SL 101-1994 水工钢闸门和启闭机安全检测.技术规程.pdf

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1、中华人民共和国行业标准水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程主编单位水利部水利管理司水利部水工金属结构安全监测中心批准部门中华人民共和国水利部中华人民共和国水利部关于批准发布水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程的通知水科技号根据部年水利水电技术标准制定修订计划由水利管理司主持以水利管理司部水工金属结构安全监测中心为主编单位编制的水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程经审查批准为水利行业标准并予以发布标准的名称和编号为水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程本标准自年月日起实施在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告主

2、持部门并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九五年六月十二日目次总则基本规定巡视检查外观检测材料检测无损探伤应力检测闸门启闭力检测启闭机考核水质与底质检测检测报告附录巡视检查记录表式附录外观形态检测记录表式附录闸门启闭力检测记录表式附录启闭机考核记录表式附录水工金属结构产品分档附加说明总则为统一水工钢闸门含拦污栅下同和启闭机安全检测的内容保证检测质量特制定本规程本规程适用于水利水电大中型工程的钢闸门和启闭机简称闸门和启闭机小型工程的钢闸门和启闭机应参照执行水工钢闸门和启闭机安全检测除执行本规程外尚应符合有关标准的规定基本规定闸门和启闭机安全检测工作应由具有出具公证数据资格的检测

3、机构负责安全检测负责人应全面了解闸门和启闭机的设计制造安装运行情况检测人员应持有上岗证书无损探伤人员应经主管部门批准的技术资格鉴定考试委员会考试合格持有工业部门技术资格证书探伤结果评定应由级或级以上的检测人员担任安全检测必须选用能满足精度要求并经计量检定机构检定的仪器设备闸门和启闭机安全检测应按以下项目进行巡视检查外观检测材料检测无损探伤应力检测闸门启闭力检测启闭机考核水质及底质分析条的项应根据闸门孔数按比例抽样检测抽样比例按表执行选样时应考虑闸门运行状况及其布置位置等因素表抽样比例表闸门孔数抽样比例以上安全检测周期应根据闸门和启闭机的运行时间及运行状况确定闸门和启闭机安装完毕蓄水运行闸门承受

4、水头达到或接近设计水头时应进行第一次安全检测如达不到设计水头则应在运行年以内进行第一次安全检测检测应按条逐项进行第一次安全检测后应每隔年对闸门和启闭机进行一次定期安全检测检测按条规定进行项目可有所侧重凡未进行定期安全检测的闸门和启闭机大型工程运行期满年中型工程运行期满年必须进行一次全面的安全检测特殊情况的安全检测如遇烈度为度及度以上地震超设计标准洪水误操作事故破坏事故等情况时必须对闸门和启闭机进行一次安全检测检测时先进行巡视检查和外观检测必要时再进行其它项检测安全检测前工程管理单位应提供以下技术资料设计及竣工图包括总布置图装配图部件图及必需的零件图等设计计算书的有关部分主要材料出厂质量证明书制

5、造质量合格证制造安装最终检查试验记录重大缺陷处理记录焊缝探伤报告及射线照相底片制造安装运行使用说明书设计单位编制的操作规程工程管理单位编制的制造质量等级证书安装质量等级证书有关水工建筑物变形观测记录运行操作维修保养记录事故记录闸门启闭机运行管理等级评定记录年月日以后投入运行的闸门和启闭机应具备以上全部资料年月日以前投入运行的闸门和启闭机应具备项及项资料巡视检查巡视检查主要检查与闸门和启闭机相关的水力学条件水工建筑物是否有异常迹象附属设施是否完善有效并判断对闸门和启闭机的影响巡视检查由工程管理单位组织经常检查安全检测时根据记录抽样检查巡视检查前应详细了解与闸门和启闭机相关水工建筑物的岁修养护观测

