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DL T5018 2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范 6

时间:2012-5-28 14:42:50 作者:标准吧 来源:DL 阅读:3651次
DL T5018 2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范 6
 

4.2焊工资格

4.2.1  原标准4.2.1中由电力部签发的焊工考试合格证由于政府体制改革,现改由水利部或国家电力系统焊工资格审定主管单位签发。如采用锅炉压力容器焊工考试合格证也可由各省的质量技术监督局签发。这是基于我国水利水电水工金属结构制作与安装施工实际情况与压力容器制作与安装实行两个行业的双规制,我国锅炉压力容器焊工的考试规则及结构特点都沿用了美国的ASW及ASME考试规范。为了使我国广大焊工能更好的参与国际水利水电开发工作:也可使焊工除了承担闸门的焊接工作外,还可参与压力钢管、各类启闭机及水电站厂房的各种压力管道焊接工作,故仍保留由我国各级质量技术监督局签发的焊工合格证书。

4.3焊接的基本规定

4.3.1  将一类焊缝中的“闸门、拦污栅吊耳板、吊杆的对接焊缝”归并为同一款。将原标准中一类焊缝中第3款“闸门主梁与边梁腹板连接的角焊缝”将其中的“角焊缝”修改为“组合焊缝及角焊缝”。并增加“主梁腹板与边梁翼缘板的组合焊缝或角焊缝”。从闸门受力分析,如闸门启闭时阻力过大,该处焊缝将受到巨大剪力及弯矩,从焊接工艺分析,只有将此处焊缝完全焊透使焊缝与母材等强度才能承受外加巨大载荷,故将此处焊缝规定为一类焊缝。由于长期行业上工艺习惯,此处焊缝在设计上多考虑采用角焊缝形式,因此对角焊缝也要加强外观检验与无损检测。

    这次规范修编中注意到人字闸门端柱承受巨大水推力,端柱是由端柱推力板、主梁与端板组合后由焊缝连接成整体的刚性部件,故增加此款为一类焊缝。此外,原规范中对拦污栅的吊耳板定为一类焊缝,拦污栅的主梁对接焊缝定为二类焊缝。但拦污栅的边梁在多节拦污栅节间连接中也承受相当于局部吊耳作用,故这次修编时补充“拦污栅边梁的腹板、翼缘板对接焊缝为二类焊缝”。

    由于水工闸门品种繁多,随着高水头水电站增多,各种新型门体不断涌现,因此如按闸门设计水头、运行工况及焊缝重要性将闸门焊缝详细分类比较困难,而且分得太细广大水利水电施工人员也不好执行。故此次标准修编仍以传统的按闸门中具有代表性的典型焊缝作为分类依据,仅对条款作局部修改调整。

4.3.2  由于编制原标准4.3.2时闸门制造及安装中尚未使用药芯焊丝气体自保护焊接,随着焊接技术发展,有的闸门制作及安装中开始使用药芯焊丝气保护焊接,故在表4.3.2中增加药芯焊丝与所焊母材的匹配介绍。

4.3.4  原标准中关于风速的限制未明确规定限制何种焊接方法,随着气体保护焊在闸门焊接中的比重逐年增加,在进行气体保护焊时,限制其风速不超过2m/s,其他焊接方法仍按原标准风速不超过8m/s。原标准在焊接时控制环境温度为-5℃以下禁止施焊,考虑我国北方地区冬季低温时间较长,因此将控制环境温度根据不同母材适当降低:但规定要设置可靠的防护屏障和保温措施,并按钢材焊接时的预热规定施工,可以满足焊接的要求。

4.3.7 3增加定位焊起始控制点,防止在起焊线端部定位焊造成母材损坏。

4.3.9虽然焊缝产生裂纹与材料性能、化学成分、板厚、焊接接头的拘束程度及焊接方法等综合因素有关,但是适当预热在工程实践中证明是防止裂纹的有效且简便的手段,所以仍采用原标准4.3.9的有关规定。

    在闸门结构上,虽然不锈钢为止水的水封座板一般都用薄的不锈钢板,但在使用不锈钢复合钢板的闸门及埋件也有用较厚的不锈钢复合钢板,也有多层焊接问题。此外不锈钢板类别较多,有的类别不希望预热温度太高,以防高温脆性,考虑到闸门结构中奥氏体不锈钢使用得较多,故仅提出作低温预热。试验也证明:当奥氏体不锈钢预热到100℃时裂纹率大大降低,同时预热温度太高也易造成不锈钢复合钢板基层与复层脱离的危险。

    为了防止焊接时产生裂纹,本条对施工场地温度与预热温度提出了规定,以提高广大施焊人员对焊接现场温度控制的重视。

4.3.14本条是在闸门组装过程临时特殊措施。随着焊接技术的提高,当碰到闸门和埋件的对装间隙过大时,采用背面加陶瓷衬垫,正面逐层堆焊、逐层表面探伤并采取严格的预热、保温及消应措施也能处理到正常对装间隙,经砂轮修磨到原坡口尺寸是可以做到的,也不会影响焊接质量。故此次修编时将焊件组装后局部间隙放大为8mm,但长度仍控制在该焊缝长度的15%。但这条规定仅指特殊部位的I临时应急施工措施,如果局部间隙过大,会放松对闸门或埋件拼装的质量要求;也会造成对坡口附近母材反复加热引起材质的变迁与组装尺寸的变化。因此,在这次修改时,根据实际施工调查后,将焊件组装后局部间隙放大至8mm。其他部位施工焊接时仍应按每项施工项目的装焊工艺设计控制焊接质量。

4.4焊缝检验   

4.4.1  原标准表4.4.1的角焊缝焊脚K值规定为正公差,在焊接时如有少量负值一定要修补到规定值才能达到焊缝的外观检验标准,少量焊脚高不足修补比较困难,故根据实际施工工况修改为K值允许负值1mm,这样更能满足实际焊接施工工况,而又不影响焊缝质量。同时角焊缝一般属结构焊缝,受力条件比组合焊缝好,所以从设计上不会对焊接结构的安全性带来危害。

4.4.2  为了明确无损检测人员的认证资格,将原标准条文“国家有关部门”的规定修改为水利电力系统或我国的无损检测专业协会的无损检测人员资格认证才能从事闸门制造或安装施工时执行焊缝的无损检测工作。

4.4.9本条是针对水工闸门主梁、边梁及弧门臂柱等封闭箱形断面,因焊接施工困难而制订的特殊条款。但似与设计图纸要求存在差距,按一般焊接工艺要求此处应予焊透。根据多方专家意见,将此条规定得再具体一些,缩小设计与施工的差距,而且形成规定以解决水工钢闸门施工中的难题。故这次修改为:当设计要求全焊透时,应在图纸技术要求上予以规定。如无特殊全焊透要求,也应按传统的设计作焊透要求,其未焊透偏差仍规定为25%板厚及最大不超过4mm。并将原条文中“允许”二字去掉,意即此处焊缝不是允许未焊透,而是未焊透的偏差不允许超过上述规定值。以便引起广大施焊人员重视。

