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【关键字】水电站,金属结构,埋件,防腐蚀,方法
中图分类号:[TM622] 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
某水利枢纽是以防洪、通航、发电为主要效益的特大型水利工程。大坝及电站建筑中有大量的闸门、拦污栅、门机、钢管、铁塔及门槽埋件等,这些上万吨金属结构件长期露裸在水中或暴露在大气环境下,受到泥砂、水流、水生物、大气等各种介质的腐蚀与磨损,破坏防腐涂层及金属体,影响结构物强度和正常运行。该水利枢纽金属结构物及埋件腐蚀按运行工况及所处环境主要分为水下腐蚀磨损与气蚀、水面干湿交替腐蚀、大气腐蚀等。在工程建造和运行管理上,不同腐蚀环境下的水工金属结构物及埋件采用了相适应的防腐蚀方法和维护措施,取得了比较好的防腐蚀成效。
二.水下腐蚀磨损与气蚀环境下金属结构物及埋件的防腐蚀
1.有(无)机涂层
该水利枢纽的水下钢结构在20世纪80年代制造安装和投运初期时采用了红丹防锈漆涂层加氯化橡胶铝粉漆涂层进行防腐蚀,其防腐蚀性能并不理想,以后不再采用。工程建设后期,对处于静水中或小流速环境下的闸门采用了热喷涂锌层覆盖加有机涂料封闭的方法, 10多年的运行检查显示,复合保护涂层的底层基本完好,防腐蚀抗蚀效果比较理想。大坝泄水检修门曾采用玻璃钢层防腐蚀,但是门体棱边的玻璃钢层容易产生暴裂和破损。
部分弧形工作闸门、检修门及拦污栅采用过无机富锌类涂料层防腐蚀,但运行1至2a后就出现了较多的锈斑。随后,枢纽闸门的防腐蚀改用无机富锌类涂料做底涂层,采用抗磨蚀性好的环氧类涂料做面涂层,耐蚀性及防腐蚀效果比较好。
2.热喷涂金属层
金属结构物经过热喷锌层覆盖后,其耐腐蚀性得到提高,但锌层的抗磨蚀性差,采用抗磨蚀性好的环氧类涂料做面涂层封闭后,其综合防腐蚀性能明显提高。喷锌层的耐腐蚀性效果在于锌层必须与金属基体以及锌层与涂料封闭层牢固结合。因此,金属结构物热喷锌层覆盖前的预处理采用喷射钢砂或刚玉砂、石英砂除锈,除锈程度和表面粗糙度应达到Sa25至30级,对表面预处理与热喷锌层、涂料层封闭的工序间隔时间以及环境温度、湿度、热喷涂工艺、喷涂层厚度等都应进行严格控制。
3.环氧金刚砂涂层
处在高速水流区的金属结构物表面采用环氧金刚砂涂层保护,其抗磨蚀性能较突出,运行8至10a后,涂层有效覆盖率仍在95%以上。环氧金刚砂涂层防腐蚀的成本适中,比较适合在弧形闸门迎水面、水轮机叶片、座环、导叶等处使用。
4.热喷碳化钨层
热喷碳化钨层加改性环氧液渗透保护的防腐蚀方法主要适用于水轮机叶片或叶片缘,也可用于其他高速水流区的金属结构物表面,其特点是耐磨性极好、抗气蚀性强,但是造价较高。
5.热喷金属层与有(无)机涂层防腐蚀比较
环氧金刚砂涂层、热喷碳化钨层以及高效防腐蚀性涂层的施工成本都较高,环氧类涂料层防腐蚀的成本相对较低,一般用于检修周期较短、使用年限要求不高的拦污栅等。拦污栅检修周期通常为10a左右,检修时需要做门形矫正、断栅条的检修、滑块等支撑件更换以及栅体的防腐蚀。因此,金属结构物采用有(无)机涂料层,其8至10a的有效保护期能够满足防腐蚀要求。
该水利枢纽对水下闸门体采用环氧富锌类涂料或无机富锌类涂料做底涂层、环氧云铁类涂料做中间涂层,面涂层采用改性耐磨环氧类涂料或底涂层采用重防腐蚀环氧涂料+面涂层重防腐蚀环氧厚浆型涂料保护,经过5至8a运行后观察,金属表面的防腐蚀涂料层保存面积仍达85%以上。该水利枢纽水下腐蚀磨损与气蚀环境下金属结构物及埋件的现行防腐蚀保护方案如表1。
表一 金属结构物水下防腐表
三.大气环境下金属结构物防腐蚀
该水利枢纽大气环境下的金属结构物主要有门机、桥机、清污机、启闭机、主变压器外壳以及高压线塔、开关站钢构件、钢结构桥梁等。露天环境下的金属结构物受到太阳光、大气湿度、降水量、风尘以及大气中腐蚀物质等的综合因素影响,主要产生均匀腐蚀。金属结构物材质、形状和环境的不同,也会产生斑状腐蚀和缝隙腐蚀。
1.露天环境下的金属结构物防腐蚀主要采用防腐耐候性涂料。这些金属结构物的防腐蚀工程大多数需要在设备现场施工,受环境条件限制,涂装前的金属表面除锈处理一般采用手工机械方法。因此,这些设备的金属表面手工除锈应彻底,特别是那些形状起伏突变、深凹隐藏的易锈结构部位更要除锈干净。
2.该水利枢纽大气环境下金属结构物的现行防腐蚀材料以有机涂料为主。大部分金属结构物外表采用底涂环氧富锌涂料、中涂环氧云铁防锈涂料、面涂丙烯酸聚胺醋涂料,防腐时效可以达到10年。在门机、清污机等设备上使用环氧类涂料作底涂和丙烯酸聚胺醋涂料作面涂后防腐蚀效果良好,运行5年后,无脱皮、无起泡、无粉化,涂层完好、色感饱满。
