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以下为《水工钢闸门和启闭机安全检测技术方案3.12》的无排版文字预览，完整内容请下载

水工钢闸门和启闭机

安全检测技术方案

编 制：

审 核：

批 准：

国家***

水电施工设备质量检验测试中心

1．总则

1.1检测说明

由于水电站大坝钢闸门及启闭机设备经多年运行后，由于锈蚀和磨损等因素，其运行的安全系数和金属应力不可避免地会有所降低。为了解水电站大坝钢闸门及启闭机的安全运行情况，及时发现影响安全运行的隐患，现编制钢闸门及启闭机现场安全检测技术方案。

1.2检测要求

1）安全检测机构的检测人员应全面了解闸门设计、制造、安装和运行情况，熟悉相关业务知识，熟练掌握检测方法。无损检测人员应持有2级及2级以上资格证书。

1）安全检测使用的仪器设备的精度应满足要求，并经计量检定机构检定或校准。

1.3本次检测引用标准主要有:

DL/T835-2003 《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》

SL101-2014 《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》

NB/T35055-2015 《水电工程钢闸门设计规范》

GB/T3811-2008 《起重机设计规范》

GB/T11345-2013 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

GB/T29712-2013 《焊缝无损检测超声检测验收等级》

NB/T47013-2015 《承压设备无损检测》

1.4现场检测应包括下列项目：

1）闸门巡视及外观检查；

2）闸门腐蚀状态及蚀余厚度检测；

3）闸门焊缝质量无损探伤；

4）闸门材料检测（材料无出厂证明和工程验收等文件，材料牌号不清，性能不明时需进行）；

5）启闭机巡视及外观检查；

6）启闭机性能状态检测（运行试验、噪声试验）；

7）启闭机启闭力检测；

8）启闭机、钢闸门结构振动检测；

9）启闭机、闸门结构应力检测及安全复核计算与分析。

2．闸门巡视及外观检查

2.1闸门巡视及外观检查是安全检测必检项目，属于目测检查项目。巡视检测主要检查与水工钢闸门相关的水流条件、水工建筑物、附属设施等。闸门外观检测配合必要的量测工具及仪器进行检测，检测前应详细了解闸门制造、安装、运行、保养、检修情况。检测结果应及时记录，必要时可采用摄像、拍照等辅助方法进行记录和描述。

2.2金属结构外观形态检测主要检测闸门、闸门附件、拦污栅、门机等金属结构变形和损伤，同时检查焊缝表面、零部件、埋设件、工作机构等部件的外观技术状态。检查金属结构附属设施等有无异常，评价其工作有效性，判断其对闸门工作的影响。

2.3闸门门体外观检测应包括下列内容:

1)门体的变形、扭曲等;

2)主梁、支某某、纵梁、边某某、小横梁、面板等构件的损伤、变形等;

3)主要受力焊缝的表面缺陷;

4)连接螺栓的损伤、变形、缺件及紧固状况等;

5)门体主要构件及连接螺栓的腐蚀状况。

2.4闸门支承及行走装置外观检测应包括下列内容:

1)闸门主轮(滑道)、侧向支承、反向支承的转动、润滑、磨损、表面裂纹、损伤、缺件及腐蚀状况等;

2)闸门支铰的转动、润滑状况，支铰的变形、损伤及腐蚀状况;

3)人字闸门顶枢、底枢的转动、润滑及腐蚀状况。

2.5闸门吊杆、吊耳外观检测应包括下列内容:

1)吊杆的损伤和变形，吊杆之间的连接状况;

2)吊耳的损伤和变形，吊耳与闸门的连接状况;

3)吊杆与吊耳的连接状况;

4)吊杆、吊耳的腐蚀状况；

2.6闸门止水装置外观检测应包括下列内容:

1)柔性止水的磨损、老化、龟裂、破损、脱落等;

2)刚性止水的磨蚀、变形等;

3)止水压板、垫板、挡板的损伤、变形、缺件及腐蚀状况等;

4)螺栓的损伤、变形、缺件、紧固状况及腐蚀状况等。

2.7闸门埋件外观检测应包括下列内容:

1)主轨、侧轨、反轨、止水座板、闸槽护角的磨损、脱落、错位等;铰座的表面缺陷、损伤等;

2)底槛的变形、损伤、错位等;

3)门嵋、钢胸墙的变形、磨损、错位等;

4)埋件的腐蚀状况。

2.8闸门平压设备(充水阀或旁通阀)外观检测应包括下列内容:

1)设备的完整性及操作方便性;

2)吊杆和阀体的变形、损伤及腐蚀状况等。

2.9闸门锁定装置外观检测应包括下列内容:

