三峡船闸快速检修关键技术研究
耿希明
摘 要：介绍了“三峡船闸快速检修关键技术研究”项目的基本情况、主要研究内容、技术创新点及成果，在应用上论述了“船闸检修的标准化预案”从技术工艺上、快速检修装备研究从快速检修到达和快速实施装备上、备件策略研究设备、加工件、材料上保障了船闸大修安全、质量、工期、环境保护等目标。
关键词：三峡船闸 人字门 快速检修 同步升降装置
船闸检修与船闸通航的矛盾是既对立又统一，经济越发展、航运越发达，该矛盾越突出。船闸运行到一定时间其设备设施受到一定磨损或损坏，对其进行检修恢复设备设施安全运行性能，满足船闸运行是必须的；船闸检修期间必然对船闸通航有一定影响，如何解决船闸检修与船闸通航的矛盾，是每个航运技术人员、管理者必须面对的问题，船闸快速检修关键技术研究是减少船闸停航时间，满足船闸通航需求的重要手段之一。
三峡船闸快速检修关键技术研究
1、主要研究内容
“三峡船闸快速检修关键技术研究”包括快速检修预案系统研究、快速检修装备研究和备件策略研究三个专题。
检修标准化预案是在对船闸共性设备设施划分为闸门、阀门、液压系统、水工建筑物、闸室排干及联调、控制系统、供电设备共计为7大类，将7大类项目每类分解为小的检修模块，总计40个分项模块，分项检修方案可以通过智能性计算机辅助生成系统，经过多方案的比选和优化，编制全面、系统性的检修标准化预案，生成新的检修方案，从技术上做到无准备期检修。
快速检修装备研究包括快速检修到达和快速实施装备，快速到达主要包括车载式升降吊笼、廊道快速通道搭设等；快速实施装备主要包括专用装备与工装研究，人字门支枕垫块表面修补工装、《三峡船闸反弧门钢止水修磨专用设备研制》、《4×100t多点同步升降系统研制》等。
备件策略研究就是调研三峡船闸设备设施检修的备件需求，研究分析各种备件的技术特征（备件关键性）和时间特征（如采购周期、易损程度），对关键备件研究、分析、比较多种备件方式的经济性和安全性，形成仓库、供货商、制造商备货方式，满足快速检修需要。
2、技术创新点
编制了三峡船闸主要设备设施检修标准化预案，开发了检修方案计算机辅助生成系统，填补了国内该领域的空白；研究了三峡船闸重点检修工艺，提出了三峡船闸快速检修装备和工装需求，按照“仿形修磨”原理研制出了反弧门钢止水自动修磨装置，首次实现了反弧门钢止水的现地自动修磨；“多点同步升降装置” 是自编程计算机接收到位移、压力传感信号，用变频技术控制电机转速、液压泵流量，从而达到控制负载运行速度；支枕垫块热喷涂修补技术使人字门全关后支枕垫块之间的贯穿间隙不大于0.15mm。根据三峡船闸运行特点和重要性，基于关键性的备件分类方法，提出了系统的备件策略解决方案，国内外尚属首次。
项目应用情况
1、技术工艺应用
“凡事预则立，不预则废”。“船闸检修的标准化预案”从技术工艺上保障了船闸大修安全、质量、工期、环境保护等目标，每个预案包括项目概述、施工内容、技术要求、施工工艺、安全措施、质量控制、进度控制、资源控制八项内容。“快速检修预案系统研究”在每次葛洲坝船闸大修或三峡岁修中实践中，在做施工组织设计时随时可以通过计算机辅助系统对各个项目快速生成技术方案，做到了技术方案无准备期检修；项目实施过程中任务明确，安全措施针对性强，符合实际，保证了安全施工；工艺流程详细，细化到每个具体环节，施工人员有条不紊开展各项检修工作，每道工艺有严格时间要求，施工区域资源配置合理，保证检修项目按计划完成；技术要求清晰、质量控制严格有效，保证了检修质量；修前质量控制主要采用四项措施进行保障：用修前检测表掌握原始数据保障修后质量；用材料、备件验收签字表控制购进的材料、备件的质量；选配擅长该项目的项目负责人、技术负责人保障修理质量；制订技术方案作为质量技术保障。
