浅谈闸门和冲洗门在污水调蓄池中的选用及安装要点

竹园片区污水调蓄池设计规模 50 万 m3，前端接纳合流一期和污水三期的来水，污水经过预处理后进入调蓄池，出水通过水泵提升至竹园片区污水处理厂进行处理。调蓄池内使用的主要阀门类设备包括进水带速闭功能的液压闸门，调蓄池分仓进水的双向受压液压闸门，预处理和出水井内的电动闸门及用于调蓄池冲洗的冲洗门。

1 闸门及冲洗门的布置

上层预处理区的闸门包括4 座进水闸 1 座超越渠进水闸门 2 座调蓄池总进水闸门，详见图1；下层调蓄池主要包括24 座调蓄池分仓进水闸 池廊 井包括与预处理区连接的进水闸门1，与污水处理厂进水管连接的出水闸门2，分隔墙 闸门3，分隔墙调蓄池放空至总配水井的闸门组4（含10 座闸门）。

2 闸门及冲洗门的选用要求

2.1 液压闸门

调蓄池进水对启闭时间有较高的要求，为了保证快速的进水，采用了液压闸门。总进水闸门为了防止断电等特殊工况的出现，在液压控制的基础上增加了速闭功能；调蓄池的分仓进水闸门，由于水压大且工况多变，因此在液压控制的基础上需要满足超深的安装和双向受压的要求。

（1）性能和安装条件

闸门适用于墙式安装；闸门油缸位于水平地面，露天安装，操作手轮的高度适合于人工操作，并通过螺杆与闸门连接，门杆柔度（细长比） ⩽200 ；调蓄池分仓闸门液压站集中设置在室内；设备无故障运行时间在10000h以上；闸门为双向受压，在最大水压下可以开启；调蓄池分仓进水液压闸门的启闭速度为 1.0＼～1.5m/min；调蓄池总进水速闭闸门关闭速度为2m/min，可实现失电关闸；闸门的泄漏量不大于1.0l/min·m （密封长度）。

（2）主要部件要求

1）门框采用耐腐蚀不锈钢制成，并具有足够的刚性，以承受指定的水头；闸门为闭合式门框，框架具有全行程导轨，在其顶部配备横轭，在闸门完全开启的情况，导轨的长度足以覆盖门板的整体高度；滚轮两侧的轨道板的厚度不小于6mm，考虑闸门的最大横向位移和安装公差的影响，轨道板比闸门滚轮宽20mm 以上。

2）门板由耐腐蚀不锈钢制成，具有足够的加强筋，以承受指定的水头；安装于门板上的滚轮组件包含衬套、轴承和止推垫圈，这些材料永久自润滑，无需维护或外部添加润滑物质；导向槽用于在闸门启闭时引导闸门上下移动，采用超高分子量聚乙烯材料制成。

3）液压缸为两阶段关闭设计，以快速关闭95%为第一阶段，然后缓慢关闭闸门的剩余行程。液压缸的启闭以 150%为安全系数的 1.5m/min 的速度动作（不包括关闭闸门的第二阶段），以满足作用在闸门上的最大正向或反向压力水头。液压缸为双作用式，带有缸体、活塞杆和端部位置指示装置。

2.2 手电两用闸门

预处理区进水和调蓄池出水井内的闸门多起到隔断阻水作用，需要具有良好的密封及防腐性能，采用了不锈钢手电两用闸门。

（1）性能和安装条件

闸门应适用于墙式安装；电动启闭机（含手轮机构及机座）位于水平地面，露天安装，操作手轮的高度应适合于人工操作，并通过螺杆（或接杆）与闸门连接；设备无故障运行时间在 10000h 以上，整机使用寿命在 25 年以上；电动闸门启闭装置防护等级为 均采用机电一体化型电动执行机构，启闭装置的最大输出转矩应大于额定转矩的3 倍，驱动电机的连续运转时间不低于15 分钟，电动启闭机应设指示式开度计、双向过力矩保护装置及螺杆的护罩；手电两用闸门的启闭速度应小于 0.5m/min ，大于 0.3m/min ；泄漏量不大于 1.01/min ·m （密封长度）。

（2）主要部件要求

1）门框应采用不锈钢 316L 制成，并应具有足够的刚性，以承受设计工况的压力水头；闸门框架配备导向件，以确保闸门运行期间不锈钢框架和不锈钢门板之间不会发生磨损。导向件的关闭末端必须具有自动加压冲洗功能，以确保导向槽底部截留的硬砂粒等不会影响闸门的完全关闭功能。

2）闸门门板由不锈钢 316L 制成，并具有足够的加强筋，以承受设计压力水头。门板的正面、反面及两侧均设置导向块，导向块的材质为低摩擦系数的超高分子量聚乙烯材料。闸门的设计确保拉伸极限强度、压缩极限强度和剪切极限强度的最小安全系数为4，拉伸屈服强度、压缩屈服强度和剪切屈服强度的最小安全系数为2。

