邱瑞耀

(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，福建 福州 350012)

水工金屬結(jié)構(gòu)中，閘門(mén)的制造是水利水電工程的重要環(huán)節(jié)，在保證水利水電工程安全運(yùn)行中起著重要的作用。高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)對(duì)水工金屬結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，如何保證水工金屬結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程效益的發(fā)揮和使用壽命的長(zhǎng)短，因此研究水工金屬結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法問(wèn)題尤為重要。筆者根據(jù)從事多年水利檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，以灣邊排澇閘站工程為例，淺談金屬結(jié)構(gòu)的實(shí)際檢測(cè)過(guò)程及結(jié)果。

1 工程概況

灣邊排澇閘站工程在南臺(tái)島桔園洲片區(qū)內(nèi)，位于福州灣邊村烏龍江左岸。目前現(xiàn)有排澇設(shè)施不能及時(shí)排水，造成內(nèi)澇災(zāi)害的可能性較大。作為福州市的水利基礎(chǔ)設(shè)施工程，該工程項(xiàng)目的建設(shè)能明顯提高倉(cāng)山區(qū)防洪排澇能力，避免洪水泛濫對(duì)流域河道兩岸地貌、土壤和植被產(chǎn)生擾動(dòng)破壞，起到減輕保護(hù)區(qū)的洪澇水災(zāi)損失的作用，與此同時(shí)也能治理水土流失，保持良好的福州市區(qū)生態(tài)環(huán)境。灣邊排澇閘站工程金屬結(jié)構(gòu)主要由排澇閘工作門(mén)、景觀閘工作門(mén)、排澇閘檢修門(mén)、進(jìn)水口攔污柵、穿堤鋼管及拍門(mén)等組成。

2 檢測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容

水利水電工程檢測(cè)涉及多方面的內(nèi)容，如外觀的檢查、水工工程腐蝕方面的檢查、以及無(wú)損探傷等。根據(jù)《水工鋼閘門(mén)和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(SL 101-2014)及其他相關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)合灣邊排澇閘站工程的具體設(shè)計(jì)要求，受委托單位的委托，對(duì)灣邊排澇閘站的閘門(mén)著重進(jìn)行以上這些方面的檢測(cè)[1]。

3 檢測(cè)過(guò)程及結(jié)果

(1)外觀檢測(cè)

對(duì)景觀閘、檢修閘、工作閘進(jìn)行外觀檢測(cè)，各閘門(mén)外觀形態(tài)完好，門(mén)體無(wú)變形，構(gòu)件無(wú)折斷、損傷及局部變形，涂層完好無(wú)損，表面的其它部分，無(wú)可見(jiàn)的油脂和污物，無(wú)疏松涂層、涂層、鐵銹、氧化皮以及外來(lái)雜質(zhì)，表面還有均勻的金屬色澤。閘門(mén)埋件完好，閘門(mén)節(jié)間聯(lián)接牢固。各條焊縫無(wú)未焊滿、電弧擦傷、焊瘤或焊疤、表面夾渣、飛濺及焊渣、表面氣孔、未焊滿、根部凹陷、咬邊、錯(cuò)邊等表面缺陷。

(2)防腐涂層厚度檢測(cè)；

根據(jù)灣邊排澇閘站工程水閘的鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)要求：“噴砂除銹法達(dá)Sa 2.5級(jí)后，噴鋅160 μm，封閉層涂料：環(huán)氧云鐵防銹漆，干膜厚度50 μm；面漆：中灰色氯化橡膠面漆，干膜厚度100 μm”。按相關(guān)防腐蝕規(guī)范的規(guī)定，使用TT 260型覆層測(cè)厚儀對(duì)水閘的涂層厚度進(jìn)行檢測(cè)。下面以1#工作閘為例進(jìn)行闡述。

首先進(jìn)行金屬涂層質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)之前先清除測(cè)試點(diǎn)表面的防火涂層、灰塵、油污等，進(jìn)行外觀檢查合格后方開(kāi)始檢測(cè)。接著進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，使用與被測(cè)構(gòu)件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，也可用待涂覆構(gòu)件進(jìn)行校準(zhǔn)。檢測(cè)期間關(guān)機(jī)再開(kāi)機(jī)后，應(yīng)對(duì)儀器重新校準(zhǔn)。先按儀器說(shuō)明書(shū)所描述的方法進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性，本次檢測(cè)采用二點(diǎn)校準(zhǔn)的方法。測(cè)試時(shí)，測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處的距離不宜小于20 mm，探頭與測(cè)點(diǎn)表面應(yīng)垂直接觸，接觸時(shí)間宜保持1 s～2 s，讀取儀器顯示的測(cè)量值，對(duì)測(cè)量值應(yīng)進(jìn)行打印或記錄。

1#工作閘的有效表面的面積為29 m2，按SL 105-2007中“每10 m2不少于3個(gè)基準(zhǔn)表面”的規(guī)定，在平整的表面上檢測(cè)3個(gè)基準(zhǔn)面，在每個(gè)基準(zhǔn)面上取面積為1 dm2的基準(zhǔn)面使用測(cè)厚儀進(jìn)行10次測(cè)量，以10次的算術(shù)平均值做為基準(zhǔn)面的局部厚度，測(cè)點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。檢測(cè)結(jié)果三個(gè)基準(zhǔn)面的平均值分別為173 μm、179 μm、166 μm，均大于160 μm，滿足設(shè)計(jì)要求，由此檢測(cè)數(shù)據(jù)判定1#工作閘的金屬涂層厚度符合設(shè)計(jì)要求。