6、情况巡视检查时应做好现场检查记录其记录表式见附录巡视检查的主要内容如下泄水时闸门的进水口门槽附近及闸门后水流流态是否正常闸门关闭时的漏水状况闸墩门槽胸墙门墩牛腿等部位是否有裂缝剥蚀老化等异常情况门槽及孔口附近区域是否有气蚀冲刷淘空等破坏现象闸墩及底板伸缩缝的开合错动情况是否有不利于闸门和启闭机的不均匀沉陷通气孔是否有坍塌堵塞或排气不畅等情况启闭机室是否有错动裂缝漏水漏雨等异常现象并判明对启闭机运行的影响闸门和启闭机的附属设施是否完善寒冷地区闸门的防冻设施是否有效电气控制系统及设备和备用电源能否正常工作自备电源起动时间是否满足要求外观检测一般规定外观检测是安全检测必须检测项目是工程管理的经常性工

7、作由工程管理单位组织检查安全检测时根据记录抽样检查外观检测分为外观形态检测和腐蚀状况检测外观检测前应详细了解闸门和启闭机的保养检修和运行情况外观检测时应详细记录检测情况外观形态检测记录表式见附录必要时应配以照片拓片等加以说明外观形态检测外观形态检测以目测为主配合必要的量具进行外观形态检测应包括以下内容闸门门体的明显变形构件的折断损伤及局部明显变形焊缝及其热影响区表面的裂纹等危险缺陷及其异常变化闸门和启闭机零部件如吊耳吊钩吊杆连接螺栓侧反向支承装置充水阀止水装置滑轮组制动器锁定等装置的表面裂纹损伤变形和脱落闸门和移动式启闭机行走支承系统的变形损坏和偏斜啃轨卡阻现象滚轮的变形损坏转动灵活程度平面闸

8、门轨道弧形闸门轨板铰座门楣包括钢胸墙止水座板钢衬砌等埋设件的磨蚀和变形启闭机机架的损伤裂纹和局部明显变形启闭机传动轴的裂纹磨损及明显变形开式齿轮轮齿啮合状况轮齿的断齿崩角磨损和压陷等卷扬式启闭机卷筒表面卷筒幅板轮缘的损伤和裂纹等螺杆式启闭机螺杆和螺母的裂纹磨损螺杆的弯曲液压启闭机的缸体端盖活塞杆等零件的损伤和裂纹液压缸和油路的泄漏腐蚀状况检测腐蚀状况检测可采用各种型式的测厚仪或其它行之有效的方法和量测工具进行腐蚀检测内容腐蚀部位及其分布状况严重腐蚀面积占闸门和启闭机或构件表面积的百分比遭受腐蚀损坏构件的蚀余截面尺寸蚀坑或蚀孔的深度大小发生部位蚀坑蚀孔密度构件蚀余尺寸的测量应遵循下列原则施测截面

9、应位于构件的腐蚀严重部位每根杆件的检测截面应不少于个每个截面的测点角钢的每肢槽钢或工字钢杆件的上下翼缘和腹板的测点均应不少于点每块节点板的测点应不少于点闸门面板应根据腐蚀状况划分为若干个测量单元每个测量单元的测点应不少于点测量构件蚀余尺寸时应除去构件表面涂层如带涂层测量必须扣除涂层厚度根据构件腐蚀的严重程度应适当增加隐蔽部位或腐蚀严重部位的检测截面和测点检测结束应对检测数据进行处理求得构件的平均蚀余厚度平均腐蚀速率最大腐蚀深度和最大腐蚀速率材料检测工程管理单位出具的材料出厂质量证明书和工程验收等文件足以证明材料牌号和性能符合设计图样要求时不再进行材料检测冰冻地区运行多年的闸门用钢材应作低温冲击

10、试验以鉴定材料脆化程度当主要材料牌号不清或对主要材料牌号有疑问时应进行材料牌号鉴别检测闸门和启闭机在运行时发生事故遭破坏应对破坏构件零件进行机械性能试验及金相试验材料牌号鉴别检测方法应符合以下要求设备允许取样时按金属材料化学分析和机械性能试验试件标准要求取样试验确定材料牌号设备不允许取样时应在非受力部位钻取屑样进行化学分析同时测量其材料硬度按黑色金属硬度及强度换算标准换算出抗拉强度的近似值综合分析确定材料牌号允许用其它无损检测方法鉴别材料牌号无损探伤闸门主要受力焊缝一二类焊缝当外观检测怀疑有裂纹但难以确定时应采用渗透或磁粉探伤方法进行表面或近表面裂纹检查渗透探伤方法按钢制压力容器附录钢制压力容

