0.1mm塞尺检查插入深度不大于20mm，是为了确保底止水有足够的预压缩量，在承受水压后能形成有效密封。10.下列哪项不属于闸门日常检查的“五时”原则？（）A.交接班时B.大风大雨时C.每月初一时D.高水位时答案：C解析：闸门日常检查的“五时”通常指：交接班时、高（低）水位时、大风大雨时、泄流前后时、异常情况时。每月初一是固定日期，不属于根据工况变化进行检查的“五时”原则。11.钢丝绳在卷筒上缠绕时，应逐层紧密排列，最外层钢丝绳与卷筒侧板边缘的距离不应小于钢丝绳直径的（）倍。A.1B.1.5C.2D.2.5答案：D解析：此规定是为了防止最外层钢丝绳在缠绕时脱出卷筒侧板或与侧板发生剧烈摩擦，造成钢丝绳损坏或安全事故。12.闸门锁定装置的作用是（）。A.提高闸门启闭速度B.在闸门开启或关闭到某一位置后，将其可靠地固定在预定位置C.减轻启闭机负荷D.调整闸门开度答案：B解析：锁定装置的主要功能是当闸门由启闭机吊持状态转换为长期或临时固定状态时，承受闸门自重、风压、波浪压力等荷载，从而释放启闭机，保证闸门位置稳定和安全。13.测量闸门开度时，通常使用（）。A.千分尺B.开度仪（编码器）C.水平仪D.万用表答案：B解析：开度仪（如绝对值编码器）与启闭机卷筒或钢丝绳滑轮组联动，能将闸门的直线位移或卷筒的角位移转换为电信号，从而在控制室实时显示精确的开度值。14.液压启闭机系统油温过高，可能的原因不包括（）。A.系统压力过高B.油箱油量不足C.冷却器工作不良D.油液粘度太低答案：D解析：油液粘度过低通常会导致内泄漏增加、效率下降，但并非直接导致油温过高的主要原因。A、B、C选项均会导致系统发热量增加或散热能力下降，从而引起油温过高。15.闸门门槽埋件二期混凝土浇筑时，其强度未达到（）设计强度前，不应拆除模板或进行后续可能影响其稳定的工作。A.50%B.70%C.90%D.100%答案：B解析：根据施工规范，二期混凝土浇筑后，当其强度达到设计强度的70%以上时，方可进行拆模和后续的调整、固定等工作，以确保埋件位置在混凝土硬化过程中不发生偏移。16.对于露顶式平面闸门，其顶部应在可能出现的最高挡水位以上有（）的超高。A.0.1~0.3mB.0.3~0.5mC.0.5~0.7mD.0.7~1.0m答案：B解析：设置0.3~0.5m的超高是为了防止风浪、涌浪等非恒定水流漫过闸门顶部门楣，确保挡水安全。17.闸门滚轮出现不转动或转动不灵活时，首先应检查（）。A.轮轴是否断裂B.轴承是否损坏或缺油C.轨道是否变形D.闸门是否倾斜答案：B解析：滚轮转动不灵活最常见的原因是轴承润滑不良、内部进入杂质或轴承损坏，导致滚动摩擦力增大甚至卡死。应首先从润滑和轴承状态入手检查。18.下列哪项是闸门振动的主要危害？（）A.增加启闭力B.导致结构疲劳破坏、连接松动、止水失效C.使闸门颜色褪色D.影响美观答案：B解析：闸门振动会在金属结构中产生交变应力，长期作用易引发疲劳裂纹甚至断裂；振动还会导致螺栓等连接件松动，破坏止水密封，是运行安全的重要威胁。19.钢丝绳的报废标准中，当钢丝绳在一个捻距内断丝数达到总丝数的（）时，应报废。A.5%B.10%C.15%D.20%答案：B解析：这是起重机及启闭机用钢丝绳的通用报废标准之一。对于交互捻钢丝绳，一个捻距内断丝数达到总丝数的10%时，其承载能力已显著下降，必须报废更换。20.进行闸门水下部分检查或检修时，必须采取的安全措施不包括（）。A.切断相关电源并挂警示牌B.落实可靠的防坠落措施C.单人作业以提高效率D.安排专人监护，保持通讯畅通答案：C解析：水下作业环境复杂、风险高，必须至少两人协同工作，一人作业，一人监护，严禁单人作业，以确保发生意外时能及时救援。