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        內(nèi)襯不銹鋼鋼覆面的設(shè)計(jì)探討

        2013-09-12 12:02:24邢建鋒
        電子測(cè)試 2013年9期
        關(guān)鍵詞:陰角土建射線

        邢建鋒

        (中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司,050021)

        不銹鋼覆面,是指在一些建筑物的某些重要或有特殊要求的房間內(nèi)地面、墻面和頂棚上敷設(shè)一層不銹鋼板,將不銹鋼板作為房間的內(nèi)部襯里,其作用主要體現(xiàn)在:

        1)作為房間耐酸堿腐蝕的屏障;

        2)作為房間內(nèi)輸送或貯存液體的一道安全措施;

        3)防止房間內(nèi)貯存或輸送的液體發(fā)生泄漏后向墻面、地面滲入;

        4)方便對(duì)液體貯存和輸送過程中泄漏液體的收集;

        5)方便對(duì)發(fā)生泄漏事故后的墻面、地面沾污的清洗和去污;

        6)防止有毒有害物質(zhì)的遷移,保護(hù)周邊環(huán)境的安全;

        7)盡量減少建筑物退役過程中產(chǎn)生的有毒、有害物質(zhì),降低退役過程中的廢物量。

        1 內(nèi)襯不銹鋼覆面材料的選取

        內(nèi)襯不銹鋼覆面材料選取過程中要對(duì)材料成本、耐腐蝕性能、機(jī)加工和焊接性能等綜合因素進(jìn)行考慮。一般設(shè)施中建議選用0Cr18Ni9(AISI 304)不銹鋼。該種材料屬于奧氏體不銹鋼,具有良好的冷、熱加工性能、無磁性并有好的低溫性能,具有足夠的耐晶間腐蝕能力,在氧化性酸(HNO3)中具有優(yōu)良的耐蝕性,在堿溶液和大部分有機(jī)酸和無機(jī)酸中以及大氣、水、蒸汽中耐蝕性亦佳。是不銹鋼的主體鋼種,其產(chǎn)量約占不銹鋼總產(chǎn)量曲30%以上,廣泛應(yīng)用于食品用設(shè)備,一般化工設(shè)備,原子能用工業(yè)設(shè)備。

        2 內(nèi)襯不銹鋼覆面鋼板厚度的選取

        鋼板厚度選取過程中要著重考慮鋼板的價(jià)格,鋼板的誤差及鋼板的可焊性等因素。隨著加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,除非有特殊要求,鋼板的單價(jià)一般以噸/元進(jìn)行計(jì)價(jià),薄厚不同的鋼板的單價(jià)差別越來越不明顯。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),筆者建議覆面板取2~3mm鋼板為宜,太薄的鋼板焊接不太方面,太厚鋼板則不經(jīng)濟(jì)。

        3 內(nèi)襯不銹鋼覆面施工工藝的選取

        內(nèi)襯不銹鋼鋼板施工工藝包括先貼法和后貼法兩種施工工藝。

        先貼法施工工藝顧名思義即不銹鋼覆面板與混凝土地面或墻體同時(shí)施工,覆面板作為內(nèi)模板使用,一次成型,該種施工方法的優(yōu)點(diǎn)在于施工速度較快,缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在需要的覆面板厚度較大(一般鋼板厚度在6mm左右)、施工精度要求較高易,產(chǎn)生空鼓、澆不實(shí)、漲模等缺陷,施工質(zhì)量難以保證,除非特殊部位或特殊場(chǎng)所,一般較少采用。

        后貼法施工工藝即土建施工完成后在進(jìn)行覆面施工。一般施工方法是在土建的施工面上預(yù)埋鋼板基礎(chǔ),然后在基礎(chǔ)上焊接龍骨,通過龍骨調(diào)整地面或墻面的平整度,其次用是你砂漿找平,再在龍骨墊板上焊接覆面。該種施工方法的優(yōu)點(diǎn)在于施工總體質(zhì)量容易保障,與土建施工不產(chǎn)生交叉,檢修和維護(hù)方便,在工程設(shè)計(jì)和施工中較多采用

        4 內(nèi)襯不銹鋼覆面設(shè)計(jì)過程中需注意的一些問題

        4.1 龍骨的設(shè)計(jì)

        龍骨作為覆面板的支撐和覆面板上設(shè)備的承重組件,設(shè)置在土建基礎(chǔ)和覆面板之間,一般由土建預(yù)埋板、支撐槽鋼、墊板三部分組成,具體結(jié)構(gòu)見圖1。

        圖1 龍骨設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖

        考慮龍骨材料的經(jīng)濟(jì)性和與土建埋筋焊接的相容性,土建預(yù)埋板、支撐槽鋼材質(zhì)建議選用碳鋼,墊板材質(zhì)選用不銹鋼。墊板和支撐槽鋼的平面度決定著覆面板施工完成后的整體質(zhì)量。

        4.2 覆面板的布置

        覆面板設(shè)計(jì)的一條重要原則是布置過程中不能出現(xiàn)十字焊縫(也叫交叉焊縫),十字焊縫的主要危害是易產(chǎn)生三向應(yīng)力,導(dǎo)致應(yīng)力集中和金屬過熱引起成分改變影響強(qiáng)度。根據(jù)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50236-2011 )要求“相鄰兩縱向焊縫的距離應(yīng)大于壁厚的3倍,且不應(yīng)小于100mm”,建議覆面板在布置過程中相鄰兩道焊縫的間距不小于100mm,如在布置中實(shí)在無法達(dá)到,可考慮通過通過加強(qiáng)檢測(cè)手段來彌補(bǔ)可能產(chǎn)生的缺陷。