11、器渗透探伤执行磁粉探伤方法按钢制压力容器磁粉探伤执行闸门主要受力焊缝的内部缺陷应进行射线探伤或超声波探伤两种方法任选一种射线探伤方法按钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级进行超声波探伤按钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级进行焊缝内部缺陷探伤长度占焊缝全长的百分比应按下列原则确定一类焊缝超声波探伤应不少于射线探伤应不少于二类焊缝超声波探伤应不少于射线探伤应不少于使用年限较短的闸门抽检比例可酌减发现裂纹时应根据具体情况在裂纹的延伸方向增加探伤长度直至焊缝全长受力复杂易于产生疲劳裂纹的零部件应采用渗透或磁粉探伤方法进行表面裂纹检查发现裂纹时应进行射线或超声波探伤以确定裂纹走向长度和深度探伤中发现

12、的裂纹必须分析其产生原因并判断发展趋势下次安全检测时该部件需进行复探应力检测一般规定闸门的主梁边梁吊耳支臂面板启闭机的门架结构塔架结构吊具等受力构件应进行应力检测应力检测前应根据材料结构参数荷载条件等按水利水电工程钢闸门设计规范和水利水电工程启闭机设计规范对闸门和启闭机主要结构进行应力计算布置检测点对称结构除在一侧布置检测点外还应在对称侧布置适当数量的比照测点不得仅在一侧布点代替对称侧检测结果应对照理论计算结果进行分析比较并推算设计荷载与校核荷载时的应力结构静应力检测闸门和启闭机结构静应力检测应在实际水头接近设计水头时进行必要时应充分利用实际条件获得最大水头进行检测启闭机结构静应力检测需要外加

13、荷载时荷载的传力方式和作用点应明确加载必须安全可靠测点布置应遵循以下基本原则在满足检测目的前提下测点宜少不宜多测点必须有代表性便于分析和计算为了保证检测数据的可靠性应布置适量的校核测点对电阻应变片和传感器必须做好绝缘防潮处理处于水下时必须做好防水处理检测仪器应置于安全且便于操作的位置结构静应力检测应根据实际荷载情况确定加载程序并应符合以下要求荷载可以分级时应分级加载以确定各级荷载下的结构应力荷载不能分级时一次加载检测在应力检测中每一级荷载应重复检测遍每次检测数据采集应不少于次检测数据应及时整理各次数据相差较大时应找出原因并重新检测检测数据处理应根据单向双向三向电阻应变片的实测值分析计算大型闸门

14、和启闭机应测定其主要受力构件的残余应力并分析对结构安全产生的影响闸门和启闭机分档标准见附录运动状态结构应力检测闸门开启关闭时主要受力构件产生附加应力为此应测定运动状态主要受力构件的应变波形图并据以计算应力过程线运动状态应力检测应选择附加应力作用影响大的主要受力构件危险构件或具有特殊要求的构件布置测点运动状态应力检测必须重复进行次结构动应力检测闸门在运行过程中发生剧烈振动并影响结构安全时应进行结构动应力检测其它情况一般无需进行该项检测动应力检测应在主要受力构件上布置测点动应力检测应重复次自振特性检测有专门要求的结构应进行自振特性检测自振特性检测包括自振频率检测阻尼比检测振型检测等项内容自振特性检

15、测测点应布置在振动反应较大的位置自振频率检测时拾振器的拾振方向应与结构的振动方向一致振型检测时对于杆件结构测点应沿长度方向布置对于平面结构测点应按平面布置即选择几条竖向或水平向测线自振特性的测定方法是用激振器使结构产生振动用测振传感器测出振动位移或振动加速度通过放大器将信号放大由记录仪将波形记录下来测振传感器必须与结构连接牢固在振动过程中不能松动电缆应夹紧或粘结固定在结构物上避免产生颤动噪声对实测波形应进行分析处理确定自振频率阻尼比和振型复杂的波形应采用频谱分析仪进行分析闸门启闭力检测一般规定闸门启闭力检测必须在完成本规程第章的各项检测工作后进行启闭力检测前应按水利水电工程钢闸门设计规范校核检