4.4.10本条是针对一、二类焊缝中厚板的组合焊缝及角焊缝,特别是施焊比较困难的而组成焊缝接头的钢板又比较厚的部位。如闸门主梁腹板与边梁腹板及组成闸门主梁、边梁、臂柱的翼缘板与腹板的组合焊缝及角焊缝往往容易产生表面裂纹,根据接头的重要程度,应增加适当比例的表面检测,以确保焊缝工作的安全。

4.6焊后消除应力热处理

4.6.1  原标准条文中规定闸门和埋件的板厚超过规定值后要进行消除应力热处理口闸门和埋件通过焊后热处理可以松驰焊接残余应力、软化淬硬区、改善组织、减少焊缝扩散氢含量、提高耐蚀性,尤其是提高某些钢种的冲击韧性、改善力学性能及蠕变性能,在机加工后稳定几何尺寸及减小对接焊缝的焊接残余应力效果更为显著。但在实际施工中由于闸门结构复杂及体积庞大,因此往往仍由设计图纸或合同文件规定是否对其进行消除应力热处理。现修改为为了满足闸门和埋件使用要求,由设计根据结构重要性予以决定是否进行消除应力热处理。

4.6.3  由于闸门及其埋件目前仍以碳素钢与低合金钢为主,设计规范中也未推荐使用高强度调质钢。因此取消原条文中有关高强度调质钢的消除应力热处理加热温度有关规定。

5  螺栓  连接

5.1  螺孔制备

5.1.4  高强度螺栓连接面接头、抗滑移的阻力,随接头母材的处理状态而不同。根据国内外高强度螺栓连接表面处理大量试验成果表明:采用金属喷涂的涂层或涂刷无机富锌漆都能达到较大的且比较稳定的抗滑移系数值。

5.1.5  作为摩擦连接的主要目的是传递活动承载力,虽然可以用抗滑移系数和高强度螺栓轴力的乘积求得,但是摩擦抗滑移系数是个复杂的变数。它与部件接头母材接触面的状态、螺栓轴力、接头母材强度、接头形式、荷载种类、螺孔的错位及施工时的温度都有关系。在上述诸多影响因素中很难找到简单的线性关系来确定抗滑移系数,因此规定统一的抗滑移系数是有困难的。但抗滑移系数又是高强度螺栓连接的至关重要的设计参数之一,往往直接影响构件承载力,因此在施工前必须用不少于3套的同材料、同处理方法的试板对抗滑移系数进行检测,检测的抗滑移系数最小值应符合设计要求。

本条为新增条文。

5.2螺栓制  备

5.2.4  为确保高强度螺栓连接副施工质量可靠,施工单位应按出厂批号对高强度螺栓的扭矩系数进行复验。高强度大六角头螺栓连接副每批号随机抽检8套,复检其扭矩系数与标准扭矩系数的偏差值。如果抽查后高强度螺栓扭矩系数达不到设计规定的扭矩系数,那会造成要达到同值扭矩时必需加大高强螺栓的轴向预紧力,这对结构安全是不利的。因此使用高强度螺栓连接的闸门,在安装施工前必须根据钢闸门受力工况,对所选择的高强度螺栓使用带应力传感器或应变片的测力器来检测高强度螺栓的轴力能否满足设计要求。在附录F中,将高强螺栓副应达到的终拧扭矩按规定的扭矩系数平均值列表供广大施工人员参考,其中施工预拉力数值为1.1倍的设计预紧力、施工扭矩按扭矩系数平均值0.13计算,所列表中的最终施工扭矩即可符合国家规定检查扭矩的0.9倍~1.1倍控制范围内。

5.3螺栓紧  固

5.3.2原规范中初拧扭矩为规定力矩值的60%,现修改为规定力矩值的50%,并应使用可以控制调节扭矩值的扭矩测力扳手进行施工。

5.3.3  在现场施工的扭矩测力扳手,由于每天使用会造成一定误差,如该施工扭矩测力扳手的扭矩值与设计规定的扭矩值误差超过±5%时就不能继续使用。因此,闸门安装施工单位要配备由当地法定计量检测机构检定合格的扭矩测力校正扳手,对将要参加施工的扭矩测力扳手的扭矩值进行检测,经其校正合格后才能参加高强度的螺栓安装施工。

5.3.4  由于闸门长期在露天或半浸式水流中工作,长期运行后原始的连接副接触面的接触状态因金属表面腐蚀而发生变迁。为了保证高强度螺栓轴力的恒定值,因此对高强度螺栓连接的螺栓、螺母及垫圈按设计要求予以涂料防腐处理,并在连接处一切缝隙处用涂料腻子予以封闭,防止运行后由于高强度轴力损失而造成的连接处缝隙增大而造成湿气浸入。

6  表面防腐蚀

6.1  表面预处理

6.1.3  原标准对除锈后表面粗糙度的评定参数未予明确,为了区别于机械加工粗糙度的概念,选择轮廓最大高度Ry值,即量取在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离,这样更便于解释涂料与母材的结合率。

DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m~70DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m似嫌太小,故提高其粗糙度轮廓最大高度值为60DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m~100DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m,而对一般水面以上闸门的涂料仍为40DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m~70DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6m,这样对各种涂料采取区别对待方法处理。

6.1.4  原标准对闸门预埋件除锈后在埋入混凝土一侧涂刷苛性钠水泥浆,但苛性钠水泥浆保持时间不长。随着科学技术的发展,涌现出不少改性水泥胶浆,其性能比传统的苛性钠水泥浆结合率更高,保持时间较长。今后在埋件安装施工中可根据设计规定要求由制造厂选配使用。

6.2表面涂装

6.2.4  原规范规定闸门出厂时由制造厂完成底漆,而面漆待安装工作完成后在竣工前由安装施工单位完成,目的为了将一扇全新的闸门移交给工程建设单位。但是随着防腐涂料及金属喷涂复合保护系统的健全,如果仍按原来条文规定进行分工,很多中间涂层无法保证施工质量。因此,总结施工经验后,尽量加大制造厂的防腐工作,而使施工现场的涂层工作尽量减少,这样才能保证涂层耐久的工作。

 6.2.5将原标准中钢材表面的规定温度修改为“钢材表面温度低于大气露点以上3℃”,修改后的规定使广大施工人员更好理解。

6.3涂料涂层质量检查

6.3.2原标准7.3.2要求涂装涂料后金属“表面光滑,颜色一致。”现修改为“涂层均匀一致”,这样既可保证涂料厚度,也可控制涂层表面的色泽与光滑。涂装后的表面缺陷增加针孔及裂纹检测,以保证厚浆型涂层的质量控制。

6.3.3此条为涂料涂层质量检验的主要质量控制指标。涂料施工除控制固化漆膜的厚度外,随着闸门工程厚浆型涂层逐步增加,因此补充厚浆型漆膜针孔检测。漆膜的附着力检查,按漆膜厚度的差异,而采用不同的检测方法,这样能更准确地测定已涂装漆膜的附着力。

