水电站坝顶门机提落拦污栅司机视线受阻问题探究
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[摘 要]文章主要介绍了积石峡水电站坝顶门机当进行拦污栅闸门起吊时，闸门在门式起重机操作室正后方，门式起重机司机背对副起升抓梁，实现跨外吊运。在对所提落闸门视线受阻的情况下如何实现安全吊运。本文重点针对如何克服以上问题，从门机抓梁改造和门式起重机司机安全操作技巧方面进行探讨。
[关键词]门式起重机；综合监测仪；动态显示触摸屏；穿脱销就位传感器
中图分类号：TV742；X322 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0100-01
1、水电站顶门机提落拦污栅情况分析
门式起重机是桥式起重机的一种变形，主要用于室外货场的装卸作业。门式起重机的金属结构像门型框架，承载主梁下安装四条支脚，可以直接在地面铺设的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。起重量小，跨度在35m以内，无特殊使用要求，宜选用单主梁式。国内水电站坝顶门式起重机主要用途用于起吊各种闸门。跨度大起重量大采用的是双梁门式起重机。敷设遥控操作的电动葫芦或者具有180度转角的转动臂架式起重机用于起吊盖板或者检修装卸设备。门式起重机在生产生活中的广泛应用，不仅减轻了工作人员的劳动强度、提高了劳动生产率，而且已经成为实行现代化物流运输及物料装卸机械化、自动化必不可少的设备之一。
积石峡水电站共有3台34万千瓦机组。电站进水口拦污栅共9孔10扇，为平面滚动型拦污栅。每台机组取水口均设有3扇拦污栅，还有一扇公用副拦污栅，其中每扇由15节拦污栅组成。汛期来临之前，为防止拦污栅上所挂拦截杂物过多或者拦污栅破损，导致机组取水口水量变化、从而影响机组正常运行，利用坝顶门机对机组进水口拦污栅进行提落作业，并检查栅条和栅门的完整性以及清除拦污栅上脏物等工作成为每年汛期前的重要工作。
水电站拦污栅设计在门式起重机操作室正后方，孔口尺寸4.8×41.4米。门式起重司机在操作中视线完全受阻，不能进行正面吊装作业，使吊装工作的准确度和穿脱销的精准度都有所下降，严重影响了吊装作业的安全性，下面就如何克服司机视线受阻，安全吊运问题进行分析和探讨。
2、拟定改进方案
A从现场实物改造
方案一――机械改造
①将门式起重机操作室整体摘除，订购符合现场工作要求的司机室进行整体更换，操作室在外观设计上采用坝前、坝后两个方向加装透明玻璃，满足司机在吊运工作中前后视角观望。操作室内要具有180度转角的操作台。方便门式起重司机在进行跨外吊运时在室内即可进行180度旋转操作台，解决背后吊运视线受阻问题。
②现有的操作室进行改造，在目前操作室的后方进行切割出一个落地透明玻璃位置。可实现前后双向视角观望，对操作台底座进行改造，加装整套旋转支撑机构和回转机构，设计成可以进行180度底座旋转的操作台。底座必须能承载司机座位和左右手进行操作控制的两个操作台，并对司机室控制台上所有操作机构的控制机构改进，确保旋转后不影响操作。通过旋转满足坝前和坝后两个方向（前后）双向视角的工作要求。使门式司机够直观的看到起吊闸门，从而提高操作的安全可靠性。但是这种改进存在控制回路改造比较复杂，使用费用较大。电站目前尚无条件自身改造。因此我站采用了方案二的改进。
3、实际改进方案
方案二――电气改造