3）通过安装在门板和门框上的弹性橡胶实现密封，以实现弹性橡胶和不锈钢座面之间的低摩擦；门板上的超高分子量聚乙烯导向块精确修整，以确保配合密封面之 的适当接触。在闸门关闭位置，配合密封面之间的间隙不超过 0.1mm ；通过弹性密封橡胶和低摩擦塑料材料之间的强制受压接触实现水密封，确保弹性密封件具有极高的使用寿命，并减少因摩擦而产生的提升负载。

4）闸门根据现场条件设置阀门小开度自冲刷功能，为安装在门板底部的柔性橡胶密封件，确保密封面与底面或通道的冲刷；采用的橡胶密封件为三元乙丙橡胶，橡胶密封件的紧固件的材质采用不锈钢。

调蓄池的排空后残留在调蓄池底部的污物杂物需要进行清理，冲洗门设备能够完全安装在地下式的污水调蓄池中，自动逐格顺次冲洗干净，减少人工清理下调蓄池的频次。

（1）性能和安装条件

可浸没在合流污水中的，在间隙运行中不会发生任何问题，对沉淀的污物和泥浆能实现一次性冲洗而保证重沉积、污染物得到完全清除。环境温度 0～40°C ，介质为经过泵站前端5mm 格栅后的城市原生雨污混合水。安装前通过水力模型计算对调蓄池的宽度进行分割，使单格廊道的宽度满足冲刷强度的使用要求。

（2）主要部件要求

1）主体结构采用不锈钢304 制造，能够保证在各水位情况下的正常、安全工作；调蓄池排空后瞬间冲洗，在整个要求的调蓄水量范围中c 冲洗门和液压回路处不会漏水。

2）门框以各板面间 45 度斜坡拼焊制作成，保证平整不变形。制作材料为不锈钢焊接制成，表面平滑。门体采用不锈钢化学螺栓锚固进行固定；门框的内弯缘形成有效的金属密封。

3）液压系统完全封装并进行紧密的密封。液压缸，壳体，柱塞及相应部件等采用不锈钢304 材料；液压油管一端连接到电液控制柜，另一端连接到冲洗门执行油缸；液压缸布置在冲洗门侧端与门框形成整体，缸轴由滑动柱塞驱动，锁闭机构的设计能实现安全的锁闭和开启。

3 安装要点

3.1 闸门的安装

1）门框的安装

将门槽内一期混凝土面凿毛并清理干净；用合宜的吊带将门框用吊车吊入土建预留槽内；将门框在土建预留槽内移动并初步定位；用搭筋将预留插筋与埋件外侧工字钢翼缘焊接；精确调整埋件的水平、竖直位置，使其准确到位；将埋件与预留插筋焊接牢固；灌入混凝土，捣紧填实。

2）门体的安装

用吊车将门体吊入门槽内，门体入槽时应缓慢小心放入，确保密封圈及滑块不受损伤；吊带与门体的连接点在吊耳处。

3）轴导架的安装

以门体吊耳中心为中心，在墙壁上划出轴导架安装中心线；将所有的轴套与轴导架支架拆卸分开；按照中心线用化学螺栓固定轴导架支架。

4）液压油缸的安装

将连接杆中心线引至地面，并在地面预埋件划出十字中心线，按照油缸底座螺栓孔位置尺寸划出焊接螺栓位置尺寸线；油缸与底座连接固定，焊接螺栓分别插入底座螺栓孔并在底座上下分别旋上螺母；油缸与底座整体就位，四组楔块将底座抬高 50mm 左右，做好支撑稳固；松开油缸上进油孔的螺塞，使活塞自由下滑至连接杆并与连接杆连接固定；激光水准仪检测活塞正向、侧向垂直度应不大于 1mm；调整到位后，焊接螺栓与预埋钢板焊接，并拧紧螺母固定；二次浇灌充填密实。

3.2 冲洗门的安装

1）将冲洗门的框架安装在预留口上，固定上部的螺栓

2）安装固定其余的螺栓（检查打开和关闭活动装态，安装的水平情况，可通过螺孔适当

3）进行冲洗门门锁设置调整，在门式冲洗装置上部连接处，松开螺丝，调整冲洗门的水平位置，随后重新固定螺丝。

4）通过上部及下部连接处的螺丝调节，调整冲洗门的密封松紧状况，检查密封处的压力，如有问题重新上紧镙丝。

5）安装冲洗门传感器，传感器安装在保护架下面，距门边的距离在5-8mm，并将传感器线固定好

6）连接冲洗门的液压系统。

4 结语

闸门及冲洗门设备作为调蓄池内的关键设备，其合理的选型和良好的安装精度是保障调蓄池安全运行的的重要举措。闸门设备起到对污水进行分配 进水和排水需求，并有效控制上下游水位，冲洗门设备清除淤泥、杂物和 积物， 污 蓄池内的沉积，减少人工清理频次及成本。本文的案例基本涵盖了目前调蓄池设计中的阀门类产品，其选型和安装的要点可为类似工程提供借鉴。