6.4金属  喷涂

6.4.1  由于金属热喷涂装技术不断发展,除传统的锌和铝作为喷涂金属材料外,最近又开发了混合金属丝,故在原标准7.4.1的基础上增加了混合金属丝的内容。

6.4.2近年金属热喷涂防腐系统不断改进,除金属热喷涂层外,尚有后续涂料封闭层及最终涂覆表层面漆。由于金属喷涂涉及工作环境的化学腐蚀问题,喷涂金属层的厚度除与金属丝本身化学属性及水质的pH值有关外,尚应考虑闸门所处淹没水深及水温环境等因素。因此,热喷涂层的最终厚度、金属涂层的封闭涂料及面漆配套的种类及厚度宜由设计单位根据闸门工作条件及水质予以确定。在此只能按我国目前各行业中金属结构专业及美国钢结构油漆协会( SSPC)的标准推荐的各种金属喷涂层的厚度及在不是最严重腐蚀介质中的最小金属喷涂层厚度。

6.4.6原标准7.4.6规定“金属涂层完成后进行涂料封闭”,在已旋工的大型闸门工程中除涂料封闭外,尚需在外层表面涂装面漆口但在国际闸门工程施工中按美国钢结构油漆协会(SSPC)规定:闸门表面如仅喷涂金属涂层,在运行中能得到良好的维护可达到15年以上的防腐效果。但如果闸门在恶劣的环境及水质pH值呈酸性或碱性的水库或水利工程中使用时,除了水质中有化学腐蚀性能,泥砂冲刷或水位反复变化的情况下或水库是城市的饮水水源吸取口处为了保证金属涂层达到设计防腐寿命及饮水卫生要求,可在金属涂层外再加涂料封闭。如表面有美观装饰要求的闸门在涂料封闭金属涂层外表面后再涂装面漆。通过调查分析,有的水电站对闸门金属防腐要求偏高,安全度较大,这就增加了工程成本。

    故本条修改为根据使用要求由工程设计单位最终确定在金属喷涂层的表面是否需要增加涂料封闭及涂装表面面漆。

6.5  金属涂层质量检查

6.5.3将原标准中金属喷涂层的厚度测量由新标准的6.5.2规定,而结合性能测定由新标准6.5.3单独的予以规定。

7  闸门和埋件制造

7,1  零件和单个构件制造

7.1.1  制订工艺方案时,应严格遵守以下原则:

    (1)尽可能使焊接所产生的热量均匀分布,和收缩量最小。

    (2)根据结构特点,按照最大自由度原则,接程序,使得结构的约束应力最小。使得焊接变形制订组装和焊

    (3)保证有足够的收缩量和机械加工部位的切削余量,保证构件的几何形状和尺寸满足设计要求。

7.1.2表7.1.2中所规定的极限偏差是下料过程中对工艺尺寸的精度要求,是保证零件和构件几何尺寸的基础,使用数控气割机或对钢板边缘进行刨削加工,比较容易达到要求,若使用其他下料方法,则严格按此要求控制,才能有效地保证钢闸门制造质量。

7.1.3钢板、型钢的切断口作为待焊接边缘时,切断面的形状、表面粗糙度将直接影响到焊接接头质量,本标准参照ANSI/AWSD1.1《钢结构焊接规范>作出一些规定。

    当切断面为非焊接边缘时,切断面形状、表面的粗糙度一般仅只影响产品外观质量,因此,可将其技术要求适当降低。

7.1.4  GB厂r337s-1994《焊接术语》对坡口、接头、焊缝已经明确定义:

    坡口——根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽。

    接头——由两个或两个以上的零件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的互相影响。

     焊缝——焊件经焊接后所形成的结合部位。

    原标准中“焊缝坡口”这种表述方法存在着概念性错误,予以修正。但GB985和GB986标准从1988年发布至今未修编,其标题中类似错误只能保留,有待于该标准修订时自行更正。

7.1.7  单个构件制造过程至少包括拼装、焊接、矫正三道重要工序口为保证制造过程中的质量,必须对每道工序进行控制和检查,并要求提供工序质量检测记录:除焊接质量另有规定之外,拼装工序应按表7.1.7第1、2、3、4、5项标准进行控制与检查,矫正工序应满足表7.1.7中第4、6、7、8、9项的要求。表7.1.7实际上是拼装和矫正这两道工序的质量标准。原标准中统称“构件制造”应符合有关规定,明显过于笼统,不够明确,因此予以修正,按拼装工序与矫正工序分别叙述,这样层次清楚,便于理解和执行。

    表7.1.7中有关要求与美国ANSI/AWS标准相比较,前者严于后者:

    例如:翼缘板对腹板的垂直度a,本标准要求 DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6且不大于2.Omm,而ANSI/AWS要求DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6且不大于1/4in。

    又如:腹板对翼缘板的中心位置的偏移P,本标准要求小于2.Omm,而ANSI/AWS要求小于l/4in。

    这主要因为:

    (1)闸门有挡水要求,水压力是通过面板传递给翼缘板及梁系,不希望面板与翼缘板之间存在较大间隙,因此要求翼缘板角变形尽可能小。

    (2)闸门的梁系承受重荷载,偏移P过大会产生偏心弯矩,造成焊缝不良受力。另外从结构的整体装配精度考虑,也不宜偏移P值过大。.

    通过比较,一方面说明水工金属结构制造在这些方面的要求与指标,已经相当于或高于国外先进标准的有关要求;另一方面也说明这些要求或指标已经是较高的了,除非设计另有要求,不宜轻易抬高要求,否则会大大提高制造成本。

7.1.8  长期以来,火焰矫正方法凭借操作方便、经济实用的优点在国内外广为采用,但是由于标准未对加热温度提出控制要求,导致实际操作过程中加热温度偏高(少量出现过烧现象)、迅速冷却(浇冷水冷却)的不良现象时有发生,严重的造成材料韧性和综合力学性能下降,因此有必要增加相关规定:

    钢在加热过程中结构组织和特性要发生变化,当钢加热到AC,温度时,原始组织中的珠光体已变成细奥氏体晶粒;当温度继续升高,铁素体也逐步转变为奥氏体,与此同时奥氏体晶粒随着温度进一步升高而长大;而钢中含有的碳和锰元素能促进奥氏体晶粒的长大,提高钢的过热敏感性,即温度稍高,晶粒明显长大。奥氏体晶粒长大对冷却后钢的组织和性能产生不良影响,因为冷却时奥氏体虽然转变为珠光体,但原奥氏体晶界仍遗留着明显影响,粗晶粒的奥氏体形成粗大的珠光体团,导致钢材韧性或综合力学性能下降。因此国内外同行都认识到火焰矫正加热温度应严格控制在钢材“铁一碳合金状态图”AC3线以下。

    由于我国自然资源条件所决定,国产钢材中均是以Mn元素为强化基本元素,Q235中含Mn一般约0.6%,Q345中含Mn约为1.6%,Mn元素的加入不仅如上所述增加了钢材的过热敏感性,即温度稍高,奥氏体晶粒长大明显,同时还扩大了奥氏体存在的范围,使得含有Mn钢的“铁——碳合金状态图”的ACDL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6下降。

    针对上述情况,美国ANSl/AWSl.1《钢结构焊接规范》第3.7.3条规定,一般钢材加热温度不应超过650℃(暗红色)。参照ANSl/AWS标准,我们亦规定加热温度不应超过650℃。

