某水库枢纽建筑物金属结构安全测评方法

1、某水库枢纽建筑物金属结构安全测评方法关键词：水库; 金属结构; 检测与分析; 安全复核; 安全评价;1、 工程概况儋州市某水库位于牙拉河上游，加冷河支流，地处儋州市那大镇西南7km的南茶村境内，前接南丰电站尾水渠，后接总干渠。儋州市某水库是松涛灌区的渠首工程，是一座日调节的小（1）型水库。水库集水面积26.1km2，正常蓄水位145.5m,500年一遇设计洪水位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，总库容200万m3，调节库容150万m3，死库容12万m3。儋州市某水库枢纽建筑物主要由拦河土坝、泄洪闸（泄洪闸管理单位称为排洪闸，以下称

2、排洪闸）、总干进水闸（以下简称进水闸）、水电站等建筑物组成。2、 检测与评价方法2.1、 外观检查以目测并借助卷尺、卡尺、数码相机等工具，描述、记录金属结构主要构件的外观情况，调查记录涂层老化、构件腐蚀的部位，腐蚀的程度，构件的变形、损伤、缺陷的数量、部位，启闭机与电气设备的老化、磨损以及完善性，设备的运行情况等。2.2 、腐蚀检测2.2.1 、涂层厚度检测使用金属涂层测厚仪对金属结构的涂层厚度进行抽样检测，抽样分布满足均匀性和代表性。在抽样点1dm2的基准面上作3次测量，每次测量的位置相距2575mm，取3次测量值的算术平均值为该基准面的局部厚度。2.2.2、 蚀余厚度检测使用金属测厚仪检测

3、金属结构主要构件的蚀余厚度（即蚀余厚度）。2.3、 腐蚀程度评定对主要金属结构的腐蚀分布、腐蚀面积及腐蚀部位等进行描述，评定腐蚀程度。腐蚀程度一般按四个等级进行评定：A级，轻微腐蚀；B级，一般腐蚀；C级，较重腐蚀；D级，严重腐蚀。2.4 、无损探伤本次超声波探伤采用超声波探伤仪，探头为2.5P8×12K2-DF型斜探头；探伤方法采用单面双侧直射法；扫查方式为锯齿形扫查；检验焊缝及热影响区，探测焊缝内部缺陷的大小、形状和分布情况。2.5 、闸门材料强度检测用磨光机磨去被测金属的表面的防腐涂层或蚀迹等，露出亮光的金属体，然后采用里氏硬度计测量构件的硬度。由所测得的硬度值，根据黑色金属硬

4、度及强度换算标准（GB 11721999）换算出材料的抗拉强度σb的近似值。2.6 、电气参数检测电气参数检测主要是检测绝缘电阻、三相电流、三相电压、电气设备运行温度检测以及设备运行噪音检测。2.7、 材料特性检测2.7.1、 粗糙度检测采用表面粗糙度检测仪测量制动轮工作面、开式齿轮工作面、活塞杆外圆的粗糙度值。2.7.2、 硬度检测采用里氏硬度计测量开式齿轮与制动轮面硬度值。2.8、 金属结构安全复核根据水利水电工程钢闸门设计规范（SL/742013）和水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程（SL 1012014）规定，对钢闸门的强度、稳定性、刚度和闸门启闭力进行复核验算。3 、检测

5、成果3.1 、主要成果(1）排洪闸工作闸门结构完好。闸门止水老化，漏水严重。闸门涂层厚度不满足规范要求。闸门的腐蚀程度等级为未腐蚀，局部A级（轻微腐蚀）。焊缝基本正常。闸门构件抗拉强度平均值为444N/mm2。闸门启闭机设备外观无损坏，绝缘电阻和三项电流满足规范要求，三相电压略大于规范值，噪音、温升无异常。启闭机开式齿轮的硬度、齿面粗糙度满足规范要求，制动轮硬度不满足规范要求，制动轮的粗糙度满足规范要求。启闭机运行较频繁（2017年达到442次），减速箱高速齿轮磨损、渗漏油，开式齿轮有压痕磨损，启闭机房有渗漏雨水、启闭机房设施简陋。(2）排洪闸检修闸门结构完好。闸门止水老化。闸门涂层厚度不满足