3.环氧类涂料、特别是环氧富锌涂料作为底涂层具有良好的附着力,与金属面接合力好;丙烯酸聚胺醋涂料用作面涂,涂料价格适中,耐候保色性好,能够起到很好的大气环境下的金属结构防腐蚀作用,而且金属设备表面的装饰效果也很好。氯化橡胶涂料用作面涂层也有较好的耐候性,且价格也较低。大气环境下金属结构物防腐蚀汇总表(见表2)。
表二大气环境下金属结构物防腐表
四.结论
1.水下腐蚀磨损环境下金属结构物的防腐蚀主要采取涂层保护方式
高速水流区的金属结构物使用环氧金刚砂涂层防腐蚀保护,具有极好的抗冲磨耐腐蚀效果,防腐蚀成本也适中。热喷碳化钨层保护具有很好的抗冲磨耐腐蚀效果,可用于水轮机叶片表层保护,也可在一些高速水流区、不易更换维修的闸门平面轨道钢板等金属结构物上使用。
2.静水中或小流速环境下的闸门体宜采用热喷锌加涂料封闭的防腐蚀方法,也可以采用底涂层无机富锌或环氧富锌涂料、面涂层耐磨环氧类涂料的防腐蚀方法。
3.大气环境下金属结构物的防腐蚀以有机涂料层为主。金属结构物外表采用底涂层环氧富锌涂料、中涂层环氧云铁防锈涂料、面涂层丙烯酸聚氨酯涂料的保护方法能够取得比较好的防腐蚀和设备装饰效果。
4.金属表面预处理直接影响到金属结构物涂层的防腐蚀效果,除锈程度和表面粗糙度宜达到Sa25或St3级标准,表面预处理与热喷锌层、涂料封闭层施工工序的间隔时间、施工环境温度与湿度、热喷涂工艺、喷(刷)涂层厚度等应严格控制。此外,水下金属结构物防腐蚀的有机涂层干膜总厚度一般不应小于250μm。
五.结束语
水电站金属结构物防腐是水水电站管理工作中一项重要内容,防腐工作不合格能直接影响到水利工程的安全。防腐工作的操作过程要严格控制,要按照金属结构物所处环境选择相适宜的材料和方法。
参考文献:
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关键词:公路材料土料集料检测质量控制技术分析
Abstract: this article with the highway material as the research object, the highway earth material test operation, aggregate test material quality control technology operations and the three aspects, launched a detailed analysis and explained, and on the highway material inspection and demonstrates the quality control engineering in improving the quality of road construction in the process of the important role played by.
Keywords: highway material earth material aggregate detection quality control technical analysis
中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:
在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下,人们出行需求的急剧发展要求交通运输建设加快其发展速度。公路作为现阶段社会大众中短途出行的最基本交通运输方式,其在运输过程当中所表现出的快速性、便捷性、灵活性以及安全性优势需要引起我们的广泛关注。以上应用优势的达成并非独立的,而需要依托于公路工程项目的高效建设。由此引发相关工作人员有关公路材料检测作业的思考。我们知道:检测的最根本目的在于通过有关产品及工程项目的检测,来对产品及工程项目的整体质量加以判定,其同样是工程项目质量检测的重要实现方式之一。对于公路工程项目而言,土料与集料毫无疑问是检测工作的重中之重,规范以上两类公路材料的检测工作,并配备相应的质量控制技术,确保检测的及时性与精确性,已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。本文现针对这一问题谈谈自己的看法与体会。
一、公路土料检测作业分析
对于公路工程而言,土料检测工作的开展应当包括含水量、颗粒、标准击实以及液塑限等指标在内。对于填筑路基用土而言,其检测应当着重关注以下几方面指标参数:液限限制为50%、塑形指数为26。超过以上限制性参数土料均不得参与进场施工,与此同时,展开有关击实指标的检测作业。在一般情况之下,公路土料击实检测应当按照1/5000m²参数确定击实频率,土料试样应当在封层取样的作用之下切断面进行击实检测。特别注意的一点在于:公路土料检测过程当中样本抽样频率应当设定为5000m³/次,在土质发生变化的状态下针对土料CBR指标(一般来说,CBR指标能够针对公路工程建设项目路基土、粒料以及稳定土强度指标进行反应)予以检测试验。CBR检测作业能够针对公路工程建设项目的基层材料承载能力予以检测试验,以2.5mm参数深度的标准试件贯入量为前提,采取土料相对于局部荷载作用力压入变形的能力表征为判定标准进行测定。整个检测作业过程当中所需的装置设备包括机架装置、加荷装置、测力装置、百分表等,检测作业操作比较简便且能够兼顾对土基强度参数的评定,是公路土料检测中的重要组成部分之一。