    如果加热温度偏高,又采取浇水或环境温度过低,造成冷却迅速,则可能获得马氏体。马氏体组织具有很高硬度,并且随着含碳量的增加而提高,冲击韧性很低,脆性很大。因此应防止在奥氏体区快速冷却,严禁浇水冷却。

7.2铸钢件和锻件

7,2,1  本标准参照英国BS3100《一般工程用铸钢件》和

GB/T12363《锻件功能分类》,对铸钢件和锻件按质量特性重要度进行分类。

    质量特性重要度分类既关系到产品质量,也影响到产品的生产成本,为保证分类宽严适度,设计人员应对铸钢件和锻件的受力情况、工作条件及功能特性进行分析,按失效后的严重性和失效发生概率,对质量特性重要度作出判断,并征求有关工艺技术部门的意见予以确定。质量特性重要度分类的标注方法可参照GBJ190-1986有关规定。

7.2.2各类铸钢件技术标准,对检验项目和验收标准未予硬性规定,一般要求供需双方协商并在合同中予以规定9原规范也未对此作出规定,执行过程中不够明确,本标准根据铸钢件分类,推荐必检项目、可检项目、不检项目,以利于操作执行。

7.2.3  原标准仅引用了GB/T11352 (neq IS03775:1975)和GB/T5680两项国家标准,这次补充了GB/T14408、GBIT7659 (neqASTM A216:1982)及GB/T6253(eqv IS04991:1994)三项国家标准:

    (1)近年来,高水头闸门设计广泛选用低合金铸钢件,因此需补充GB/T14408标准。

    (2)铸钢牌号按强度表示,标准中主要规定了铸件的力学性能与硫、磷等有害元素含量,其他合金元素的含量是不作验收依据的。由于合金元素的含量对铸件的焊接性影响较大,因此对于铸焊结构有必要按GB/T7659有关规定,注意控制碳当量(CE)。

    (3)过去在小型水电工程中使用铸钢闸门,尺寸小,水头低。近年来有所发展,大型工程中也使用铸钢闸门,例如五强溪三级船闸反弧门2.5m×2.5m最大工作水头为42.5m,门体采取整体铸钢件,既受力又受压,既要满足强度要求又要满足密致要求,因此补充GB/T16253标准。

7.2.4GB/T11352、GB/T14408及GB/T7659都规定“炼钢方法和铸造工艺由供方自行确定’’,这样规定既缺乏科学性、技术性,同是也有悖于国家质量管理法规。

    GB/T16253对此提出了不同看法,规定首次铸造承压钢铸件时应得到有关“认可”,包括冶炼方法等技术要求及检验规则应经双方协商并在合同中予以规定。

    铸钢支铰、主轮及主轨由于长尺寸、大面积、高结构,特别是当选用低合金铸钢时,铸造难度是很大的。工程实践中并不少见个别工厂屡铸屡裂,造成巨大经济损失(一个支铰价格十多万元),不得不转厂生产的情况。调查几家铸件质量比较稳定的工厂,他们在冶炼和工艺上均有自己的独到之处,例如采用炉外精炼;进行计算机模拟浇铸工艺试验,另有特别选用从南非进口的铬铁矿砂作型(芯)砂,并对粘结剂的涂料进行精心选配,从而确保铸件质量。总结正反两方的经验教训,因此提出对重要铸钢件的炼钢方法和铸造工艺作出规定。

7.2.5  原规范8.2.4~8.2.10条基本上都是在谈允许焊补的范围,这些条款源自于1964年研究班定稿《水工金属结构制造安装与交接验收规程》,基于当时焊接技术和检验水平。

    日本JISG511-1978《结构用高强度碳钢和低合金钢铸件》标准在编制说明中明确指出:近年来焊接技术和检验水平已经有了很大提高,铸钢件的焊补已被视为制造工程的一部分。ISO/DP4990《铸钢件通用交货技术条件》、美国ANSIUASTM A148《高强度铸钢件》、ANSI/ASTM A27《一般工程用碳钢铸件》、英国BS3100《一般工程用铸钢件》均已将焊补作为铸钢件生产过程中的一道工序。这次修订,将名为“允许焊补”实为限制焊补的条款去掉,提出可以焊补:

    有关重大焊补的界定指标,也是目前国内外一致认定的界面条件,本标准为了保证焊补和重大焊补质量,考虑到个别工厂焊接技术和检验水平,另行补充了若干焊补的规定,供使用时掌握。7.2.6退火:将铸件加热完全奥氏体化后缓慢冷却,获得接近平衡组织的退火。

    正火:铸件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

    水韧处理:为改善某些奥氏体钢的组织以提高材料韧度,将铸件加热到高温使过剩相溶解,然后水冷的热处理。例如,高锰钢( Mn13)加热到1000℃~1100℃保温后水冷,以消除沿晶界或滑移带折出的碳化物,从而得到高韧度和高耐磨性。

7.2.7GB/T6060.1 (eqv IS0 2632/III:1979)提供了通过视觉和触觉评定铸造表面粗糙度的工具,GB/T15056规定了评定铸造表面粗糙度的方法,只有联合使用两者,才能对表面粗糙度作出评定。

7.2.8原标准仅7.2.2提出了要执行GB/T6414,参照IS0 8062

己将GB/T6414与GB/T11350合并修订为新的GB/T6414《铸件尺寸公差与机械加工余量》标准;并补充GB/T11351配套使用。

7.2.9原标准对铸件表面质量是按轨道、滚轮、滑道及支铰等零件分别叙述,显得琐碎。这次修订提出铸件表面质量的统一要求。

7.2.10  原标准对铸件的内部质量未作规定。这次修订明确规定铸件内部质量采用GB/T7233 (neq BS6208,1982)标准进行检验和评定。GB7233标准按平面型缺陷和非平面型缺陷划分,将铸钢件的内部质量分为五级。铸钢件的关键部位是指与安全和功能关系重大的部位,由使用条件和受力情况所决定的。

7.2.11  原标准对铸件的标志未作规定,这次修订根据国内外通用作法对铸件的标志予以规定。

7.2.12  原标准对铸件的质量证明书未作规定口这次修订对铸件的质量证明书予以规定。

7.2.13  镇静钢脱氧完全,性能较半镇静和沸腾钢优良。沸腾钢脱氧不完全,化学成分不均匀,内部杂质多,抗腐蚀性和力学性能差,冲击韧性较低,冷脆倾向及时效敏感较大。

    某工程弧门液压启闭机悬臂吊轴在1996年3月27日初次调试启动时突然断裂,断口处轴径痧439mmo经断裂失效原因进行分析认为:

    (1)引起吊轴断裂的主要原因,是在吊轴上部张应力区预先存在有较大的裂纹分布,当启闭机启动施加外载时,垂直张应力走向的主裂纹尖端产生应力集中,引起断裂裂纹快速扩展所致。

    (2)有害裂纹的主要来源:

    1)钢中超量的非金属夹杂物,有的本身就可以视为裂纹,有的在应力应变的诱发下,发展成为有害裂纹。

    2)吊轴在制造加工过程中,由于某道工序(如:锻造或热处理)控制不当而造成的。

    对夹杂物作扫描电镜能谱分析,表明组成夹杂物的元素以硅、钙、铝为主,还含有硫、钾、锰等元素,这些夹杂物属于冶金过程中从外部来的非金属夹杂,而非钢中应当存在的化合物。

    通过断轴事故分析告诉我们,要保证锻件的质量,首先必须确保冶金熔炼过程的质量,即保证锻造用钢的质量,冶金缺陷在锻造工艺过程中是无法消除的。

7.2.14本标准参照JB/T4385.1和JB/T9178.2标准对各类锻件的试验项目和检验数量予以规定。

    7 GB/T699所规定的钢的力学性能是按厚25rmn试件给出的;GB/T3077所规定的钢的力学性能试件尺寸为15mm~30mm;DUT5039也明确说明机械零件的允许应力只适应于尺寸为25.Omm的;这些技术标准均未反映零件随尺寸变化力学性能随之变化的实际情况,这给我们同行带来诸多不便。特别是闸门和埋件锻件委托加工工厂又覆盖机械、冶金、造船、电力等诸多行业,更加难于统一和执行。我们采集了13种锻件常用材料(正火+回火或调质热处理)的力学性能指标,截面尺寸按≤100mm、> 100mm~250mm、>250mm~500mm、>500mm~1000mm分段,作为资料性附录首次推出。

7.2.15某工程断轴断口显微组织为片状珠光体及铁素体,铁素体分布不均匀,带三角形特征,呈网状分布,断口表面层组织比较细小,显示锻造后又经一定形式热处理之后的显微组织特征,但轴的内部(仅距表面约25mm~30mm)则保留了铸造组织的特点。断裂分析结论证实,对如此重要的锻件连最基本的锻造工艺要求都未能得到保证,终于给国家重点工程留下了终身隐患,这是值得引以为鉴的!

    考虑到锻造专业较窄,锻造工艺知识不普及,国家又无统一的锻造工艺通用标准,因此参照机械行业有关标准,起草几条有关锻造工艺的基本技术要求,增加在条文中。

7.2.16  闸门和埋件所需锻件一般为小批量,多数采用锤上或水压机自由锻,锤上自由锻可执行GB/T15826.1~9标准,水压机自由锻可参照执行或执行机械行业标准JB/T9178.1~8有关规定。

7.2.17锻件表面质量要求。

7.2.18  白点:锻件中的氢呈气态析出引起的一种缺陷。在纵向断口上表现为接近园形或椭园形的银白色斑点:在侵蚀后的宏观磨片上表现为发裂,白点将导致断裂强度降低,是不允许存在的缺陷。

7.2.19GB/T6402主要采用当量法对缺陷进行判定,按平底

直径大小分为4个质量等级。GB/T6402同时也规定,锻件的质量等级应符合相关的技术标准。

    对某工程断轴断裂分析结果反映:

    (1)断轴原始断面虽然存在较多非金属杂夹物,但其中最大者仅为0.2mm。

    (2)在断轴多个截面切取11个试样进行拉伸和冲击试验,发现其中一个试样中有DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_63.Omm的夹杂物,其冲击韧性比规定值下降了87%。

    由此说明锻件对缺陷尺寸大小是十分敏感的,必须对锻件的内部质量进行UT检验。

    锻件的关键部位是指与安全和功能关系重大的部位,由使用条件和受力情况所决定的。

7.3埋件制造

7.3.1  美国ANSI/AWS D l.1-88对焊接结构的尺寸公差是按照桁架或板梁分类予以规定,其中板梁按预设反挠度或不预设反挠度提出不同要求,对于预设反挠度板梁又按是否埋入混凝土中予以区别,同时对承受静载的建筑物和承受动载的桥梁提出了补充规定。该标准中尺寸允许偏差并未给出具体数值,而是规定各种情况下的允许偏差计算公式,公式中包括基本偏差和系数,基本偏差一般为lt8in(即3.175mm),系数为构件长度英尺数与常数10的比值(大于1)。经测算,当构件长度为6.Om~18.Om时,构件直线度允许偏差为构件长度的1.2/1000~0.8/1000;除埋入混凝土中构件规定极限偏差不应大于l/4in(即6.35mm),一般未规定极限偏差。

    本标准埋件类型已有明确规定,包括底槛、主轨、副轨等,一般长度约为6.Om,规定工作面直线度1/1500(即0.67/1000),侧面直线度1/1000,与美国,ANSI/ANS标准基本一致;但由于埋件工作面有止水要求,规定最大极限偏差不大于3.Omm,严于ANSI/AWS标准是必须的。多年实践证实,只要工艺合理,措施得力,也是能够做到的。如果设计根据使用条件,提出更高的要求,那就只有依靠机械加工了。

    原标准表8.3.1的注(1)、(2)不够明确,予以修订。

7.3.3  平面链轮闸门的主要特点是将闸门所承受的巨大荷载,通过多个链轮均匀地传递给门槽轨道,大大降低轮压,因此链轮承载是否均匀是体现这种闸门特性的关键a事实上由于制造和安装误差的积累,链轮承载不可能均匀。目前,国内设计参照其他国家经验,取不均匀承载系数1.5~2.O。当考虑不均匀承载时,链轮轮压即大大增加,设计计算接触应力往往大于1200N/mm2。面对如此严酷的使用条件,需要采取一系列技术措施:要求主承压轨道和闸门门体为了消除铸造或焊接过程中产生的内应力,必须进行整体退火处理(见本标准7.4.2);要求零部件热处理不但应保证表面硬度,同时应保证硬化层深度(见本标准7.4.3);同时也希望整体尺寸和形状位置精度要尽可能提高。由于钢闸门及其埋件属于大型重型结构件,其精度稍一提高,制造安装的难度

和成本会急骤上升。本标准修订过程中,对链轮受压条件下的应力和应变进行了分析,并依据大量的轮压试验成果,结合国内水工行业装备状况,制订了有关技术要求,经多年执行,切实可行,符合科学、先进、协调、统一的原则,满足了工程建设的要求。

    现将确立有关技术条件的依据和方法介绍如下:

    (1)理论分析链轮在轮压作用下弹性变形情况,认定弹性变形有利于克服不均匀承载或脱空现象,将链轮在不均匀承载条件下发生的理论变形量,设定为轨道承压平面不平度的基本允许偏差。当链轮与主轨承压面(或承载走道表面)相接触时,接触表面的初始几何条件为线接触,由于轮压作用,接触处发生变化,接触变形为一矩形接触面。根据徐灏主编《机械设计手册》(机械工业出版社,1991年)表4.13-3中所提供计算公式,当圆柱与平面接触时,接触面的半宽度DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6

DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6          (1)

  式中:

  DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6——链轮轮压:

  DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6——链轮半径:

  L---接触长度;

DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6——材料泊松比;

DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6—-材料弹性模量。

    若DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6,则接触面的半宽度为

                           DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6           (2)

    链轮的两受压边界之间直径减少量为

                  DL/T?5018?-?2004水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范_6            (3)