6、规范要求。闸门的腐蚀程度等级为未腐蚀。焊缝基本正常。移动式电动葫芦、导轨及门架等未见明显损坏。电动葫芦安装后未实际运用启闭过检修闸门，目前电气设备故障需要维修，设备涂层老化、局部可见蚀迹。(3）进水闸闸门结构未见明显变形。闸门止水老化，漏水严重。闸门已无涂层。闸门的腐蚀程度等级为C级（较重腐蚀）。焊缝基本正常。闸门构件抗拉强度平均值为419N/mm2。启闭机设备外观未见明显损坏，绝缘电阻和三项电流满足规范要求，三相电压略大于规范值，噪音、温升无异常。启闭机开式齿轮的硬度不满足规范要求，开式齿轮齿面粗糙度满足规范要求。启闭机主要设备运行已40-54年，远超过了水利水电工程金属结构报废标准（SL

7、22698）规定的20年折旧年限，设施老化、简陋，部件多属于淘汰产品，零部件不易购配维修，电机线路老化、接线柱损坏，减速齿轮箱内润滑油污浊，启闭机运行较频繁（2017年达到485次），减速箱运行有异常噪音，高速齿轮磨损、渗漏油，开式齿轮有压痕、磨损，启闭机房有渗漏雨水现象。(4）水库供电线路、备用电源、变压器、配电屏、远程操作和视屏监控系统等设施、设备基本正常，防雷接地以及防护、警示等满足运行要求。启闭机保养基本正常。闸门、启闭机操作规程悬挂上墙，未见备用电源、配电屏、远程控制操作等规程悬挂上墙。(5）进水闸启闭平台主梁、板存在钢筋锈胀露筋、混凝土开裂。进水闸胸墙存在混凝土剥蚀露石。(6）排洪

8、闸工作闸门结构的强度满足规范要求，但是接近容许应力限值，刚度和稳定性满足规范要求。上游水位145.5m，下游无水工况：闭门力矩为-71.9kN·m，闸门可依靠自重关闭；闸门所需最大启门力为142.1kN，启闭机容量为2×300kN，启闭机容量可以满足正常运行要求。(7）进水闸工作闸门结构的强度不满足规范要求，闸门结构刚度和稳定性满足规范要求。上游水位145.5m，下游水位142.2m工况：闭门力矩为-32kN·m，闸门可依靠自重关闭；闸门所需最大启门力为59kN，启闭机容量为65kN，因此启闭机容量可以满足正常运行要求。3.2 、存在的主要问题(1）排洪

9、闸工作、检修闸门止水老化，工作闸门漏水严重。工作、检修闸门涂层厚度不足，工作闸门构件局部腐蚀。检修闸门高度不能满足运行要求。检修闸门电动葫芦电气故障，不能使用。(2）进水闸闸门、启闭机使用已40-54年，远超过水利水电工程金属结构报废标准（SL 22698）规定的20年折旧年限，闸门止水老化、漏水严重，无检修闸门。钢闸门无涂层，腐蚀程度等级为C级（较重腐蚀）。启闭机设备老化、陈旧，存在影响运行安全的隐患。(3）进水闸工作闸门结构的强度不满足规范要求。4、 安全评价及建议4.1、 安全评价综上，根据水库大坝安全评价导则（SL 2582017），儋州市某水库排洪闸金属结构基本安全，评价为B级，进水闸金属结构不安全，评价为C级。4.2、 建议(1）更换进水闸闸门、启闭机，增设检修闸门。(2）对排洪闸工作、检修闸门重新做防腐涂层。更换排洪闸工作、检修闸门止水。评估排洪闸检修闸门能否满足工程使用要求。(3）编制金属结构、供配电