二、公路集料检测作业分析
集料作为公路工程施工项目进行过程当中的最关键组成材料之一,其在公路基层及面层材料中主要起到骨架支撑的作用,其对于公路工程建设质量的影响也是极其显著的。在对其进行检测作业的过程当中,应当特别关注集料试样的取样方式以及试验检测开展步骤。具体而言,可归纳为以下几个方面。
(一)公路集料检测试样取样方法分析。很显然,试样取样的均匀性对于后续检测过程当中有关集料整体性能的评估结果有着极为关键的影响。值得注意的一点在于:在大型料堆或是料场上进行集料试样取样的过程当中,取样工作人员首先应当将包括堆脚、堆顶以及堆侧在内的不具显著代表性的部分予以清理,将处于料堆顶部、中部以及底部间隔等量取样作为集料试样样本。与此同时,集料试样取样数量的多少应当参照待检测项目数量予以确定。集料曲阳之后应当对所取得的集料试样样本进行缩分处理。一般情况下,试验工作人员可以按照四等分(沿所取集料试样样本中互相呈垂直状态的方向为水平方向,由中间至两边对计量样本进行缩分,缩分需要形成四份基本一致的试样样本,并以对角取料方式加强缩分精度,直至检测样本能够满足相关参数需求)或是借助于分料器装置的方式对其进行缩分处理。
(二)公路集料检测方法及标准分析。首先,对于粗集料检测方法及标准而言,检测过程当中应当着重关注有关集料密度、吸水量、含泥量以及针片状含量指标的检测工作。具体来说:①.集料密度/含水量指标检测:以上指标的检测主要以网篮法为主。进入实际检测作业的试样应当过2.36mm筛选并进行二次缩分处理。检测之前应当确保粗集料检测样本具备24h以上的浸水时间。平行检测过程当中应当特别关注偏差率的控制问题,密度偏差应当在0.02以内,吸水率偏差应当在0.002以内;②.集料含泥量指标检测:含泥量指标检测以筛洗法为主。检测试样在导入容器之后同样应当进行24h以上的浸水处理,之后淘洗并将悬浮于容器上部的浑浊溶液倾倒至套筛之上,充分以上动作直至水清澈,最终进行烘干称重处理;③.集料针片状含量指标检测:有关针片状含量指标的检测工作,应用比较广泛的检测方法可分游标卡尺法以及归准仪法两种。检测试验过程当中判定颗粒最大长度参数与侧面最大厚度比值在3:1以上的颗粒属于针片状颗粒。其次,对于细集料检测方法及标准而言,检测过程当中应当着重关注有关集料密度以及砂当量指标的检测工作。具体来说:①.集料密度指标检测:该指标的检测方式以容量瓶法位置。以集料试样的表观相对密度参数进行判定;②.集料砂当量指标检测:该指标检测的关键在于以检测结构的洁净程度对加以确定。特别值得注意的一点在于:检测试样在检测之间应当过4.75mm筛,以集料质量与套筒顶面相对于活塞地面高度参数为重点关注指标参数。
三、公路材料质量控制技术分析
相关数据研究结果表明:对于整个公路工程建设项目而言,公路建筑材料的费用开支一般为总工程造价的30%~50%左右,其重要性由此可见一斑。换句话来说,公路材料费用的合理控制对于公路工程建设项目经济效益的实现而言是极为关键的。具体而言,公路材料质量控制技术措施可从以下几个方面入手:①.针对土料场蕴藏数量进行调查,对其开采与运输环境条件予以评估,对于工程项目建设所涉及到的主要材料进行室内检测,并填列相应的检测报告,统一入档;②.混凝土构造物所涉及到的钢筋类型、型号以及尺寸参数应当与公路工程建设项目相关设计文件标准相契合,确保施工质量的稳定性;③.包括涵管、盖板以及预制梁在内的半成品构建采购作业而言,施工方应当针对供货方的合格证书及试验检测报告予以检查,必要时可采取抽样检测试验的方式对其质量进行复核;④.各类型材料的进场应当由具体的平面布置图与之相适应,做好各种材料的防潮、防水以及防腐蚀工作。
四、结束语
大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题:材料对于公路工程质量的实现与提升而言是极为关键的。材料检测及质量控制应当作为公路工程项目施工全过程中的重要参与部分。相关检测及质量控制工作的开展需要明确实践方式,构建质量保障体系,制定监理规范标准,确保检测结果的真实性与完整性。总而言之,本文针对公路材料检测及质量控制技术相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后研究与实践工作的开展提供一定的借鉴与帮助。
参考文献:
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