某水庫(kù)樞紐建筑物金屬結(jié)構(gòu)安全測(cè)評(píng)方法

1、某水庫(kù)樞紐建筑物金屬結(jié)構(gòu)安全測(cè)評(píng)方法關(guān)鍵詞：水庫(kù); 金屬結(jié)構(gòu); 檢測(cè)與分析; 安全復(fù)核; 安全評(píng)價(jià);1、 工程概況儋州市某水庫(kù)位于牙拉河上游，加冷河支流，地處儋州市那大鎮(zhèn)西南7km的南茶村境內(nèi)，前接南豐電站尾水渠，后接總干渠。儋州市某水庫(kù)是松濤灌區(qū)的渠首工程，是一座日調(diào)節(jié)的?。?）型水庫(kù)。水庫(kù)集水面積26.1km2，正常蓄水位145.5m,500年一遇設(shè)計(jì)洪水位145.5m,2000年一遇校核洪水位146.2m，死水位140.0m，汛期限制水位145.5m，總庫(kù)容200萬m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容150萬m3，死庫(kù)容12萬m3。儋州市某水庫(kù)樞紐建筑物主要由攔河土壩、泄洪閘（泄洪閘管理單位稱為排洪閘，以下稱

2、排洪閘）、總干進(jìn)水閘（以下簡(jiǎn)稱進(jìn)水閘）、水電站等建筑物組成。2、 檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法2.1、 外觀檢查以目測(cè)并借助卷尺、卡尺、數(shù)碼相機(jī)等工具，描述、記錄金屬結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的外觀情況，調(diào)查記錄涂層老化、構(gòu)件腐蝕的部位，腐蝕的程度，構(gòu)件的變形、損傷、缺陷的數(shù)量、部位，啟閉機(jī)與電氣設(shè)備的老化、磨損以及完善性，設(shè)備的運(yùn)行情況等。2.2 、腐蝕檢測(cè)2.2.1 、涂層厚度檢測(cè)使用金屬涂層測(cè)厚儀對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的涂層厚度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽樣分布滿足均勻性和代表性。在抽樣點(diǎn)1dm2的基準(zhǔn)面上作3次測(cè)量，每次測(cè)量的位置相距2575mm，取3次測(cè)量值的算術(shù)平均值為該基準(zhǔn)面的局部厚度。2.2.2、 蝕余厚度檢測(cè)使用金屬測(cè)厚儀檢測(cè)

3、金屬結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的蝕余厚度（即蝕余厚度）。2.3、 腐蝕程度評(píng)定對(duì)主要金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕分布、腐蝕面積及腐蝕部位等進(jìn)行描述，評(píng)定腐蝕程度。腐蝕程度一般按四個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定：A級(jí)，輕微腐蝕；B級(jí)，一般腐蝕；C級(jí)，較重腐蝕；D級(jí)，嚴(yán)重腐蝕。2.4 、無損探傷本次超聲波探傷采用超聲波探傷儀，探頭為2.5P8×12K2-DF型斜探頭；探傷方法采用單面雙側(cè)直射法；掃查方式為鋸齒形掃查；檢驗(yàn)焊縫及熱影響區(qū)，探測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷的大小、形狀和分布情況。2.5 、閘門材料強(qiáng)度檢測(cè)用磨光機(jī)磨去被測(cè)金屬的表面的防腐涂層或蝕跡等，露出亮光的金屬體，然后采用里氏硬度計(jì)測(cè)量構(gòu)件的硬度。由所測(cè)得的硬度值，根據(jù)黑色金屬硬

4、度及強(qiáng)度換算標(biāo)準(zhǔn)（GB 11721999）換算出材料的抗拉強(qiáng)度σb的近似值。2.6 、電氣參數(shù)檢測(cè)電氣參數(shù)檢測(cè)主要是檢測(cè)絕緣電阻、三相電流、三相電壓、電氣設(shè)備運(yùn)行溫度檢測(cè)以及設(shè)備運(yùn)行噪音檢測(cè)。2.7、 材料特性檢測(cè)2.7.1、 粗糙度檢測(cè)采用表面粗糙度檢測(cè)儀測(cè)量制動(dòng)輪工作面、開式齒輪工作面、活塞桿外圓的粗糙度值。2.7.2、 硬度檢測(cè)采用里氏硬度計(jì)測(cè)量開式齒輪與制動(dòng)輪面硬度值。2.8、 金屬結(jié)構(gòu)安全復(fù)核根據(jù)水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范（SL/742013）和水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程（SL 1012014）規(guī)定，對(duì)鋼閘門的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度和閘門啟閉力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。3 、檢測(cè)

5、成果3.1 、主要成果(1）排洪閘工作閘門結(jié)構(gòu)完好。閘門止水老化，漏水嚴(yán)重。閘門涂層厚度不滿足規(guī)范要求。閘門的腐蝕程度等級(jí)為未腐蝕，局部A級(jí)（輕微腐蝕）。焊縫基本正常。閘門構(gòu)件抗拉強(qiáng)度平均值為444N/mm2。閘門啟閉機(jī)設(shè)備外觀無損壞，絕緣電阻和三項(xiàng)電流滿足規(guī)范要求，三相電壓略大于規(guī)范值，噪音、溫升無異常。啟閉機(jī)開式齒輪的硬度、齒面粗糙度滿足規(guī)范要求，制動(dòng)輪硬度不滿足規(guī)范要求，制動(dòng)輪的粗糙度滿足規(guī)范要求。啟閉機(jī)運(yùn)行較頻繁（2017年達(dá)到442次），減速箱高速齒輪磨損、滲漏油，開式齒輪有壓痕磨損，啟閉機(jī)房有滲漏雨水、啟閉機(jī)房設(shè)施簡(jiǎn)陋。(2）排洪閘檢修閘門結(jié)構(gòu)完好。閘門止水老化。閘門涂層厚度不滿足