起升机构与行走机构动态显示触摸屏分屏显示。我站坝顶200/80t双梁式门机，以往主要靠一台动态显示触摸屏显示，门式起重机司机通过触动触摸屏页面菜单上的主、副起升及大、小车行走的切换选项进行选择。再经过PLC，即可编程逻辑控制器各模块控制程序发出指令来实现切换，这种可编程逻辑控制器如果出现内部程序故障时，触摸屏可能无法依靠司机触动屏面的操作选项进行切换选择，将直接影响到门机使用，延误工期。因此我站今年进行了起升机构与行走机构动态显示触摸屏分屏显示改造。将主、副起升及抓梁穿脱销就位单独在一台动态显示触摸屏中显示和操作。分离了起升机构与行走机构的显示和操作界面。只显示机组进水口拦污栅抓梁、机组进水口检修门抓梁、溢洪道检修门抓梁、灌溉取水检修门抓梁机构。其中机组进水口拦污栅抓梁机构显示在单独界面。通过穿脱销就位传感器和高度、重量传感器及压力传感器等发出信号，在动态显示触摸屏上的模拟闸门同步动作，门式起重机司机通过观看动态显示触摸屏，掌握抓梁入库、闸门就位及抓梁穿/脱销的实际情况，提高了操作的安全性和可靠性。同时避免了因在一台动态显示触摸屏上频繁切换起升机构与行走机构界面而产生的触摸屏无法进行操作选项的现象发生。
B从操作水平上进行改进
①增设传递信号指挥人员。国内起重指挥规定中并没有明确给出可以通过哨音进行方向指挥的具体内容。在进行拦污栅倒运、入库、穿脱销等工作过程中，增加一名中间传递指挥人员，由以往的一人位于门式起重机操作工背后的指挥人员进行单纯哨音指挥改为两名指挥人员。即增设一名站在司机正前方进行手语和哨音传递的指挥者。因此司机可通过前方指挥人员直接看到指挥者发出的大车左、右方向行走的手语以及起吊抓梁闸门就位、左右穿/脱销手语。门式起重机司机通过观看正前方指挥者的手语，能做到对大车左右行走、闸门就位、穿/脱销操作等做出正确的判断。提高门式起重机司机在吊装机组进水口拦污栅作业中的安全性和可靠性。避免了误操作事件的发生。
②定位参照物。门式起重机司机背对所起吊的闸门进行闸门与上部抓梁连接。通过改进的闸门就位信号进行闸门到位的提前预控。司机降低档位控制抓梁的下降速度减小抓梁在落到栅门上，因惯性力带来的冲击。在大车控制上，因需多次重复闸门长距离行走倒运以及两节闸门连接入库的操作，司机可以采用定位前方任何一个坝面实物为参照物，在大车行走到达时提前使车体减速缓慢行走，在到达参照物体时已经通过减速档位的合理操作，消除了车体因长距离额定速度状态下较快行走带来的惯性冲击。如同运动的自行车首先去掉了使用者蹬车的外界动力，靠自身惯性行车来逐渐达到与下部指挥人员同时停止大车运行的节拍。这种操作降低了闸门到位的摆度，节约了稳钩时间，提高了工作效率和工作的安全性。
4、取得的实际效果
积石峡水电站自2012年7月下旬汛期到来，发生了自1989年23年以来的最大洪峰，电站面临了自投产发电以来最为严峻的防汛形势，大量漂浮物、泥沙涌入库区，进入机组过流流道及技术供水系统，引起机组冷却水压力降低，冷却效果降低。库区漂浮物、泥沙的大量涌入使机组进水口拦污栅堵塞严重，拦污栅变形破损，经检查，三台机组过流部件内均发现机组拦污栅破损部件，分别在1、2号机蜗壳及尾水管内发现多节破损的拦污栅主梁及部分栅条，造成转轮和导叶多处划痕。必须对机组进水口拦污栅连续清污，2012年7月份―9月份共清理污物540立方米；修复破损拦污栅28节，其中对无法修复的9节拦污栅及时更换；之后每年进行坝顶拦污栅清污和检查修复更换旧栅，年度工作频繁。提高坝顶门机跨外作业的安全可靠性成为了一个不容忽视的问题。通过本站采用以上几种改进方式，工作中通过预设改造方案一的改进可以使操作者直观的看到闸门，提高了操作的可靠性。实际改造的方案二使门式起重司机在操作室的模拟动态屏充分掌握水下闸门的入库穿脱销、到位情况。提高了设备的安全等级，最大限度的预防和避免了顶门机提落拦污栅司机视线受阻不安全隐患的发生。
5、结束语
通过此次改进对我站今后的工作具有重要意义，在具体的应用中，充分保证了门式起重司机起吊的可靠性与安全性。提高了每年防汛工作中栅门检查、清理污物及更换的安全性。
参考文献
[1]宜昌电子综合监测仪产品说明书.
[2]武汉船运门式起重机操作及维修手册.
[3]液压自动抓梁操作及维修手册.
[4]起重机操作规程.