圖1 金屬涂層質(zhì)量檢測(cè)測(cè)點(diǎn)分布圖

金屬?lài)婁\涂層檢測(cè)完畢后，接著逐步進(jìn)行噴環(huán)氧云鐵防銹漆和中灰色氯化橡膠面漆，待干燥后繼續(xù)進(jìn)行涂料涂層質(zhì)量檢測(cè)。在確定涂層厚度檢測(cè)操作工藝期間，檢測(cè)者必須結(jié)合涂料的基本特性及涂裝操作工藝等，把握好檢測(cè)操作的最佳時(shí)間。比如，在處理完表面之后，需在首次涂之前細(xì)致地檢查表面實(shí)際粗糙度及清潔度等。涂層厚度檢測(cè)工作，均需在涂抹處于完全固化狀態(tài)后才可進(jìn)行檢測(cè)操作，主要是因?yàn)橹挥型磕ㄌ幱谕耆袒癄顟B(tài)，檢測(cè)精度才能夠得以保障，避免實(shí)際檢驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大差異性。

按SL 105-2007中“每10 m2至少應(yīng)測(cè)量3個(gè)局部厚度”的規(guī)定，在平整的表面上檢測(cè)3個(gè)局部厚度，用測(cè)厚儀在每個(gè)基準(zhǔn)面上取面積為1 dm2的基準(zhǔn)面測(cè)量3次，每次測(cè)量的位置應(yīng)注意保持相距25 mm～75 mm的距離，以3次測(cè)量值的算術(shù)平均值做為該基準(zhǔn)面的局部厚度。檢測(cè)結(jié)果三個(gè)基準(zhǔn)面的平均值分別為326 μm、347 μm、339 μm，均大于310 μm，滿足設(shè)計(jì)要求，以此判定1#工作閘的涂料涂層厚度檢測(cè)合格[2]。

(3)鋼閘門(mén)焊縫無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)是在不損傷被測(cè)材料的情況下，檢查材料的內(nèi)在或表面缺陷，或測(cè)定材料的某些物理量、性能、組織狀態(tài)等的檢測(cè)技術(shù)?，F(xiàn)在無(wú)損檢測(cè)是一種很有效的檢測(cè)手段，在我國(guó)各個(gè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。檢測(cè)有很多種，常用的有射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)以及渦流檢測(cè)等。在目前的水利金屬結(jié)構(gòu)鋼焊縫的質(zhì)量檢測(cè)中，金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷一般采用射線檢測(cè)及超聲波檢測(cè)兩種，金屬結(jié)構(gòu)的表面及近表面缺陷一般采用滲透檢測(cè)或磁粉檢測(cè)兩種，現(xiàn)在還有超聲衍射時(shí)差法檢測(cè)(TOFD)，它是一種利用超聲波衍射現(xiàn)象，利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號(hào)檢測(cè)和測(cè)定缺陷的超聲波技術(shù)，美洲和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家近二十多年來(lái)開(kāi)始廣泛應(yīng)用，目前在我國(guó)的很多檢測(cè)領(lǐng)域也應(yīng)用很廣。此外，新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還有超聲相控陣技術(shù)檢測(cè)等。本應(yīng)用工程采用超聲波脈沖反射法檢測(cè)。

鋼閘門(mén)制造完成后，在鋼閘門(mén)生產(chǎn)廠家進(jìn)行超聲波檢測(cè)。依據(jù)鋼閘門(mén)制造驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，對(duì)灣邊排澇閘站各景觀閘、工作閘、檢修閘的焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)。各鋼閘門(mén)主梁、邊梁的鋼板厚度分別為12 mm、14 mm、16 mm，故12 mm、14 mm的焊縫選擇2.5P9×9/68°斜角單探頭，16 mm的焊縫選擇2.5P8×12/63°斜角單探頭，檢測(cè)等級(jí)為B級(jí)，探傷靈敏度均為Φ3-14dB。GB/T 14173-2008規(guī)范規(guī)定：“主梁翼緣板與邊梁翼緣板連接的對(duì)接焊縫”為一類(lèi)焊縫，對(duì)上述焊縫按一類(lèi)焊縫進(jìn)行超聲波檢測(cè)，依據(jù)《焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》(GB/T 11345-2013)和《焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 驗(yàn)收等級(jí)》(GB/T 29712-2013)對(duì)焊縫質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，所檢焊縫符合GB/T 14173-2008規(guī)定的一類(lèi)焊縫要求。以1#工作閘為例，超聲波檢測(cè)結(jié)果列于表1及圖2[2]。

表1 超聲波檢測(cè)結(jié)果匯總表

圖2 超聲波檢測(cè)焊縫示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

為了能夠更好地提升水工工程金屬結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用效果，還需廣大檢測(cè)者多吸取以往的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，掌握最標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)技術(shù)及方法，不斷優(yōu)化水工工程金屬結(jié)構(gòu)的施工實(shí)際質(zhì)量檢測(cè)操作工藝，從而能夠進(jìn)一步提高水工工程金屬結(jié)構(gòu)的施工實(shí)際質(zhì)量檢測(cè)操作專(zhuān)業(yè)水平，確保水工工程金屬結(jié)構(gòu)的施工實(shí)際質(zhì)量和檢測(cè)精度有效提升。