16、测条件下的理论启闭力闸门启闭力检测应在高水头设计允许范围内条件下进行检测工作开始前应满足下列条件门槽结构情况良好门槽内无异物卡阻闸门整体无影响运行的变形闸门的支承装置支铰装置能正常工作启闭机吊具与闸门连接可靠卷扬式启闭机含门机和台车式启闭机下同钢丝绳在卷筒和滑轮上缠绕正确绳端固定牢固钢丝绳必须安全可靠双吊点闸门应满足同步要求移动式启闭机全行程范围内的轨道两旁无影响运行的杂物制动器动作正确可靠启闭机的所有机械部件连接装置润滑系统电气设备及控制系统等都能正常工作检测时应做检测记录闸门启闭力检测记录表式见附录检测内容测定闸门在实际挡水水头下的启门力持住力闭门力及启闭力过程线并确定在此情况下闸门的最大

17、启门力最大持住力最大闭门力根据检测数据反演计算求得设计情况下的启门力持住力闭门力和最大启门力最大闭门力最大持住力反演计算时应考虑止水装置支承装置局部损坏对启闭力的影响检测方法闸门启闭力检测可采用拉压传感器也可以采用动态应变仪或其它测力计当采用动态应变仪时启闭力检测的测点应布置在启闭机吊具吊杆闸门吊耳等构件的受力均匀部位闸门每个吊点上的应变片不应少于个闸门启闭力检测应进行次当各次检测数据相差较大时应找出原因重新进行检测检测注意事项检测快速闸门的启闭力时应做好手动停机的准备以防闸门过速下降闸门启闭力检测完毕应全面检查闸门的支承装置止水装置起吊装置及启闭机传动装置的零部件机架电气设备等有无明显的异常

18、现象和残余变形并作出记录启闭机考核一般规定启闭机考核必须在完成本规程第章的各项检测工作和必要的维修后进行启闭机的电气装置应接线正确接地可靠绝缘符合有关电力规程的要求启闭机的过负荷保护装置制动器限位开关终点极限行程开关信号装置等零部件完好动作正确可靠启闭机的所有机械部件连接装置润滑系统等都必须处于正常工作状态注油量符合要求卷扬式启闭机钢丝绳在卷筒和滑轮上缠绕正确绳端固定牢固钢丝绳必须安全可靠移动式启闭机全行程范围内的轨道两旁无影响运行的杂物制动器动作正确可靠液压启闭机泵站系统和管路系统工作正确液压缸密封和活塞杆密封的泄漏不超过允许值液压缸的支撑或悬挂装置牢固可靠考核时应做好考核记录启闭机考核记录

19、表式见附录考核荷载年月日以前投入运行的工程启闭机以设计文件或图样中规定的静载或动载试验值作为其考核荷载若无规定则按下列规定处理对卷扬式启闭机以额定启门力或额定持住力的倍作为静载试验的考核荷载以额定启门力或额定持住力的倍作为动载试验的考核荷载对液压启闭机液压系统的试验压力应为最高工作压力的倍油缸耐压试验压力应为最高工作压力的倍保压时间应大于年月日以后投入运行的工程按下列规定处理对卷扬式启闭机以额定启门力或额定持住力的倍作为静载试验的考核荷载以额定启门力或额定持住力的倍作为动载试验的考核荷载对液压启闭机液压系统试验压力应为最高工作压力的倍油缸耐压试验压力应为最高工作压力的倍保压时间应大于静载试验的

20、荷载可分级动载试验的荷载不分级静载试验静载试验的荷载应根据荷载分级逐渐增加上去荷载起升高度应为保持时间不得少于双向移动式启闭机试验时小车应位于设计规定的最不利位置试验结束未见到各部件有裂纹永久变形油漆剥落连接处无松动或损坏则认为试验结果合格动载试验动载试验应在全扬程范围内进行次双向移动式启闭机试验时小车应位于设计规定的最不利位置试验时启闭机应按操作规程进行控制且必须把加速度减速度和速度限制在启闭机正常工作的范围内试验结束各部件能完成其功能试验未发现零部件或结构构件损坏连接处无松动或损坏则认为试验结果合格行走试验对移动式启闭机应进行行走试验试验荷载为倍设计行走荷载试验时应按实际使用情况使启闭机处