    假定链轮在不均匀承载条件下P=1800kN,设链轮半径

R=lOOmm,L=240mm,E=202GPa=220kN/mm2,则

    b=2.94mm

    AD=0.23mm

    由此可见,当链轮按不均匀承载条件承压之后,链轮将发生弹性变形,直径减少了0.23mm,这种变形对对偶承载工作表面的形位公差所造成的承载不均匀,将起到一种补偿和调节作用。根据上述承载条件,、按链轮中心距205mm考虑,即意味着主轨承压面上任意一段205mm的范围内只要不存在大于0.2mm的不平,只要链轮的制造精度不低于rr7级,链轮就不会出现脱空现象,链轮的不均匀承载就控制在设计已经考虑的安全范围内。

    为满足这样一个条件,根据GB1184要求主轨承压面的直线度相当于11级。

    (2)一系列轮压试验结果证明,链轮承压能力和实际弹性变形量要比理论分析大得多,也就是说链轮弹性变形对主轨承压面不平度的补偿能力要大得多口东江链轮闸门设计制造过程中,为验证链轮的承载能力,在静压情况下进行了轮压试验,以探求静压的应力、变形和破坏情况,并用电测法和平面光弹法相互验证。试验结果:弹性变形量在轮压2000kN时为1.15mm,在轮压4000kN时为2.13mm,轮压达4000kN后释压,无塑性变形,表面无龟裂破坏痕迹6葛洲坝、龙羊峡、三峡等工程先后进行了一系列轮压试验成果,进一步予以验证。本标准修订时并未依据这些试验成果提出降低轨道承压面不平度要求,而是将试验成果所反映的事实,作为链轮抵御不均匀承载的一种安全裕度,从而保证不会出现超出设计考虑的不均匀承载和脱空现象,增强链轮承压的可靠度。

    (3)决定允许偏差的前提是满足使用条件,满足使用条件的允许偏差必须结合工件的结构、工艺过程、加工条件综合考虑并予分解。以链轮门主轨承压面直线度的允许偏差为例,它是由零件加工误差、工厂装配误差、现场安装误差累积而成的,必须统筹考虑合理分解。根据《机械设计手册>等资料介绍,粗铣(刨)加工直线度所能达到的精度等级为11级~12级,细铣(刨)加工能达到9级~10级,精铣(刨)能达到6级~8级。由于主轨长度一般为6000mm~9000mm,需在重型大型机床上加工,所能达到的精度等级较低,但采取一定措施,达到9级以上精度应是可以作到的。表7.3.3中主轨承压凹槽的直线度要求就是参照GB1184中9级精度给出的。承压板长度一般为800mm~1600mm,尺寸相对主轨要小,加工精度可适当提高,例如富春江水工机械厂考虑到承压板刚度小,在加工过程中可能由于应力释放难于保证直线度,而严格控制其等厚度,这样承压板装配到主轨凹槽之中后,形位公差不会叠加。表7.3.3中承压面直线度公差是按GB1184中10级精度给出的,即认为由于装配误差,精度降低1级口若降低等级过多,在工厂还可考虑已装好承压板

的主轨重上机床,对承压面进行光整加工,以满足要求。无论是承压板装配到主轨上之后,再对承压面进行光整加工,还是保证承压板等厚度和主轨承压板槽底面的直线度,都需在特重型机床上加工主轨,从本行业内装备配置情况来看,要把精度提高许多是困难的,但采取一定措施保证直线度允许在10级精度以上则是可能的。排除因结构设计、制造和运输问题引起的变形,主轨经现场安装加固之后,承压面直线度公差将增大,本标准表8.1.4规定主轨安装承压面直线度公差按GB1184中11级精度要求给出,即认为经过安装之后精度又降低l级。由于链轮闸门门槽主轨刚度大,机械加工前一般经消除应力热处理,同时门槽工作段不是太长,主轨分节通常为1~2节,安装后直线度要求达到GB1184中11级精度,经过努力也是可以做到的。

7.3.4  高水头弧门若采用突扩式门槽,一般选择液控伸缩式水封或偏心铰预紧式水封,水封布置在门槽上。成凹弧形的门槽的曲率半径偏差方向应与弧门面板外弧曲率半径偏差方向一致,才能保证弧门面板与门槽之间的间隙均匀,才能保证水封伸缩量或预紧量相同,进而保证止水效果。

    止水板与水封座板是不相同的,原标准中未明确区分,这次修订特予定义,并按定义在后续文字一一予以更正:

    止水板是与橡胶水封相接触,达到止水效果的平板,一般采用不锈钢钢板焊接在埋件或门体上,经机械加工达到一定的平面度和表面粗糙度口

    水封座板是安装橡胶水封的基础板,板上布置有螺孑L,通过水封压板并用螺栓将橡胶水封固定的水封座板上。

7.3.6补充了铸钢主轨支承面(踏面)宽度尺寸允许偏差的要求。

7.3.8补充了止水板中心至反轨工作面中心距以的允许偏差的要求。

7.3.10原标准中的锥形支铰现在很少采用,根据专家意见选用带关节轴承的支铰代替。铰链平面应注意与支臂夹角角平分线正交,采用DL/T 5039-1995《水利水电工程钢闸门设计规范》条文说明中推荐的计算公式计算扭角和倾斜角。

    自润滑关节轴承早年采用进口件较多,近年来国产的质量也已大大提高,得到了广泛的应用。有关轴和孔的尺寸及配合要求,应参照工厂产品提供的样本参数。

    7.3.11  由于闸门门槽孔口尺寸大,要求工厂完全按照闸门的工作状态进行预组装是十分困难的,投入也很大。根据近年来工程监理主持验收工作的经验,标准明确规定预组装可以立拼,也可以卧拼。主要检测项目为:检验装配关系和精度:检测整体几何尺寸和精度;检查各关联接口与接头质量,同时增加了转铰式水封装置的内容,提出在验收合格后应在明显位置标记有关中心线、控制检查线的要求。

7.4  平面闸门制造

7.4.1  修订了原标准表8.4.1中序号l门叶厚度的门叶尺寸分段。

    增加了原标准表8.4.1中序号2、3、7、8项检测项目的门叶尺寸分段,将最大尺寸分段由大于15000mm扩大到大于20000mm,对应的允许偏差也适当增加。

    增加了节间止水板平面度和底水封座板高度的要求。

7.4.2  经机械加工后的板厚应符合设计图样尺寸,在制定工艺时应采取措施予以保证。原标准对弧门面板加工已经规定了,考虑到平面闸门现在加工部位越来越多,因此补充该项规定。

    以上条文主要针对承担受力或传力的面板和支承板,但是水封座板和支承滑道垫板等为了找平基面而进行机械加工的部位厚度则不在此例,希望执行时予以区别。

7.4.5  为了满足工程需要,近年来滑道支承和轴承材料发展很快,目前常用的材料主要有:

    (1)压合胶木。水电工程虽然很少采用压合胶木作轴承材料,但在水利工程中仍然采用压合胶木作滑道支承材料。

    (2)增强(填充)四氟板材9增强(填充)四氟板材采用尼龙66作基材,加入玻璃纤维和超细四氟乙烯及固体润滑剂和防老化剂等原料注塑而成。

    (3)钢基铜塑复合材料口钢基铜塑复合材料常用有两种:

      1)铜球/聚甲醛复合材料:在钢背上烧结一层粒径为20目~30目的铜球,将聚甲醛注入并渗透到铜球之间的缝隙之中并结合为铜塑复合体。

    2)铜螺旋,聚甲醛复合材料:在钢背上烧结一层铜螺旋和铜球,铜球约占铜螺旋的一半高度,由于铜螺旋限制了聚甲醛的水平流动,强化了向下渗透功能,同时也改变了复合材料表层的性能。

    (4)自润滑铜合金支承材料a自润滑铜合金支承材料实质上是采用固体润滑剂的铜合金支承材料目前常用的有镶嵌式和钉板型两种:镶嵌式是在铜合金基体表面开设一系列孔穴,孔穴中镶嵌并充满含有固体润滑剂的塑料;钉板型是将铜合金轧制成钉板,在钉与钉之间填充含有固体润滑剂的塑料。无论是镶嵌式或钉板型均为铜合金基体受力,因此与传统的铜瓦一样,应按DL/T5039《水利水电工程钢闸门设计规范》规定:铜合金的力学性能应符合GB/T1176的规定。与传统的铜瓦不同之处在于自润滑支承材料采用固体润滑,无需给油,固体润滑膜较液体润滑膜能承受重荷且不破断,更适宜于重载、低速条件下工作。

    油尼龙材料通过工程实践验证,存在不少问题,江苏省水利勘测设计研究院有同志对此进行调研,提出意见,因此将其删除。

7.4.7  平面闸门的主支承行走装置承受闸门全部荷载,并通过主轨将荷载传递到门槽混凝土上,反向支承装置则为保证闸门在门槽内行走起导向作用。无论是主支承或反向支承装置,在结构上一般为滑道(块)或滚轮。原标准条文中未提及反向支承装置,执行中存在有偏废现象,因此予以补充。

7.4.10增加反向支承滑道(块)或滚轮的工作面与止水座面的距离允许偏差。

7.4.11  门叶中心线是闸门制造的基准线之一,吊耳的位置应以门叶中心线来控制和检查,另外增加双吊耳中心距的允许偏差。

7.4.12按照DL/T600标准规定,条文中的注释不能包含要求,

原标准条文中的注释包含有要求,为此将不允许强制组合的要求并入到条文中去。另外增加了有关明显标记中心线、检查线的要求。

7.5弧形闸门制造

7.5.1  修订了原标准表8.5.1中序号1门叶厚度的尺寸分段。

    由于面板实际上是弧面,原标准表8.5.1中序号11项“面板局部平面度”这种提法不妥,改称为“面板局部与样尺的间隙,样尺检查主要在主梁与隔板间格内,横向用样板直尺、纵向用样板弧尺进行测量。

 7.5.2在高水头下运行且有局部开启要求的弧门,通常要求对弧门面板及相关组合面进行机加工,因此必须按表7.5.1从严控制拼装与焊接质量,尽量减少变形,加工前应划线,确保各部分有足够的机加工余量。参照GB/T709规定,当钢板厚度为13.Omm~34.Omm时,允许钢板板厚负偏差0.8mm~l.Omm,因此补充规定允许机械加工减薄量一般为-2.Omm。

    加工后弧门面板曲率半径允许偏差虽为±2.Omm,但与7.3.4相对应,其偏差方向应与侧止水座面曲率半径偏差方向一致,公差减少一半。

7.5.3增加弧形闸门吊耳的位置允许偏差要求。

7.5.4  “支腿”是俗称,一且与设计标准等称谓不一致。考虑到支臂构件一般按柱设计计算,因此将原标准文中“支臂”改称“臂柱”,“支腿”改为“支臂”。

    增加了反弧门两侧垂直度要求。

    增加了斜支臂组装的技术要求口

7.5.5增加了支臂与门叶、铰链连接板组合面的要求,并要求在验收合格后应明显标记中心线、检查线。

7.6人字闸门制造

7.6.4  人字闸门门叶中心线(垂直线)和底横梁中心线(水平线)是闸门制造的基准线,也是安装的基准线。

    分节制造的人字闸门在工地拼焊时,由于拼装错位和焊接变形的积累,可能破坏顶、底枢轴孔的同心和轴线的铅直,因此在全部拼焊完成之后,应采用预先作好的测量控制系统进行校验,若发现顶枢轴孔位置偏移,应予修正,然后按修正位置进行镗孔;镗孔时依靠调整机床的水平,进而保证轴孔中心线的铅直,从而保证闸门顶、底枢最终实际中心线的同心和铅直。

 

8  闸门和埋件安装

8.1埋件安装

8.1.1  在一期混凝土中预埋锚栓存在如下缺点:

    (1)锚栓预埋要穿过模板,既破坏了模板,又增加了拆模难度,若不穿过模板则必须将锚栓折弯预埋,拆模后扳直,增加了工人劳动强度。

    (2)预埋锚栓很难与埋件的调整螺栓对正,一般设计要求搭接焊接长度应不少于50mm,如果预埋错位,则搭接焊接长度就难于保证,即使长度达到了,焊接截面很小,满足不了设计对连接强度的要求。

    在一期混凝土中预埋锚板则可克服预埋锚栓的缺点:预埋锚板可以不穿过模板,锚板面积为100mm×100mm或120mm×120mm,锚板背后焊一锚钉,由于锚板面积大,允许预埋错位的偏差增加了若干倍,便于与埋件的调整螺栓对接口调整螺栓与锚板对接,既节省了原来要求搭接的材料,同时有利于焊接,连接焊缝为一封闭的环形焊缝,比锚栓搭接的焊缝有效面积大大增加,省工省料,连接更加可靠。

    推荐采用锚板的建议在1992年12月常州召开的钢闸门设计标准审查会上提出并采纳,成都勘测设计研究院在二滩工程设计中广泛采用,收到了很好的效果。成都勘测设计研究院总结经验在1998年关于金属结构安装招标文件范本讨论会上极力推广,现在采用锚板的工程已经越来越多。

    按照国际工程惯例,锚板与调整螺栓及埋件的装配和调整关系应在埋件设计图样中反映,锚板的数量和重量也应统计计入埋件的总工程量中,锚板应由闸门及埋件承制单位制造并首批交货。锚板由土建施工单位预埋,土建施工单位在混凝土开仓之前应通知监理与安装单位检查,检查合格并在开仓证上签字之后才能开仓浇筑混凝土。考虑到设计标准对应条款中仍然按锚板、锚栓规定,因此本标准暂时仍按锚板(铨)叙述,表示推荐锚板但不排斥采用锚栓,希望与设计标准统一修订。

