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水工金属结构维修

/maintenance of hydraulic metal structure/
最后更新 2024-01-06
浏览 127
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保证水工金属结构安全可靠运行和正常使用寿命的工程措施。

英文名称
maintenance of hydraulic metal structure
所属学科
电气工程

水工金属结构维修包括日常维护、探伤检查、防腐处理和破坏部件修复等。

按照水电站水工金属结构维护规程进行日常巡视观测检查,发现问题立即处理。巡视观测检查的主要内容包括:经常浸在水中的闸门及其设备运行及变化情况;在动水中操作闸门时产生的振动现象是否正常;受外界严寒空气作用的焊接结构是否有裂缝出现;需要在冰冻期间操作的闸门是否采取保温或加热措施;用于起吊的钢丝绳是否发生锈蚀、断股等情况。

日常维护包括定期对设备的清扫、检查、防腐处理,润滑油脂补充,变质油脂更换,对钢丝绳表面涂油,易损部件及设备进行更换处理等。

金属结构的组合方式有螺纹连接、铆接与焊接等,常用方法是焊接,如闸门的门叶、压力钢管的拼接等。焊接的焊缝质量存在质量问题(包括夹渣、孔隙、裂缝等),将影响安全运行。焊缝质量常用无损探伤的方法进行检测。无损探伤方法有多种,水工金属结构一般多采用射线探伤或超声波探伤进行检测。

由于金属结构布置在户外、水下,特别是处在水面变化范围的部分,工作条件差,易产生锈蚀。金属结构出现锈蚀的原因,主要是由于结构本身的电化学性能不均匀,加之受日光照射、高速水流冲刷、风浪冲击以及水中漂浮物、泥沙及冰凌对构件表面的磨损等综合作用影响,从而使构件原有防腐层受到损坏。针对引起腐蚀的原因,可以采用涂料防腐、金属喷镀防护层,以及外加电流阴极保护等方法进行防护。

在进行涂料防腐前必须彻底清除金属表面的铁锈,一般使用石英砂进行机械喷砂除锈,使构件露出光亮的金属本色,并且表面粗糙,以使涂料能与母材充分牢固地结合。涂层有坚实的附着力,可提高防腐效果。应根据金属结构所接触的水质以及其他影响条件的不同,采用与之相适应的涂料。所采用涂料应不含活性溶剂、无毒、无污染。如果在构件除锈以后,先进行一次磷化处理再刷涂料,可增强涂料对母材的附着力,延长涂料的使用寿命。

进行金属喷镀前,要彻底清除金属构件表层的锈蚀。喷镀保护层可起隔水作用,并起牺牲阳极的阴极保护作用。金属喷镀材料可以是锌或铝,一般多采用锌,因为金属锌与钢铁有良好的电连接,当其处在同一电介质中时,由于锌的电化学活动性比铁活泼,溶解于水(即牺牲)的电子向附近基体移动,距锌一定距离处,电子聚集到一定程度,构件钢铁成为整体阴极而得到保护,锌则作为阳极而消耗。采用锌喷镀后的外层仍可采用涂料进一步增加其保护作用。

根据化学腐蚀原理,采取外加直流电源,正极通入专用的辅助阳极,负极连接金属构件,即可形成阴极保护系统。通过调节保护电流,可以抵消构件上的许多腐蚀原电池的腐蚀电流,使构件成为一个整体阴极而得到完全的保护,达到防止腐蚀的目的。采用外加电流阴极保护与涂料联合保护,可以使涂料不易受破坏,并可使电流保护降到较低值,达到经济与长效的目的。

包括对水工金属结构部件的损坏件的修复和加固。

修复时必须参照原设计进行。倘若认为原来的设计存在问题,并且是造成设备损坏的原因,需要修改原有设计时,应先提出修改方案,经过审批后方可实施。对易磨易损部件,应按照原设计配置备件,以供维修中发现损坏时及时更换。

主要用于门叶、埋件、启闭设备加固。加固方法有加焊钢结构加固法、粘钢加固法等。粘钢加固法是采用黏结剂把钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。

  • 谭界雄,高大水,周和清,等.水库大坝加固技术.北京:中国水利水电出版社,2011.

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