某電站壓力鋼管及流道缺陷檢查處理方案

某電站壓力鋼管及流道缺陷檢查處理方案一、工程概況某電站鋼襯結(jié)構(gòu)主要有機(jī)組座環(huán)、蝸殼和尾水錐管、肘管等。由于混凝土終凝后的收縮或因鋼襯自身結(jié)構(gòu)原因妨礙其混凝土澆筑振搗、機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行振動(dòng)等因素，使鋼襯與混凝土接觸面間或多或少會(huì)出現(xiàn)一些隨機(jī)的、不同面積大小和不同深度的脫空現(xiàn)象。為確保鋼襯與混凝土聯(lián)合受力且安全運(yùn)行，在4#機(jī)組A修期間對(duì)流道進(jìn)行檢查，脫空部分采用接觸灌漿方法處理。尾水管里襯由20mm厚鋼板焊接而成，錐管進(jìn)口段采用0Cr18Ni19不銹鋼板，肘管段為全圓斷面結(jié)構(gòu)，管肘管采用Q235A鋼板分塊卷制加工而成，肘管由7段組成。二、施工范圍及內(nèi)容施工范圍4#機(jī)組流道（含引水壓力鋼管、機(jī)組座環(huán)、蝸殼和尾水、錐管肘管）檢查處理4#機(jī)組流道鋼襯脫空檢查、布孔、鉆孔、安管、壓水連通試驗(yàn)、吹氣、配漿、灌漿、封孔、現(xiàn)場(chǎng)清理。流道破損混凝土修補(bǔ)灌漿材料和漿液灌漿工程對(duì)水泥細(xì)度的要求為通過(guò)71μm方孔篩的篩余量不宜大于2%。應(yīng)嚴(yán)格防潮和縮短存放時(shí)間。灌漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水的要求。制漿拌制超細(xì)水泥漿液采用高速攪拌機(jī)。高速攪拌機(jī)攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)大于1200r/min。攪拌時(shí)間宜通過(guò)試驗(yàn)確定。超細(xì)水泥漿液自制備至用完的時(shí)間宜大于2h。灌漿設(shè)備和機(jī)具灌注漿液采用多缸柱塞式灌漿泵。灌漿管路保證漿液流動(dòng)暢通，并應(yīng)能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安設(shè)壓力表。使用壓力宜在壓力表最大標(biāo)值的1/4～3/4之間。注明壓力表最大值壓力表應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢定，不合格的和已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用。壓力表與管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。注明壓力表最大值所有灌漿設(shè)備應(yīng)注意維護(hù)保養(yǎng)，保證其正常工作狀態(tài)，并備有易損件。5、流道金屬結(jié)構(gòu)檢查及施工處理方法。三、主要施工方法4#機(jī)組流道檢查處理：施工準(zhǔn)備：施工前在4#機(jī)組流道內(nèi)搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架，并報(bào)電廠(chǎng)安監(jiān)驗(yàn)收。施工前檢查：脫空參數(shù)確定，一是脫空深度的確定，二是脫空范圍的確定。前者主要采用錘擊敲打法即用錘子敲打鋼襯確定，并按抽樣方法用小鉆頭(Φ12mm)將鋼襯鉆穿，用塞尺插入孔內(nèi)測(cè)量脫空深度；后者則是邊錘擊邊用顏色筆圈畫(huà)出脫空范圍，兩者現(xiàn)場(chǎng)并立即繪制成圖，以指導(dǎo)開(kāi)孔和灌漿施工。錘擊敲打時(shí)如響聲為“咚咚咚”則可判斷該處鋼襯脫空較嚴(yán)重；如響聲為“嗒嗒嗒”則可判斷該處存在脫空，但深度較淺；如響聲為“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”則鋼襯與混凝土接觸良好。檢查工作在鉆孔階段，完成后利用鉆孔以卷尺量測(cè)脫空深度。