8.1.3  表8.1.3中序号8“表面扭曲值,”,有人指出:从简图来看,为表面倾斜,应改称“表面倾斜度”o我们知道,倾斜度与平行度、垂直度都属于位置公差中的定向公差一类,对于表中埋件来说,定向问题已经在表列前几项中得到控制;对于同一件埋件的不同截面来说,值可能正向也可能反向,厂值无法靠调整埋件倾斜来解决;对于钢结构中的扭曲概念,是多年实践经验在行业内相约俗定的概念,无论从基准要素、成因机理、检测规定和处理方法等方面来分析,均不能用机械零件范畴内归纳的14种形状位置公差所能完全界定,扭曲变形是复杂的,扭曲检测不采用三基面体系,扭曲检测和处理完全采用一种比较的、经验的方法,但实践证明都是行之有效的,因此不予修改。

    表8.1.3中序号6“工作表面平面度”是指底槛、门楣、主轨、止水板、胸墙这些构件经机械加工的表面的平面度,其中止水板可能设计在主轨上,也可能设计在反轨上。

8.1.4  平面链轮闸门埋件安装几何尺寸允许偏差,如,对门槽中心线的尺寸偏差,与一般门槽埋件一样,仍按原标准9.1.3规定要求。根据链轮门的承载特性,为了保证链轮均匀承载,按本标准条文说明7.3.3中关于主轨承压面的公差分配情况,安装好的主轨承压面平面度按GB1184标准11级精度要求。

    在此需特别说明的一点,闸门和埋件安装中有关形位公差与尺寸公差的关系一般遵循GB4249《公差原则》规定的独立原则,即给定的形位公差和尺寸公差相互无关,两者之间不需要共同的理想边界,控制要素不遵循包容原则。本条文中平面链轮闸门与门槽的尺寸及其配合精度,、门槽主轨平面度要求是体现这种独立原则最明显的例证:

    一方面由于平面链轮闸门支承磨阻力较大,其反向支承又非弹性机构,因此一般要求闸门与门槽配合间隙稍大一点;考虑到链轮闸门本体尺寸精度高,则门槽宽度尺寸允许偏差较大一点,主轨对门槽中心线允许偏差+2.Omm也是可以的。

    另一方面,为了确保链轮均匀承载,对主轨承压面的平面度要求却是很高的,表8.1.4规定,当主轨长达10m时,平面度允差仅l.Omm。

    由于实际施工中,尽管主轨对门槽中心线的距离测量和主轨平面度的检测可能采用同一基准或同一方法,但控制的要素是不同的,评价也不一样。

    在钢闸门和埋件制造安装过程中也许由于检测方法单调划一,对尺寸公差与形位公差检查方法不是显而有别,于是容易造成某些认识上的模糊,借此予以强调,提醒人们注意。

8.1.7  高水头弧门若采用突扩式门槽,橡胶水封设在门槽周边上,因此不但要控制侧轨止水座面的曲率半径,同时要控制曲率半径偏差方向与门叶面板外弧面的曲率半径偏差方向一致,否则将造成两者之间间隙偏差太大,最终造成橡胶水封压缩量不一致而影响闸门止水效果。

8.1.9删除锥形铰座的安装要求,增加钢衬安装的要求。

8.2  平面闸门安装

8.2.3  充水阀是实现闸门平压启闭的重要机构,设计形式也多种多样,如压盖式、柱塞式及子门式,无论采取哪种型式,操作灵活与密封可靠是至关重要的。原标准未涉及该项要求,予以补充,检查可按专项检测。

8.3  弧形闸门安装

8.3.1  在已经投入运行的工程中,仔细观察表孔弧门运行情况,你会发现:尽管弧门采用了先进的同步控制系统,但个别弧门总是自始至终偏斜着运行。为了消除这种状态,不惜工本大大增加了传感器的分辨率,提高了启闭机的同步精度,也难于扭转弧门偏斜的“身驱”。弧门的这种终身残缺反映在速度上,表现为不同步;反映在受力上,承载不均匀。前者是显性的,后者是隐性的,因为人们能观测到启闭机的压力变化仅仅是系统的压力,并非油缸工作腔的压力,对于这种隐性的危害程度暂时无法估测。为什么会发生这种情况?通过对此进行追溯性分析,结论只有一个:安装弧门铰座时,两侧轴孔不同心,造成了~门运行的跑偏现象。

    国内外许多专家针对原标准表9.3.1中弧门两侧铰座同轴度公差为2.Omm提出异议,认为要求太低,应予提高D

    在三峡工程22孔导流底孔和23孔深孔弧门安装中,采用传统的拉钢丝线的方法控制两铰座同轴度的调整,然后采用全站仪检测验收,铰座同轴度达到了0.5mm。

    因此,根据专家提议,将原标准表9.3.1中“两铰座轴线同轴度”公差由2.Omm修订为1.Onuno

8.3.3弧门支臂与门体和铰链一般采用摩擦型螺栓连接,依靠对螺栓施加预紧力和摩擦面抗滑移来承载口由于铰链连接面、门体组合面的厚度较大,一如果支臂连接板焊接变形,则组合面的密贴将受影响,抗滑移能力也会降低,值得特别注意。

8.4  人宇闸门安装

8.4.2调研时发现,部分已投入运行的人字闸门,支、枕座根本不在一条直线上,门体整体尺寸和形状不但偏差较大,多节门体歪歪斜斜,大修时欲寻找一个进行监测的基面部无法找到。经分析,支、枕座可能未按标准要求挂线调整,而是采用双双配对挂装,闸门止水靠超量压缩予以保证。针对这种情况,提出安装时应设置控制基准线,指出应控制的主要部位,并且与制造条文相呼应。

8.4.5支、枕垫块安装应有一基准,一般情况下以枕垫块为基准,支垫块靠调整与枕垫的间隙来控制,新增了枕垫块安装的要求。

8.4.8原标准人字门斜接柱下端点的位移值是1963年研究班定稿时规定的,当时主要依据了西津的经验6

    40年过去了,人字门设计不断优化,安装经验不断积累,

通过计算机对各种不同工况下荷载组合的应力、应变的计算成果,与对许多人字闸门原型观测的检测成果相比较,已经取得了许多成功的经验,背拉杆调整不但能消除门体扭转变形,同时大大提高了门体的刚度。本标准按照对背拉杆施加预应力,门体的变形已经调整,刚度已经增强,对斜拉柱下端点的位移值予以修订。

8.4.9本条仅适用于采用橡胶水封止水的人字闸门。

8.5  闸  门  试验

8.5.1  增加了事故闸门应做动水关闭试验一项要求。


 

1 0验    收

10.1  总    则

10.1.1  SL/T223-1999《水利水电建设工程验收规程》对验收工作的分类、组织和程序及文件资料已经作出了规定,闸门制造安装验收只不过是其中的一子程序9

10.1.2按SLfl'223-1999有关规定引伸而来的规定。

10.1.3为了使验收工作制度化提出的要求。

10.1.4为了使验收工作程序化丽提出的要求。

10.2阶段验收

10.2.1  闸门制造也可以视为非标准设备制造,但又是需安装的设备,未经安装的闸门没有独立的使用功能。为了照顾制造和安装各自特点,将制造与安装分开提出验收要求6

10.2.2在原标准相应条款的基础上增加交货验收。

10.2.3  安装验收完全按照工程验收要求。

10.3验收资料

    增加验收申请报告、检验大纲(制造)和质量评定报告(安装)等资料。

 

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