1)锁定装置的操作方便性和灵活性;

2)锁定装置的变形、损伤、缺件及腐蚀状况等。

3.闸门腐蚀状态及蚀余厚度检测

3.1通过闸门的腐蚀检测了解闸门的腐蚀状态，同时针对防腐涂层进行检测，以便于采取更合理的防腐蚀措施。测结.定构的整体蚀余厚度，以便于设计单位校核闸门的结构承载能力，为结构有限元仿真复核计算单位提供实测数据，为预测（或判别）设备剩余寿命做数据基础。闸门腐蚀状态及蚀余厚度检测主要目的是：

1）确定腐蚀部位及其分布状况；

2）检测严重腐蚀面积大小；

3）遭受腐蚀损坏构件的蚀余截面尺寸；

4）确定蚀坑（或蚀孔）的深度、大小、发生部位和蚀坑（或蚀孔）密度；

5）结构整体及构件(杆件)的腐蚀量及蚀余厚度；

6）构件(杆件)的整体腐蚀程度评定。

3.2闸门腐蚀检测主要分为腐蚀量检测和腐蚀程度评定两个阶段。

3.2.1腐蚀量检测

腐蚀量检测前应对被检部位表面进行清理，去除表面附着物、污物、腐蚀物等。检测时宜除去构件表面涂层，如果带涂层测量，应扣除相应的涂层厚度。

腐蚀量检测应遵循下列原则：

1）检测断面应位于构件腐蚀相对较重部位；

2）每个构件（杆件）的检测断面应不少于3个；

3）闸门每个测量单元的测点应不少于5个；

4）对于构件（杆件）的隐蔽部位，宜增加检测断面和测点数量；

5）对于严重腐蚀的局部区域，宜增加检测断而和测点数从；

6）检测时宜除去构件表而涂层，如果带涂层测量，应扣除相应的涂层厚度。

3.2.2腐蚀程度评定

腐蚀程度应按A(轻微腐蚀)、B(一般腐蚀)、C(较重腐蚀)、D、(严重腐蚀)四级进行评定:

1） A级,表面涂层基本完好，局部有少量蚀斑或不太明显的蚀迹，金属表面无麻而现象或只有少量浅而分散的蚀坑。在300mm×300mm范围内只有1.0～2.0mm的蚀坑，密集处不超过4个。

2） B级，表面涂层局部脱落，有明显的蚀斑、蚀坑，蚀坑深度小于0. 5mm，或虽有深度为1. 0～2. 0mm的蚀坑，但较分散。在300rnm×300mm范围内不超过30个蚀坑，密集处不超过60个。蚀坑平均深度小于板厚的5%，且不大于1 mm;最大深度小于板厚的10%,且不大于2 mm。构件(杆件)尚未明显削弱。

3） C级，表面涂层大片脱落，脱落面积不小于100mm ×100mm.或涂层与金属分离且中间夹有腐蚀皮，有密集成片的蚀坑，在30 0mm×300mm范围内超过60个，深度为1.0～2.0mm;或麻面现象较重，在300mm×300mm范围内蚀坑数量虽未超过60个，但深度大于2. 0mm。蚀坑平均深度小于板厚的10%，不大于2mm。最大深度小于板厚的15%，且不大于3mm。构件(杆件)已有一定程度的削弱。

4） D级，蚀坑较深且密集成片，局部有很深的蚀坑，蚀坑平均深度超过板厚的10%，且大于2.0mm，最大深度超过板厚的15%，且大于3. 0m;出现孔洞、缺肉等现象。构件(杆件)己严重削弱。

3.3闸门涂层外观检测：

1）涂层质量应按制造厂家标示的涂料固化所需时间进行固化检查，防腐层不得有未干硬或黏腻性、潮湿或黏稠区域。

2）防腐层外观应全部目视检查，防腐层上不得出现尖锐的突出部、龟裂、气泡和分层等缺陷，微量凹陷、小点或皱褶的面积不超过总面积的10％可视为合格。

3）防腐层厚度应采用磁性测厚仪逐根测量。外防腐层随机抽取三个截面。每个截面测量上、下、左、右四点的防腐层厚度。

4. 闸门无损检测

4.1闸门主要结构的一类、二类焊缝和受力复杂、易于产生疲劳裂纹的零部件，应进行无损检测。无损检测之前应清除检测区域表面的附着物、污泥、腐蚀物，必要时宜对检测区域表面进行修整打磨处理。