二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.闸门运行前，操作人员应重点检查以下哪些项目？（）A.闸门周围有无漂浮物卡阻B.启闭机电源、控制系统是否正常C.开度指示器、限位装置是否准确可靠D.个人防护用品是否穿戴整齐E.天气预报情况答案：A、B、C、D解析：A、B、C是确保闸门机械和电气系统正常运行的关键检查项。D是保障操作人员自身安全的基本要求。E（天气预报）是运行调度需要考虑的因素，不属于操作前必须立即检查的项目。2.闸门止水失效可能导致的后果有（）。A.漏水损失水资源B.可能引起闸门振动C.加速门体及埋件腐蚀D.不影响闸门安全E.增加下游景观效果答案：A、B、C解析：止水失效会导致高速射流漏水，可能诱发闸门振动（B）；长期漏水会造成水能损失（A），潮湿环境会加剧金属结构腐蚀（C）。D、E明显错误。3.固定卷扬式启闭机的维护保养主要包括（）。A.定期清洁外部灰尘油污B.检查并紧固各连接螺栓C.定期更换减速箱润滑油D.检查制动器间隙及磨损情况E.对钢丝绳进行清洗、润滑和检查答案：A、B、C、D、E解析：以上五项涵盖了启闭机机械部分（A、B）、传动部分（C）、安全装置（D）和承载部件（E）的常规维护保养内容，都是确保其安全可靠运行的必要工作。4.液压启闭机系统压力建立不起来或压力过低，可能的原因有（）。A.电机转向错误B.溢流阀调压过低或阀芯卡在开启位置C.液压泵严重磨损，内泄漏过大D.系统存在严重外泄漏E.油液粘度过高答案：A、B、C、D解析：A导致泵无法正常吸排油；B使系统压力被卸荷；C使泵的有效输出流量不足；D使压力油直接泄漏回油箱。E（油粘度过高）通常会导致吸油困难、噪音大，但不是压力建立不起来的直接主要原因。5.闸门金属结构常用的防腐措施有（）。A.涂料保护B.金属热喷涂（如喷锌、喷铝）C.阴极保护D.涂抹黄油E.用塑料布包裹答案：A、B、C解析：A（涂料）是最常用方法；B（热喷涂）提供长效牺牲阳极保护；C（阴极保护）常用于水下或潮湿部位，通过外加电流或牺牲阳极防止电化学腐蚀。D、E不是规范有效的长期防腐措施。6.关于闸门运行，下列说法正确的有（）。A.两台启闭机吊一扇闸门时，应保持同步B.闸门开启时，应先解除锁定装置C.运行中如发现异常声响，应立即停机检查D.闸门可以长时间停留在振动较大的开度区E.运行记录应如实、及时填写答案：A、B、C、E解析：A、B、C、E均为安全操作规程的基本要求。D错误，闸门应避免在发生强烈振动的开度区（如小开度区或某些特定开度）长期或频繁停留，以防结构损坏。7.弧形闸门支铰的维护要点包括（）。A.定期检查铰座固定螺栓有无松动B.检查铰轴润滑状况，定期加注合格润滑脂C.观察转动时有无异常响声或卡滞D.检查防尘罩是否完好E.可以用普通机油代替专用润滑脂答案：A、B、C、D解析：A、B、C、D是支铰常规维护的核心内容。E错误，普通机油粘附性、抗压性不如专用润滑脂，易流失，不能保证长效润滑，必须使用规定的润滑脂。8.闸门及其埋件冬季运行维护需特别注意（）。A.防止冰冻造成闸门无法启闭或损坏B.检查并清除门槽、门顶、支铰处的冰凌C.电气设备需加强防潮D.液压系统需检查低温下油液流动性E.可以敲击闸门或埋件上的冰块答案：A、B、C、D解析：冬季运行需防冰冻影响（A、B），低温对电气（C）、液压系统（D）有特殊要求。E错误，猛烈敲击可能损伤金属结构或涂层，应采用蒸汽、热水等安全方法融冰。9.钢丝绳出现下列哪些情况时应予以报废？（）A.钢丝绳表面有轻微锈蚀B.钢丝绳整股断裂C.钢丝绳直径减小量达公称直径的7%D.