6、規(guī)范要求。閘門的腐蝕程度等級(jí)為未腐蝕。焊縫基本正常。移動(dòng)式電動(dòng)葫蘆、導(dǎo)軌及門架等未見明顯損壞。電動(dòng)葫蘆安裝后未實(shí)際運(yùn)用啟閉過檢修閘門，目前電氣設(shè)備故障需要維修，設(shè)備涂層老化、局部可見蝕跡。(3）進(jìn)水閘閘門結(jié)構(gòu)未見明顯變形。閘門止水老化，漏水嚴(yán)重。閘門已無涂層。閘門的腐蝕程度等級(jí)為C級(jí)（較重腐蝕）。焊縫基本正常。閘門構(gòu)件抗拉強(qiáng)度平均值為419N/mm2。啟閉機(jī)設(shè)備外觀未見明顯損壞，絕緣電阻和三項(xiàng)電流滿足規(guī)范要求，三相電壓略大于規(guī)范值，噪音、溫升無異常。啟閉機(jī)開式齒輪的硬度不滿足規(guī)范要求，開式齒輪齒面粗糙度滿足規(guī)范要求。啟閉機(jī)主要設(shè)備運(yùn)行已40-54年，遠(yuǎn)超過了水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)（SL

7、22698）規(guī)定的20年折舊年限，設(shè)施老化、簡(jiǎn)陋，部件多屬于淘汰產(chǎn)品，零部件不易購(gòu)配維修，電機(jī)線路老化、接線柱損壞，減速齒輪箱內(nèi)潤(rùn)滑油污濁，啟閉機(jī)運(yùn)行較頻繁（2017年達(dá)到485次），減速箱運(yùn)行有異常噪音，高速齒輪磨損、滲漏油，開式齒輪有壓痕、磨損，啟閉機(jī)房有滲漏雨水現(xiàn)象。(4）水庫(kù)供電線路、備用電源、變壓器、配電屏、遠(yuǎn)程操作和視屏監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)施、設(shè)備基本正常，防雷接地以及防護(hù)、警示等滿足運(yùn)行要求。啟閉機(jī)保養(yǎng)基本正常。閘門、啟閉機(jī)操作規(guī)程懸掛上墻，未見備用電源、配電屏、遠(yuǎn)程控制操作等規(guī)程懸掛上墻。(5）進(jìn)水閘啟閉平臺(tái)主梁、板存在鋼筋銹脹露筋、混凝土開裂。進(jìn)水閘胸墻存在混凝土剝蝕露石。(6）排洪

8、閘工作閘門結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度滿足規(guī)范要求，但是接近容許應(yīng)力限值，剛度和穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。上游水位145.5m，下游無水工況：閉門力矩為-71.9kN·m，閘門可依靠自重關(guān)閉；閘門所需最大啟門力為142.1kN，啟閉機(jī)容量為2×300kN，啟閉機(jī)容量可以滿足正常運(yùn)行要求。(7）進(jìn)水閘工作閘門結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求，閘門結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。上游水位145.5m，下游水位142.2m工況：閉門力矩為-32kN·m，閘門可依靠自重關(guān)閉；閘門所需最大啟門力為59kN，啟閉機(jī)容量為65kN，因此啟閉機(jī)容量可以滿足正常運(yùn)行要求。3.2 、存在的主要問題(1）排洪

9、閘工作、檢修閘門止水老化，工作閘門漏水嚴(yán)重。工作、檢修閘門涂層厚度不足，工作閘門構(gòu)件局部腐蝕。檢修閘門高度不能滿足運(yùn)行要求。檢修閘門電動(dòng)葫蘆電氣故障，不能使用。(2）進(jìn)水閘閘門、啟閉機(jī)使用已40-54年，遠(yuǎn)超過水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)（SL 22698）規(guī)定的20年折舊年限，閘門止水老化、漏水嚴(yán)重，無檢修閘門。鋼閘門無涂層，腐蝕程度等級(jí)為C級(jí)（較重腐蝕）。啟閉機(jī)設(shè)備老化、陳舊，存在影響運(yùn)行安全的隱患。(3）進(jìn)水閘工作閘門結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求。4、 安全評(píng)價(jià)及建議4.1、 安全評(píng)價(jià)綜上，根據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則（SL 2582017），儋州市某水庫(kù)排洪閘金屬結(jié)構(gòu)基本安全，評(píng)價(jià)為B級(jí)，進(jìn)水閘金屬結(jié)構(gòu)不安全，評(píng)價(jià)為C級(jí)。4.2、 建議(1）更換進(jìn)水閘閘門、啟閉機(jī)，增設(shè)檢修閘門。(2）對(duì)排洪閘工作、檢修閘門重新做防腐涂層。更換排洪閘工作、檢修閘門止水。評(píng)估排洪閘檢修閘門能否滿足工程使用要求。(3）編制金屬結(jié)構(gòu)、供配電