4.2焊缝内部缺陷可选用超声波检测,表面焊缝缺陷可选择磁粉检测。

4.3检测的焊缝长度占焊缝总长度的百分比应按下列原则确定：

1）一类焊缝，超声波检测长度应不少于20%；

2）二类焊缝，超声波检测长度应不少于10%。

4.4若焊缝多处存在缺陷，宜增加探伤比例。如发现某条焊缝存在裂纹等连续性超标缺陷，应对整条焊缝进行检测。

4.5当采用某种检测方法对所发现的缺陷不能准确定性和定量时，应采用其他无损检测方法进行复查。同一焊接部位或同焊接缺陷，若采用两种及两种以上无损检测方法检测，应分别按各自的检测标准进行评定，全部合格方为合格。

4.6对于无损检测发现的裂纹或其他超标缺陷，应分析其产生原因，判断发展趋势，对缺陷的严重程度进行评估，并提出处理意见。对于受力复杂，易于产生疲劳裂纹的零部件，应采用渗透检测或磁粉检测进行表面裂纹检查；发现裂纹时，应进行超声波检测或射线检测，以确定裂纹走向、长度和深度。

4.7钢闸门焊缝按其重要性分为三类，合同文件及图样另有规定者，按合同文件及图样的规定。检测主要对一类焊缝和二类焊缝进行。

1）一类焊缝：

①闸门主梁、边某某、臂助的腹板及翼缘板的对接焊缝。

②闸门及拦污栅吊耳板、拉杆的对接焊缝。

③闸门主梁腹板与边某某腹板连接的组合焊缝（对接焊缝与角焊缝）或角焊缝；主梁翼板连接的对接焊缝。

④转向吊杆的组合焊缝或角焊缝。

⑤人字闸门端柱隔板与主梁腹板及端板的组合焊缝。

2）二类焊缝：

①闸门面板的对接焊缝。

②拦污栅主梁和边某某的腹板及翼缘板的对接焊缝。

③闸门主梁、边某某、支某某的翼缘板与腹板的组合焊缝或角焊缝。

④闸门吊耳板与门叶的组合焊缝或角焊缝。

⑤主梁、边某某与门叶面板相连的组合焊缝或角焊缝。

⑥支某某与连接板的组合焊缝或角焊缝。

4.8所有的焊缝均应进行外观检查，外观检查标准以DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》为准，外观质量应符XX工金属结构焊缝外观质量检测要求的规定。焊接内部质量检测可选用射线或超声波检测，焊缝表面检测可选用渗透检测或磁粉检测。当无损检测人员应用其中一种检测方法，不能对所发现的缺陷进行定性和定量时，应采用其他无损检测方法进行复查。

4.9同一焊缝部位或同一焊接缺欠，使用两种及两种以上的无损检测方法时，按照各自标准各自评定合格时为合格。局部无损检测部位应包括全部丁字焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。

4.10焊缝局部无损检测发现存在裂纹、未融合或不允许的未焊透等危害性缺欠时，应对该条焊缝进行全部检测。如发现存在其他不符合要求的缺欠，应在其延伸方向或可疑部位做补充检测，补充检测的长度应大于等于200mm，经补充检测发现仍存在不符合要求的缺欠，应对该整条焊缝进行全部检测。

4.11超声波检测按GB/T11345-2013《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》进行，检测等级为B级，一类焊缝Ⅰ级为合格，二类焊缝不低于Ⅱ级为合格。对于延迟裂纹倾向的钢材，无损检测应在焊接完24小时后进行。

4.12超声波检测技术检测技术等级选用B级检测。焊缝超声波检测注意事项如下：

1）超声波仪：A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围至少为1-5MHz；仪器应至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示，水平线性误差不大于1%，垂直线性误差应不大于5%，探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB的误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。

2）耦合剂：化学浆糊。

3）试块采用：CSK-ⅠA、RB-2。

4）探头及探测频率的选择：选用K2.5、K2.0、K1.5斜探头，在进行单面双侧或双面单侧扫查。探头晶片的有效面积不应超过500mm2，且任一边长不应大于25mm；声束轴线水平偏离角应不大于2°；探头主声束垂直方向的偏离，不应有明显的XX.探头的探测频率：2.5MHz

5）检测表面处理：检测表面要清除探头移动区的飞溅，锈蚀及油污，表面打磨平滑，露出金属XX，并能保持良好的声耦合。

6）检测面与探头移动区：一般在焊缝的外表面进行检测，单面双侧。探头移动区应不小于1.25P。探头垂直于某某中心线旋转在探伤面上作锯齿型扫查。每次前进间距不得超过探头晶片直径d，应有15%的重叠区。在保持探头与焊缝中心线垂直的同时大致做10°～45°的摆动，为发现焊缝与热影响区的横向缺陷，应在焊缝两侧边缘，使探头与焊缝中心线平行和探头与焊缝成一个夹角（10°～45°）作平行或斜平行移动，但灵敏度要适当提高。检验区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域，这个区域最小10mm，最大20mm。