        覆面板設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮單塊班的外形尺寸及重量,外形尺寸一般不宜過大,過大的覆面板不僅吊裝困難,而且易發(fā)生本體和焊接變形,影響施工質(zhì)量。

        4.3 陰角的設(shè)計(jì)

        陰角指的是凹進(jìn)去的墻角,又叫內(nèi)角。鋼覆面設(shè)計(jì)中陰角一般出現(xiàn)在墻面與地面或頂棚與墻面之間的夾角。墻面與地面或與頂棚的陰角一般采用鋼板預(yù)制成圓弧狀,不采用鋼板對(duì)焊,防止在陰角部位產(chǎn)生死角,不便于廢液的清理。圓弧角首先采用水泥砂漿找平,在焊縫位置預(yù)設(shè)角板,再進(jìn)行預(yù)制鋼板的安裝。陰角的結(jié)構(gòu)見附圖2

        圖2 陰角設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖

        4.4 陽(yáng)角的設(shè)計(jì)

        陰角指的是凸進(jìn)去的墻角,又叫外角。鋼覆面設(shè)計(jì)中陽(yáng)角一般出現(xiàn)在墻面與柱面、門框、窗框之間的夾角及設(shè)備基礎(chǔ)上周邊的尖角。陽(yáng)角鋼覆面的設(shè)計(jì)一般通過土建預(yù)埋角鋼實(shí)現(xiàn),一次成型,不進(jìn)行二次處理。陽(yáng)角的結(jié)構(gòu)見附圖3 。

        圖3 陽(yáng)角設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖

        圖4 設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖

        圖4 積液坑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖

        4.5 設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

        敷設(shè)鋼覆面的房間,不可避免的會(huì)布置一些設(shè)備,如水泵、液體貯存罐、箱等。為了設(shè)備和管線安裝的需要,設(shè)備基礎(chǔ)一般要求會(huì)高出地面100~200mm,這就形成了一種獨(dú)立基礎(chǔ),對(duì)鋼覆面的設(shè)計(jì)和施工會(huì)造成很大的影響和不便。一般在設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中陽(yáng)角位置預(yù)設(shè)埋件,基礎(chǔ)的頂面和側(cè)面采用后貼法施工。設(shè)計(jì)過程中尤其需注意在基礎(chǔ)的側(cè)面預(yù)埋豎向埋件,防止因側(cè)面板因無墊板造成施工困難和焊接缺陷。設(shè)備基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)見圖4。

        4.6 積液坑的設(shè)計(jì)

        積液坑作為液體收集的裝置,設(shè)置在地面以下,大的積液坑可采用后貼法施工,小的積液坑一般采用預(yù)制容器,將預(yù)制容器作為內(nèi)模板與混凝土一體澆注。積液坑的結(jié)構(gòu)見附圖4。

        4.7 檢驗(yàn)方法的選取

        常用的無損檢測(cè)方法包括射線照相檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(cè)(UT)、磁粉檢測(cè)(MT)和液體滲透檢測(cè)(PT) 四種檢測(cè)方法。不銹鋼覆面的無損檢驗(yàn)的方法一般選取液體滲透檢測(cè)(PT)和射線照相檢測(cè)(RT)兩種相配合的方式進(jìn)行。

        4.7.1 液體滲透檢測(cè) (PT)

        液體滲透檢測(cè)的基本原理是零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后,在毛細(xì)管作用下,經(jīng)過一段時(shí)間,滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中;經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面施涂顯像劑,同樣,在毛細(xì)管的作用下,顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液,滲透液回滲到顯像劑中,在一定的光源下(紫外線光或白光),缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí),(黃綠色熒光或鮮艷紅色),從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。液體滲透(PT)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:

        可檢測(cè)金屬、非金屬、磁性、非磁性等各種材料;

        可檢測(cè)焊接、鍛造、軋制等加工方式;

        具有較高的靈敏度(可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷);

        顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。

        4.7.2 射線照相檢驗(yàn)(RT)

        射線檢測(cè)的基本原理是利用射線(X射線、?射線和中子射線)在介質(zhì)中傳播時(shí)的衰減特性,當(dāng)將強(qiáng)度均勻的射線從被檢件的一面注入其中時(shí),由于缺陷與被檢件基體材料對(duì)射線的衰減特性不同,透過被檢件后的射線強(qiáng)度將會(huì)不均勻,用膠片照相、熒光屏直接觀測(cè)等方法在其對(duì)面檢測(cè)透過被檢件后的射線強(qiáng)度,即可判斷被檢件表面或內(nèi)部是否存在缺陷(異質(zhì)點(diǎn))。射線檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:

        檢測(cè)結(jié)果直觀;缺陷定性比較容易,定量、定位也比較方便;

        檢測(cè)結(jié)果可以保存;

        適用對(duì)象廣,金屬、非金屬、復(fù)合材料均可進(jìn)行檢測(cè)。

        5 結(jié)論

        總之,內(nèi)襯不銹鋼覆面設(shè)計(jì)中,不僅要考慮設(shè)計(jì)選材的經(jīng)濟(jì)合理、工藝方案的技術(shù)可行,而且要與土建施工密切配合,考慮土建施工誤差及施工過程中易出現(xiàn)的問題,將所有可能出現(xiàn)的問題在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行避免和消除,最大限度地保證完成后產(chǎn)品的質(zhì)量。

        [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,成大先主編,化學(xué)工業(yè)出版社,2008年4月;

        [2]《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50236-2011 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布

        [3]《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》JB/T4730.1~4730.6-2005 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布

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