錘擊敲打法操作時(shí)要求鋼襯表面上的堆物清理干凈，敲打者盡量不穿軟底鞋，必要時(shí)使錘擊敲打者的腳不踩在被錘擊敲打的鋼襯上。所有這些均是保證鋼襯被錘擊敲打發(fā)出的響聲清楚、真實(shí)的有效措施。布孔：每一個(gè)獨(dú)立的脫空區(qū)布孔不應(yīng)少于2個(gè)，最低處和最高處都應(yīng)布孔，孔徑不宜小于16mm?？拙喔鶕?jù)實(shí)際情況布置，盡可能地使孔距達(dá)到最大，并在脫空部位周邊布孔，確保灌漿漿液能夠到達(dá)灌漿區(qū)域邊緣。鉆孔：用磁力電鉆在鋼板上鉆出孔徑Ф16mm的圓孔，每孔宜測(cè)記鋼襯與混凝土之間的間隙尺寸。然后用電錘通過(guò)鋼板圓孔在混凝土內(nèi)繼續(xù)鉆孔，孔深5～10cm。通過(guò)對(duì)脫空面積、脫空深度及脫空區(qū)串通情況的計(jì)算分析，來(lái)估算每個(gè)獨(dú)立脫空灌區(qū)的需漿量，依據(jù)需漿量確定鉆孔的數(shù)量及孔徑。如果脫空灌區(qū)面積較大、脫空深度淺則鉆孔數(shù)量多、孔徑??；反之如果脫空灌區(qū)面積小，脫空深度大則鉆孔數(shù)量少、孔徑大。如脫空區(qū)相連通，則位于低處的脫空區(qū)布孔徑較大的灌漿孔；位于高處的脫空區(qū)布孔徑較小的排氣孔。鉆孔的布設(shè)位置要避開(kāi)鋼襯的接頭、加勁環(huán)等部位?？變?nèi)套絲：采用絲攻對(duì)鋼板鉆孔進(jìn)行攻絲，攻絲后孔徑為Ф18mm。裝管：用空心外絲接頭纏生料帶后擰入鋼襯鉆孔內(nèi)，外絲一端接特制專(zhuān)用高壓灌漿短管，壓風(fēng)檢查密封質(zhì)量，對(duì)有漏風(fēng)部位進(jìn)行涂膠處理，確保不發(fā)生漏漿；吹氣、沖水清掃（充氣、貫通檢查）：吹氣、沖水采用12mm左右的鐵管插入鉆孔內(nèi)，壓力不超過(guò)0.15Mpa。鋼襯底部沖洗時(shí)遵循先水洗后風(fēng)吹的順序。水洗時(shí)水從脫空高處孔注入,脫空低處孔排除污物積水；風(fēng)吹時(shí)風(fēng)從脫空低處孔通入,從脫空高處排出污物積水。水、風(fēng)循環(huán)沖洗各兩次直至回水清潔、積水全部清除為止。配漿：鋼襯接觸灌漿漿液水灰比可采用1：1、0.8：1、O.6(或O.5)：1三個(gè)比級(jí)，必要時(shí)可加入減水劑，增強(qiáng)漿液可灌性，并盡量多灌注較濃級(jí)漿液。灌漿：灌漿泵布置在配漿站旁，灌漿采用多缸柱塞式灌漿泵。灌漿壓力控制鋼襯變形不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值為準(zhǔn)，控制在0.1MPa左右（由于目前設(shè)備只能從伸縮節(jié)的孔洞內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸，孔洞直徑為Ф50cm）。根據(jù)實(shí)際情況，確定灌漿壓力最大不超過(guò)0.15MPa，主要是防止鋼襯變形。查閱（DL／T5148－2001《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》，灌漿壓力一般不宜大于0.1MPa。）并根據(jù)孔內(nèi)吸漿量調(diào)整灌漿壓力，吸漿量小時(shí)采用較大的灌漿壓力，反之采用較小的灌漿壓力。灌漿應(yīng)自低處孔開(kāi)始，并在灌漿過(guò)程中敲擊震動(dòng)鋼襯，待各高處孔分別排出濃漿后，依次將其孔口封堵，同時(shí)應(yīng)記錄各孔排出的漿量和濃度。在規(guī)定的壓力下，擰入孔內(nèi)封孔，擰入深度以絲堵外端低于鋼里襯表面5mm左右，表面再采用E5015（牌號(hào)CHE507）焊條分兩次封焊，電焊條使用前必須進(jìn)行烘烤，放入保溫筒內(nèi)，隨取隨用。要求具有焊工操作證的電焊工施焊，焊縫飽滿(mǎn)、平順，然后采用砂輪機(jī)打磨平整后涂環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行保護(hù)。