7）距离—波幅曲线的绘制、检查与修正：每次检测前必须校验距离一波幅曲线，校验可在RB-2试块上进行，校验点不少于三点。检测时对表面声能损失及材质衰减进行修正，修正量必须计入距离一波幅曲线。

8）焊缝探伤检测长度根据现场检测焊缝的缺陷情况确定，实际检测焊缝长度将超过检测规范规定的焊缝长度比例。对于探伤中发现的裂纹，要分析其产生原因，判断发展趋势，并提出处理意见。超声波探伤对焊缝两侧附近表面状况有一定的要求，实际探伤时，根据具体情况，可能需要对焊缝两侧附近表面进行适当的打磨处理。

5.闸门材料检测

5.1闸门材料性能检测的目的是检验闸门金属结构所使用的材质是否符合标准要求，是否满足工程需要。根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》要求，本次材料检测从以下两个方面进行：

1）复查竣工验收资料和原设计图纸；

2）在闸门金属表面进行表面硬度测试，换算得到材料的抗拉强度值与标准值作比较。

5.2在对闸门金属表面进行硬度测试时，采用布氏硬度试验进行测量。布氏硬度试验是把一定直径的钢球，在规定的载荷作用下并在一定时间内压入试样或工件，布氏硬度值以试样或工件上钢球压痕球面上的平均压力（kgf/mm）计算得出。

布氏硬度试验过程的注意事项如下：

1）试样表面不应有凹凸不平的加工缺陷或夹杂物，以免损坏压头，同时最后加工不应影响金属的硬度，例如由冷加工而产生的硬化或由于在加工过程中引起发热而产生的回火。

2）试样表面应干燥清洁无油层，对于有油漆、电镀层、氧化皮、脱炭层或渗炭层的试样，结果主要目的不是试验该层的硬度，则应加以清除。

3）布氏硬度试验，试样表面应制成光滑平面，以便压痕边缘足够清晰，保证测量压痕直径的准确性。

4）试面应垂直于压头轴线，其倾斜度不应大于2o。

5）试样的支承面应能保证试样与支承台紧密接合，在试验时不能移动，试样本身更不应产生弯曲和弹性变形。

6）应根据试验方法和试样厚度，恰当地选择试验载荷。

6.启闭机巡视及外观检查

固定卷扬式启闭机现状检测应包括下列内容：

1）机架检测：机架检测应包括损伤、变形、焊缝表面缺、腐蚀状况及机架与基础的固定状况检测。

2）制动器检测：制动器检测应包括制动轮表面缺陷、粗糙度、硬度及腐蚀状况检测等。

3）减速器检测：减速器检测应包括齿轮副的啮合状况检测，齿面缺陷、损伤、磨损、腐蚀、胶合状况检测；减速器的油质、油量、渗漏检测等。齿面磨损严重时，应进行齿面硬度检测。

4）卷筒及开式齿轮副检测：卷筒及开式齿轮副检测应包括卷筒表面、辐板、轮缘、轮毂的表面缺陷、损伤、裂纹、腐蚀状况检测；开式齿轮副的润滑状况、啮合状况检测，齿面缺陷、损伤、磨损、腐蚀状况检测等；齿面磨损严重时，应进行齿面硬度检测。

5）传动轴及联轴器检测；传动轴及联轴器检测应包括表面缺陷、变形、裂纹、腐蚀状况检测等。

6）滑轮组检测；滑轮组检测应包括表面缺陷、磨损、损伤、变形、腐蚀状况检测等。

7）钢丝绳检测：钢丝绳检测应包括钢丝绳的磨损、变形、绳径减小、断丝、润滑、腐蚀状况检测等，钢丝绳末端与卷筒及闸门吊点的固定状况检查，钢丝绳在卷筒表面的最小缠绕圈数及排列状况检查，排绳器的运行状况。

7. 启闭机性能状态检测

启闭机的安全检测范围主要包括：启闭机启闭运行试验和启闭机运行噪声检测等。

7.1启闭机启闭运行试验

启闭机启闭运行试验的试验过程及注意事项如下：

① 启闭机吊具上带闸门的运行试验。

②检查各机构动作灵活、工作平稳可靠；各项性能参数达到设计要求；各限位开关、安全保护和连锁装置应动作准确可靠；试验结束后，检查各零部件有无裂纹、开焊、连接松动或损坏；各电动机、接触器等电气设备的温某某是否符合要求、且无损坏，各机构和结构件有没有出现异常情况，各制动器工作是否正常。