2、专用装备应用
“工欲善其事，必先利其器”。快速检修装备研究从现代化包括快速检修到达和快速实施装备上保障了船闸大修安全、质量、工期、环境保护等目标。船闸大修工作中关键线路上的关键工作是人字门顶门检修工作，计算机控制“多点同步升降装置”顶门，门体四点上升的位移精度0.2mm以内，能在30min内完成大型人字门的高位顶升（或下落），在葛洲坝2012年一号船闸、2014年二号船闸大修中，门体四点上升的位移精度比传统手动顶门位移精度提高20倍以上，速度提高10倍以上，做到了快速、安全；在2012年、2013年三峡船岁修人字门顶门检修工作中，顶门高度要求700mm，四点位移精度0.5mm，工期15天，人字门顶门安全、质量要求更高。人字门顶门检修工作分别长江三峡通航局局（葛闸机电工程总公司）、葛洲坝机电建设有限公司承担，葛闸机电工程总公司在2012年三峡船闸南六人字门顶门检修、2013年三峡船闸北六人字门顶门检修工作中，运用“三峡船闸快速检修关键技术研究”的“同步升降装置”技术成果，仅在2个小时内将重900吨的人字门升（降）700mm，人字门顶升（降）四点位移精度在0.2mm内，顶（落）门速度比其他技术装备快5倍以上，快速、精确顶升（降）技术优势受到了三峡集团、长江委等有关专家赞赏。人字门顶枢专用工装，结构简单、安装方便、拆除楔块方便实用，比传统施工方法提高功效5倍以上，修补热喷涂技术解决了人字门支枕垫块蚀坑修补的难题，修后的贯穿间隙不大于0.15mm；质量、工期满足船闸大修要求。
快速到达车载式升降吊笼技术研究成果提出了基本原理、使用技术、质量、安全要求，经过“三一重工”细化研制成设备后，2012年、2013年三峡船闸岁修中，在2014年葛洲坝二号船闸大修中使用节约了设备安装、拆卸时间，检修人员可以乘坐该设备上下34m进入闸室进行工作，用时约三分钟，为船闸快速检修节约了时间。其他的快速达到设备在船闸大修中应用很多，如输水廊道快速通道设备、检修的各种快修设备等均为船闸快速检修提供了装备支持。
3、备件策略应用
“兵马未动，粮草先行”。备件策略研究在设备、加工件、材料上保障了船闸大修安全、质量、工期、环境保护等目标。葛洲坝船闸大修、三峡船闸岁修首先对设备设施检修关键备件、设备、材料等提前与供货商、制造商签订供货协议，对多数非标设备，检修技术要求高、订货周期长备件提前备在仓库内；外购及外协件的质量，外购材料及部件选用资质高、信誉好、产品质量稳定的厂家或供货商供货，产品要具有产品质量证明书或合格证；备件的外协件选择合作过的有实力的加工厂家，在出厂前核实尺寸，并具有材质、质检证明书和检测报告，保证大修中备品备件质量、工期等需求满足快速检修需要。
4、葛洲坝船闸停航期检修应用
葛洲坝船闸自1981年运行迄今已实施17次计划性大修，每次大修项目内容各有不同，上世纪90年代葛洲坝船闸几次大修情况见下表：
从上表的大修停航检修时间比较可知：2005年以前，运用常规的检修技术与工艺，停航检修时间一般85-105天；2007年-2012部分运用“三峡船闸快速检修关键技术研究”的成果，停航检修时间一般50-75天；2014年全部使用“三峡船闸快速检修关键技术研究”的成果，停航检修时间只有20天。
结束语
实现船闸快速检修，满足通航发展需求，是经济大发展的必然需求。快速检修关键技术研究与应用，只是从技术工艺、快速到达与实施装备、备件与材料上去解决了船闸检修与通航之间矛盾。其实，解决船闸检修与通航的矛盾有很多方法，如建立多线船闸、翻坝转运、船闸检修管理创新等，这些还有待于进一步研究。