質(zhì)量檢查與補(bǔ)灌：在灌漿結(jié)束14d后，對(duì)脫空范圍和脫空深度進(jìn)行質(zhì)量檢查。檢查方法仍采用錘擊敲打法,檢查脫空范圍并根據(jù)敲擊的響聲,初步判斷脫空范圍和深度,對(duì)脫空區(qū)域,布設(shè)一些小孔,檢查脫空深度,最后利用鉆孔進(jìn)行注水試驗(yàn),了解脫空區(qū)的灌后串通情況。通過(guò)計(jì)算注水試驗(yàn)時(shí)的純注入量得出脫空體積。對(duì)灌后脫空面積大于1.0m2的脫空區(qū)進(jìn)行補(bǔ)灌,并根據(jù)檢查結(jié)果確定補(bǔ)灌措施。清理現(xiàn)場(chǎng)：經(jīng)電廠(chǎng)、工程公司、施工方聯(lián)合檢查驗(yàn)收合格后，拆除操作架、工器具和材料。流道破損混凝土修補(bǔ)：基層處理：水泥砂漿基層混凝土鑿除1cm厚，并用清水沖刷，去除松動(dòng)的混凝土塊。丙乳修補(bǔ)：在表面涂刷丙乳基液，最后用丙乳砂漿粉刷收光，與原砼面平，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7天。丙乳砂漿配合：灰砂比1：1～1：2；灰乳比1：0.15～1：0.3，水灰比40%；水泥湖南常德石門(mén)特種水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的超細(xì)硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)425號(hào)以上；砂子選用細(xì)度模數(shù)1.6，粒徑小于2.5mm的過(guò)篩細(xì)砂。養(yǎng)護(hù)：丙乳砂漿抹壓后約4h（表面略干后），采用農(nóng)用噴霧器進(jìn)行水噴霧養(yǎng)護(hù)或用薄膜覆蓋，養(yǎng)護(hù)1天后再用毛刷在面層刷1道丙乳凈漿（1kg丙乳加2kg水泥攪拌成漿），要求涂均、密封，待凈漿終凝結(jié)硬后繼續(xù)噴霧養(yǎng)護(hù)，使砂漿面層始終保持潮濕狀態(tài)7天。3、流道金屬結(jié)構(gòu)檢查：壓力鋼管材質(zhì)為16Mn鋼，按照DL/T5017-2007《水電水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，焊縫內(nèi)部缺陷探傷可采用射線(xiàn)探傷和超聲波探傷兩種方法，其抽檢比例為下表：剛種超生波探傷%射線(xiàn)探傷%一類(lèi)二類(lèi)一類(lèi)二類(lèi)碳素鋼和低合金剛剛100502510高強(qiáng)剛不銹鋼不銹鋼復(fù)合鋼材1001004020按照DL/T709-1999《壓力鋼管安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：焊縫探傷的條數(shù)，一類(lèi)焊縫應(yīng)不少于焊縫總條數(shù)的20%，二類(lèi)焊縫應(yīng)不少于焊縫總條數(shù)的10%，不同管段焊縫的探傷條數(shù)不得少于2條。焊縫探傷長(zhǎng)度占焊縫長(zhǎng)度的百分比，一類(lèi)焊縫，超聲波探傷長(zhǎng)度不少于20%，射線(xiàn)探傷長(zhǎng)度應(yīng)不少于10%；二類(lèi)焊縫，超聲波探傷長(zhǎng)度不少于10%，射線(xiàn)探傷長(zhǎng)度應(yīng)不少于5%。如發(fā)現(xiàn)有裂紋等連續(xù)性超標(biāo)缺陷，應(yīng)在缺陷的延伸方向增加探傷長(zhǎng)度。若焊縫多處存在缺陷，應(yīng)酌情增加探傷比例。4、壓力鋼管焊縫處理施工方法：如果壓力鋼管焊縫在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)缺陷，應(yīng)選用碳弧氣刨進(jìn)行清理。刨除裂紋前運(yùn)用火焰或電熱裝置進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為80℃~100℃。