钢丝绳发生扭结、弯折等塑性变形E.外层钢丝磨损达钢丝直径的40%答案：B、C、D、E解析：根据起重机械安全规程，B、C、D、E都是钢丝绳的强制报废标准。A选项，轻微锈蚀经处理后可视情况评定，并非立即报废的充分条件。10.闸门安全监测的主要内容包括（）。A.应力应变监测B.振动监测C.开度监测D.启闭力监测E.腐蚀状况监测答案：A、B、C、D、E解析：对于重要闸门，A、B用于评估结构安全状态；C、D是运行状态核心参数；E用于评估耐久性。以上均是现代闸门安全监测系统的常见内容。三、填空题（每空1分，共15分）1.闸门启闭机“双吊点同步”误差通常要求不超过______mm。答案：5解析：这是常见的工程控制标准，防止因两侧开度差异过大导致闸门扭曲、卡阻。2.闸门常用的行走支承形式有定轮支承、______支承和链轮支承等。答案：滑道解析：滑道（如胶木滑道、复合材料滑道）支承是平面闸门常见的另一种形式，依靠滑动摩擦。3.液压启闭机系统中，控制油液流动方向的阀称为______阀。答案：换向解析：换向阀通过改变阀芯位置，切换油路通道，从而控制液压缸的伸出、缩回或停止。4.闸门止水橡皮的物理性能指标主要包括硬度、拉伸强度、______和老化系数等。答案：扯断伸长率解析：扯断伸长率反映橡胶材料的韧性，是衡量其能否适应变形而不易撕裂的重要指标。5.卷扬式启闭机的减速箱首次使用______小时后应更换新油，以后定期更换。答案：500解析：首次运行磨合会产生较多金属碎屑，需及时更换润滑油。通常500小时为首次换油周期。6.闸门运行操作必须执行______制度，一人操作，一人监护。答案：监护操作解析：这是重要的安全操作制度，确保操作准确，并在异常时能及时提醒和处置。7.弧形闸门支铰的轴线应______于闸门面板的曲率半径方向。答案：垂直（或正交）解析：支铰轴线必须精确垂直于面板弧面的半径方向，才能保证闸门绕正确的圆心转动，否则会产生附加力矩和卡阻。8.钢丝绳的安全系数是指钢丝绳的______与钢丝绳工作时承受的最大静拉力之比。答案：最小破断拉力解析：安全系数是衡量钢丝绳储备强度的关键参数，启闭机用钢丝绳安全系数一般不小于5。9.对闸门进行防腐涂装时，每道涂层涂装间隔时间应遵守涂料产品的规定，上一道涂层______后方可进行下一道涂装。答案：实干解析：必须等待上一道涂层充分实干，否则会影响层间附着力，导致涂层起泡、剥落。10.平板闸门的主梁主要承受由面板传来的水压力产生的______。答案：弯矩解析：主梁是闸门的主要承重构件，将面板传递的均布水压力转化为梁的弯矩和剪力来承受。11.闸门锁定装置投入前，必须确认闸门已由______可靠承载。答案：启闭机解析：操作顺序必须是：启闭机将闸门吊运至预定位置并持住→检查位置正确→投入锁定装置并确认锁定可靠→最后使启闭机卸荷。顺序颠倒可能导致闸门坠落。12.测量闸门面板的挠度时，通常使用______或全站仪等仪器。答案：水准仪解析：水准仪可以测量各测点相对于基准点的高差，从而计算出闸门在静水压力下的挠曲变形。13.液压油的污染度等级常用______标准来评定。答案：ISO4406（或NAS1638）解析：ISO4406是国际通用的液压油液固体颗粒污染度等级编码标准，通过颗粒计数来界定油液清洁度。14.工作闸门应在______水位下进行全行程启闭试验。答案：无水（或静水）解析：无水工况下进行全行程试验，可以安全地检查闸门行走是否平稳、有无卡阻、启闭机运行是否正常、限位是否准确等，是投运前的关键试验。15.闸门振动按其起因可分为______振动和流体动力振动两大类。答案：机械解析：机械振动主要由启闭机、轨道不平、零部件松动等机械原因引起；流体动力振动则由水流分离、涡旋脱落、空化等水流原因引起。