21、于最不利运行工况试验应往返进行次试验时应检查下列内容启闭机运行时门架或台车架的摆动情况是否有碍正常运行记录最大摆幅运行机构的制动装置是否灵活车轮与轨道的配合是否正常有无啃轨现象稳定性试验对于有悬臂或有回转吊的门式启闭机应进行稳定性试验移动式启闭机的稳定性试验荷载按下式计算式中稳定性试验荷载换算到起升悬臂或回转吊头部的悬臂或回转吊的重量的计算见图启闭机额定启门力起升悬臂或回转吊的重心半径起升悬臂或回转吊头部的重心半径起升悬臂或回转吊的质量试验时在启闭机的吊钩上静止地施加试验荷载而无失稳现象则认为试验结果合格电气设备检测电气设备检测应按有关电力规程要求执行考核注意事项对液压启闭机进行考核时应记录因

22、活塞杆密封管路系统漏油而使活塞杆产生的沉降量在启闭机考核过程中和考核结束后应对结构和零部件及图的计算简图有悬臂的门式启闭机有回转吊的门式启闭机各系统的连接情况变形和损伤情况振动情况有无不正常的声响等进行仔细的观察并作出记录其它型式的启闭机可参照本章的有关规定进行考核水质与底质检测水质样应取自关闸状态下闸门的上下游上下游水样数应分别不少于个水样应用无菌桶盛装并采用固定处理方法以防和硫化物的挥发损失水质分析应检测值总酸度总碱度和含量等项指标底质取样应取自闸门梁格上的淤积物岸坡淤积物及闸底淤积物每扇闸门取样数不得少于个测定底质所含成份及各成份含量分析其对闸门腐蚀的影响给出相应的防腐措施检测报告闸门和

23、启闭机安全检测应完成条规定项目理论分析计算应完成以下项目检测条件下闸门应力的计算设计及校核条件下闸门应力的计算检测条件下启闭机结构应力包括门机和桥机的计算设计及校核条件下启闭机结构应力的计算设计及校核条件下闸门启闭力的计算检测报告应包括以下内容工程概况包括闸门启闭机设计特性运行情况包括建筑物变形及闸门启闭机运行闸门和启闭机检测成果闸门和启闭机理论分析与计算成果分析评估分析以上项成果做出评价结论对运行管理加固补强技术改造设备更新等提出意见附录巡视检查记录表式枢纽名称工程名称闸孔号记录检查内容检查情况记录水流状态漏水状况闸墩门墩门槽胸墙牛腿底板伸缩缝通气孔启闭机室附属设施防冻设施电气设备自备电源检

24、测单位校核人员检测人员检测时间附录外观形态检测记录表式枢纽名称工程名称闸孔号记录检查内容检查情况记录门体焊缝吊耳吊钩吊杆连接螺栓充水阀止水装置制动器锁定装置滑轮组侧反向支承行走支承埋设件启闭机机架传动轴开式齿轮卷筒螺杆螺母液压启闭机检测单位校核人员检测人员检测时间附录闸门启闭力检测记录表式枢纽名称工程名称闸孔号工况检测项目实际水头设计水头实际水头设计水头实际水头设计水头最大启门力最大闭门力最大持住力启闭力过程线检测单位校核人员检测人员检测时间附录启闭机考核记录表式枢纽名称工程名称闸孔号参数项目试验次数荷载历时加载位置检查情况结论静载试验动载试验稳定性试验行走试验检测单位校核人员检测人员检测时间附录水工金属结构产品分档表闸门品种规格分档门叶面积水头平面滑动门小型中型大型超大型平面定轮门小型中型大型超大型平面链轮门小型中型大型超大型人字门小型中型大型超大型弧形门小型中型大型超大型表启闭机档次启闭力型式小型中型大型超大型固定卷扬式移动式液压式螺杆式表栏污栅规格分档面积水头小型中型大型超大型附加说明主编单位水利部水管司水利部水工金属结构安全监测中心参加单位水利部水工金属结构质量检验测试中心水利部电力工业部北京勘测设计研究院江苏省水利厅河南省水利厅主要起草人张秀玲原玉琴李兴贵郑圣义朱国纲范先明丁力张志宏韦康瑛张大维张正宇