采用碳弧氣刨刨除裂紋，并用角向磨光機(jī)和砂輪機(jī)對(duì)碳弧刨清理過(guò)的表面進(jìn)行打磨，其打磨深度至少在1mm以上，以清除氣刨時(shí)產(chǎn)生的滲碳層，刨除方向是由標(biāo)識(shí)區(qū)的端部（無(wú)裂紋處）向裂紋方向刨除，刨出并經(jīng)過(guò)打磨后的坡口必須符合要求，坡口角度可根據(jù)空間限制等實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。繼續(xù)進(jìn)行焊接前的預(yù)熱處理，從坡口邊緣起，加熱至少100mm范圍內(nèi)的區(qū)域，預(yù)熱溫度控制為80℃~100℃。施焊采用TS309（A062）不銹鋼焊條，焊前焊條要在烘箱內(nèi)烘干至320℃，并保溫2小時(shí)，隨后用保溫筒保存，邊用邊取，以免受潮。焊接規(guī)范如表，焊接速度控制在100~150mm/min，層間溫度控制在20℃左右，焊接過(guò)程中每焊完一道都須用風(fēng)鏟錘擊熔敷金屬表面，直至出現(xiàn)麻點(diǎn)，以消除內(nèi)應(yīng)力。焊條直徑（mm）平焊電流（A）立焊電流（A）仰焊電流（A）橫焊電流（A）施焊電壓（V）3.280~12080~11080~11080~12021~244.0110~140120~140120~150110~14521~25表 焊接規(guī)范（TS309焊條）蓋面層焊完后再在坡口兩側(cè)壓邊2~3mm焊兩道回火焊縫，然后用砂輪機(jī)和拋光機(jī)打磨施焊部位，使粗糙度達(dá)到要求，無(wú)損探傷檢驗(yàn)合格后即告完成。5、壓力鋼管局部防腐對(duì)需要防腐的部位（探傷部位、焊縫處理部位、防腐涂層嚴(yán)重脫損部位）進(jìn)行表面預(yù)處理：將鋼管表面的鐵銹、油污、積水、遺漏的焊渣和飛濺等附著污物清除干凈。涂料涂裝：對(duì)除銹后的鋼材表面進(jìn)行防腐涂刷，經(jīng)除銹后的鋼材表面宜在4h內(nèi)涂裝，晴天和正常大氣條件下.最長(zhǎng)不應(yīng)大于12h，使用的涂料應(yīng)符合圖樣規(guī)定，涂裝層數(shù)、每層厚度、逐層涂裝間隔時(shí)間、涂料調(diào)配方法和涂裝注意事項(xiàng)，應(yīng)按設(shè)計(jì)文件或有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。涂料涂層質(zhì)量檢查：涂裝時(shí)若發(fā)現(xiàn)漏涂、流掛、皺皮等缺欠應(yīng)及時(shí)處理，每層涂裝前應(yīng)對(duì)上一層涂層外觀進(jìn)行檢查；涂裝后進(jìn)行外觀檢查，涂層表面應(yīng)光滑、顏色均勻一致，無(wú)皺皮、起泡、流掛、針孔、裂紋、漏涂等缺欠。四、質(zhì)量保證措施灌漿范圍確定必須全面逐塊用鐵榔頭逐敲擊蝸殼里襯，確保不發(fā)生遺漏區(qū)域；灌漿孔嚴(yán)格按要求進(jìn)行布孔，特別是灌漿區(qū)域邊緣位置布孔必須合理，確保漿液能夠飽滿(mǎn)密實(shí)；嚴(yán)格控制洗孔質(zhì)量，特別是對(duì)不能完全吹洗干凈的孔口，通水清洗時(shí)，必須待回水完全變清后，后方能停止壓水，再送氣吹干積水；對(duì)配漿比級(jí)進(jìn)行計(jì)量控制，盡量多灌注較濃級(jí)漿液；灌漿時(shí)必須待高處孔口分別排出濃漿后在規(guī)定的壓力下，延續(xù)灌注5min以上，才能結(jié)束灌漿，依次封閉孔口，每一灌漿區(qū)域的灌漿必須保證連續(xù)性，因故停止灌漿2小時(shí)以上時(shí)，必須重新進(jìn)行洗孔后在進(jìn)行灌漿。灌漿壓力應(yīng)根據(jù)灌漿部位而變,并非是統(tǒng)一的灌漿壓力。脫空響聲判斷脫空,尚可結(jié)合錘擊敲打鋼襯時(shí),鋼襯表面上泥沙的震動(dòng)程度來(lái)判斷鋼襯脫空:如鋼襯表面的泥沙震動(dòng)激烈則為脫空;反之鋼襯表面的泥沙震動(dòng)不夠激烈則為密實(shí)。錘擊敲打時(shí)應(yīng)順著某一方向逐一敲打,杜絕漏打。五、工器具及材料