四、简答题（每题5分，共25分）1.简述闸门运行过程中发生卡阻的常见原因及处理原则。答案：常见原因：①门槽或轨道内有石块、树枝等异物卡塞；②轨道或门体变形；③行走支承（滚轮或滑道）损坏、卡死或润滑不良；④止水橡皮过度压缩或安装不当，与埋件摩擦过大；⑤闸门发生倾斜，两侧受力不均。处理原则：①立即停止操作，严禁强行启闭；②判断卡阻性质和位置，可通过观察、听音、手摸初步判断；③若为浅表异物，可在确保安全前提下尝试清除；④若怀疑为变形、损坏等结构性原因，应将闸门设法置于安全位置，上报并安排检修；⑤查明原因并彻底排除后，方可谨慎试运行。2.液压启闭机日常巡检应重点检查哪些内容？答案：①检查液压系统各部位有无渗漏油现象；②检查油箱油位是否在正常范围内；③观察压力表指示是否正常、稳定；④检查油温是否在允许范围内（通常不高于60℃）；⑤听泵、阀等元件运行有无异常噪音；⑥检查电机温升、振动是否正常；⑦检查液压缸与闸门连接部位是否正常，有无异常偏斜；⑧检查过滤器压差指示是否报警；⑨检查电气控制柜指示灯、仪表显示是否正常。3.闸门金属结构防腐涂层局部损坏（如锈蚀、剥落）应如何进行修补？答案：①表面处理：将损坏区域及周围松动的涂层彻底清除，直至露出牢固的底层涂层或金属基材。对金属基材需进行除锈处理，达到St3级或更高标准。边缘部位打磨成坡度。②清洁：用清洁剂（如专用稀释剂）擦洗表面，去除油污、灰尘。③涂装：先涂装配套的底漆。待底漆实干后，按涂层体系逐层涂装中间漆、面漆。每道漆的涂装范围应比前一道稍大，形成“坡口”搭接。④要求：修补用的涂料应与原涂层体系相容。涂层道数、厚度应达到设计要求。环境条件（温度、湿度）应符合涂料施工要求。4.简述固定卷扬式启闭机制动器的调整方法与注意事项。答案：调整方法（以常闭式块式制动器为例）：①调整制动弹簧的压缩长度或调节螺母，以设定额定的制动力矩（表现为制动瓦与制动轮间有合适的初始抱紧力）。②调整制动瓦与制动轮之间的间隙，使其在松开状态时四周均匀，符合说明书要求（通常为0.5~1mm）。可通过调整推杆或铰点螺钉实现。注意事项：①调整前必须切断电源并采取防止闸门意外移动的措施。②调整后必须进行多次空载和负载试验，检查制动是否灵敏、可靠，闸门能否在规定行程内准确停止，制动时有无异常声响或冒烟。③制动瓦磨损超过原厚度1/2或铆钉头露出时应更换。④调整和检查结果应记录。5.闸门运行记录应包括哪些主要内容？答案：①运行时间（年、月、日、时、分）；②操作指令来源（调度令编号等）；③闸门编号及运行状态（开启、关闭、调整）；④起始开度与最终开度；⑤上下游水位；⑥运行过程中设备状况描述（是否平稳、有无异常声响、振动等）；⑦操作人员与监护人员姓名；⑧异常情况与处理记录；⑨交接班事项记录。五、计算题（每题8分，共16分）1.某平面闸门宽B=6m，高H=5m，设计水头H_d=4.5m（水面至闸门底缘），采用滑动摩擦系数f=0.15的滑道支承。忽略止水摩擦和风浪压力，试估算该闸门在静水中即将启动提升时的最小启门力（水密度ρ=1000kg/m³，重力加速度g=9.8m/s²）。答案：解：闸门承受的总水压力：PP水压力合力作用点距闸门底缘距离为/3闸门自重设为G（未知），假设重心在几何中心。静水启门时，需克服的最大摩擦力由水压力产生的正压力引起。对于滑动支承，摩擦力=f因此，最小启门力需满足力矩平衡（对底缘取矩）：提升力矩需大于等于阻力矩（摩擦力矩+自重矩）。摩擦力矩：==假设闸门自重G作用在中心（距底2.5m），自重产生的阻力矩为G×启门力F作用在顶部（距底5m），其力矩为×5平衡方程：×由于闸门自重G未知且通常远小于水压力产生的摩擦力影响，为估算最小启门力，有时可先忽略G（作为安全储备），则：≈更精确的估算需知道闸门自重G。