③荷载试验时电动机三相电流不平衡度不超过10%，电气设备应无异常发热现象，所有保护装置和信号应准确可靠。

④所有机械部件在运转中不应有冲击声，并检查开式齿轮啮合状态是否满足要求。

⑤制动器应无打滑、无焦味和冒烟现象。

试运行试验结束后，机构各部分不得有破裂、永久变形、连接松动或损坏；电气部分应无异常发热现象等影响性能和安全的质量问题。

7.2启闭机运行噪声测试

噪声检测主要是用来评定噪声的影响状态，本次噪声测量为声压级测量。参照《旋转电机噪声测定方法及限值（第1部分：旋转电机噪声测定方法）》规范要求，本次检测采用半圆法，即在电动机的上部、轴向延长线及水平向两侧共5个点进行声压测量，各测点距离电动机外表面垂直距离为1m（见下图），取平均值即为声压级。

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注：②、③两测点为电动机轴水平向相对应的两个位置

8. 启闭力检测

闸门启闭力检测采用传统的电测法，通过在启闭机输出主传动轴上粘贴电阻应变计获取信号，利用导线传递，实现主轴扭矩的测量。电阻应变片通过绝缘速粘胶粘贴在被测受力构件上，并采用高级密封绝缘胶进行密封处理，以保证应变片具有良好的绝缘度。检测时动态应变计的温度补偿采用单个通道应变计的自补偿。

检测时动态应变计的温度补偿采用每个测点各用一个补偿。对单向应变片

σ=η/η1Eε

当量应力采用第四强度理论计算。取E=2.06×105MPa、μ=0.3。检测用应变仪的灵敏系数为η=2.08，应变计的灵敏系数为η1=2.08。检测仪器主要是动态应变测试系统和便携电脑。

单应变片检测启门力方法一般用在卷扬式启闭机中，测点布置在减速箱输出轴的中部，该部位基本上处于纯扭状态。沿轴线90°方向贴一动态应变片作为测力工作片，如下图所示。

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启闭力检测测点示意图

9.启闭机、钢闸门结构振动检测

9.1一般规定

根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》规定，在运行中发生剧烈振动并影响结构安全的钢闸门和启闭机应进行结构振动检测。

对启闭机进行振动检测操作要求如下：

结构振动检测本次采用振动位移传感器。所用传感器及二次仪表的频率响应特性应满足测量频率范围的要求，并且有足够额灵敏度和较低的噪声，使测量系统的信噪比满足动态范围的要求。

启闭机结构振动检测的测点应布置在振动响应较大的位置，且应避开振型节点；振型检测的测点布置应根据结构形式确定。振动传感器的测振方向应与结构的振动方向一致。

测振传感器应与结构连接紧固，在振动过程中不能松动，电缆应固定牢固，避免“颤动噪声”。

9.2振动检测内容：

结构振动量检测，包括位移、速度、加速度以及自振频率检测。

结构振动测试测点选择在机架结构和钢闸门中部处，测点布置三个拾振传感器，三个拾振传感器方向分别为：沿水平方向为X，竖向方向为Y，垂直方向为Z。

检测工况：启闭机运行过程中

通过拾振传感器和数据采集仪，记录启闭 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ；

5）设计工况的最大实测应力值或最大计算应力值超过容许应力值，但不超过容许应力值的105%；

6）启闭机闸门运行中有明显振动，但尚不影响启闭机闸门安全运行；

7）设计工况的最大启闭力超过启闭机额定容量，但不超过启闭机额定容量的105%。

不符合“安全”和“基本安全”等级条件的闸门和启闭机评定为“不安全”。

12.主要检测仪器设备

检测仪器设备表

检测项目

仪器设备



启闭机和钢闸门现场安全检测

巡视及外观检查

钢卷尺、游标卡尺、水平尺、焊缝检验尺、照相机、放大镜、砂纸、打磨机





腐蚀状态及蚀余厚度检测

超声波测厚仪、涂层测厚仪、放大镜、深度游标卡尺、钢卷尺和钢直尺





焊缝无损探伤

超声波探伤仪、磁粉探伤仪、焊缝检测尺、超声波测厚仪、打磨机、钢卷尺、放大镜





材料检测

里氏硬度计、钢直尺、打磨机





应力测试

应变片、应变仪、网关、仪器线、笔记本





结构振动检测

拾振传感器、测振仪、





启闭机性能状态检测

声级计、振动测量仪、网关、仪器线、笔记本





启闭力检测

应变片、应变仪、网关、仪器线、笔记本





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