若已知G=200kN，则：=答：忽略自重时，最小启门力估算约为62.5kN；若闸门自重为200kN，则最小启门力估算约为162.5kN。（注：实际计算需根据是否给出闸门自重选择相应步骤）2.某卷扬式启闭机采用6×37+FC-φ20-1670钢丝绳，其公称抗拉强度为1670MPa，钢丝绳最小破断拉力为=208答案：解：①计算钢丝绳最大工作静拉力。滑轮组倍率m=2，额定启门力Q=250kN。若不考虑滑轮组效率，钢丝绳最大静拉力=Q考虑滑轮组效率η（取η=0.96），则实际拉力略大：=Q为安全起见，按不利情况（不考虑效率）计算安全系数。②计算安全系数n。n此值远小于5。但需注意：额定启门力250kN是启闭机的最大输出能力。钢丝绳的拉力应是在提升250kN荷载时产生的。计算正确。③结论：计算出的安全系数n≈1.66<5，不满足规范要求。可能原因：题目中给出的“额定启门力”可能是指启闭机的最大能力，而钢丝绳选型偏小；或者需要复核钢丝绳破断拉力值。在实际工程中，必须保证n≥5。答：按给定参数计算，钢丝绳安全系数约为1.66，不满足不小于5的规范要求。需重新选配更大破断拉力的钢丝绳。六、综合应用题（共24分）题目：某水库溢洪道工作闸门为露顶式弧形钢闸门，孔口尺寸10m×8m（宽×高），支铰高度9m，采用一台液压启闭机操作。在近期一次汛后检查中，发现以下问题：①闸门全关时，右侧支铰处有轻微渗水痕迹。②闸门在开度2m附近运行时，门体有明显振动感，并伴有“砰砰”的间断声响。③液压系统油箱油位处于下限，且油液颜色呈乳白色浑浊状。④开度传感器显示与现场标尺读数偏差约15cm。请分析：1.（8分）针对上述四个现象，分别分析其可能的原因。2.（10分）以“闸门在开度2m附近振动”为重点，阐述为查明和解决此问题，应组织实施哪些检查、检测和分析工作？（列出主要步骤）3.（6分）制定一份针对本次检查发现问题的初步处理计划（列出处理项目及原则要求）。答案：1.可能原因分析：①右侧支铰处渗水：a.支铰轴端密封（油封）老化或损坏，导致润滑脂泄漏，痕迹类似渗水，或水分侵入。b.支铰座与混凝土基础的接触面或锚固螺栓处可能存在缝隙，库水沿缝隙渗出。c.门叶与支臂连接处焊缝或密封可能存在问题，但支铰处渗水以此处为直接原因的可能性较小。②开度2m附近振动：a.流体动力原因：该开度可能处于一个易引发水流分离和周期性涡旋脱落的临界区域（如门底缘形状、水舌脱离点不稳定），导致流体激振。b.机械原因：轨道在该区域可能有局部不平、凹陷或磨损台阶；支铰间隙过大或润滑不良，产生晃动；液压系统压力脉动大。c.结构动力特性原因：闸门在该开度下的自振频率可能与水流激振频率接近，引起共振。③油位低、油液乳白色：a.油位低表明系统存在泄漏，可能在外露的油管接头、液压缸活塞杆密封、阀块接口等处。b.油液乳白色是油液进水乳化的典型特征。进水途径可能包括：油箱呼吸器吸入潮湿空气冷凝；冷却器水管破裂，水渗入油路；液压缸活塞杆密封损坏，在闸门水下运行时水被吸入。④开度偏差大：a.开度传感器（编码器）固定松动或本身零点漂移、损坏。b.传感器与闸门运动的连接机构（如钢丝绳、齿轮、连杆）打滑、磨损或松动。c.现场标尺安装位置移动或读数错误（需先排除此人为因素）。2.振动问题的检查检测分析步骤：①运行工况调查与初步观察：详细记录振动发生时的上下游水位、闸门开度（精确值）、开启速度、振动频率（感觉）、声响特点、持续时间。尝试小幅改变开度（如1.8m,2.2m），观察振动是否消失或变化，初步确定振动区间。②外观与