地质水利]dl／t5018-94水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范

地质水利]dl／t5018-94水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范内容摘要：

4. 3． 14 原规范第。 4. 3． 15 由于任何焊缝的两端弊病都较多，总结施工实践，对埋弧自动焊及手工焊的重要受力焊缝两端应设置引弧板。 本条为新增条文。 4． 3． 16 原规范第 条是对碳素钢及低合金钢而规定的，为防止高强钢应力集中，故规定用记号笔。 4. 4 焊缝检测 4. 4. 1 所有焊缝的外观检查，归纳为表。 原规范第 ，按焊缝质量日益提高的趋势，将控制项目分为八项并将焊缝按类别分列要求。 原规范中 裂纹、夹渣单列为一项不允许，新规范中对裂纹仍不允许，而对次要的三类焊缝，允许存在深度不超过板厚 1O％的夹渣。 原规范规定；δ≥ 10mm 的母材，咬边深度可达 1mm。 钢闸门大部分构件厚度大于 10mm，因此，按原规范咬边可达 lmm。 咬边是造成构件应力集中而引起断裂的断裂源，尤其对动水启闭闸门，因此，应提高对咬边缺陷的控制标准。 根据国内主要焊接规范，如压力容器使用的 JB741《钢制焊接压力容器技术条件》规定，咬边深度不大于 ；美国的 AWS（美国焊接学会）及加拿大 CSA（加拿大标准协会）的焊接规范中， 也都规定中、薄板的咬边深度不超过 ，仅厚板可达 1mm。 因此，本规范允许咬过深度与电力工业部配套使用的 DL5017 一致，对一、二类焊缝小于 ，对三类焊缝可允许 1mm。 气孔的控制标准，除一类焊缝仍不允许外，根据长期施工经验，允许放宽单位长度内气孔存在的个数。 焊缝宽度原规范一律规定盖过坡口 2～ 3mm。 根据实际情况，埋弧焊允 15 许焊缝边线盖过每边坡口 2～ 7mm。 手工焊允许焊缝边线盖过每边坡回 2～4mm。 角焊缝是闭门重要构造焊缝，将角焊缝的焊脚高度和角焊缝的焊高欠缺量分两项予以单独控制。 角焊缝的焊高欠缺量除控制欠缺值或超焊值外，并应控制欠缺的或超焊的长度。 角焊缝焊脚 K 值根据实际情况，对原规范略有放松。 4. 4． 2 强调无损检测人员的资格。 无损检测人员必须通过部级或劳动人事部压力容器无损检测人员技术资格考试委员会考试才能操作，防止无证作业。 目前在各地施工的无损检测人员，也可通过中国无损检测学会的考试委员会考试。 但因学会分支机构较多，为防止混乱，故在条文中规定应由国家有关部门颁发的、并与其工作相适应的资格证书。 本条为新增条文。 4. 4． 3 焊缝内部的无损检测，随着 超声检测技术逐步完善及带电脑的智能超声检测仪的使用，超声检测技术日趋完善，应逐步提高并推广超声波检测方法。 在焊缝缺陷机率较多的 T 字缝上加探射线照片，是比较理想且施工成本较低的无损检测方法。 本条有原规范第。 4． 4. 4 无损检测是保证焊缝质量的主要控制手段。 对闸门的一、二类焊缝应进行无损检测。 但原规范中第 条的焊缝检测的百分比是按焊缝的重要性予以规定。 工程实践证明，焊推检测百分比固然与焊缝受力条件有关，但也与钢材种类、焊缝母材厚度有关；钢板愈厚，焊接的 层数增多，出现缺陷的机率相应增加，无损检测比例也应相应提高；如果用高强度钢，更应考虑其裂纹敏感性而相应加大焊缝检测比例。 原规范在使用中尚有欠缺之处，故应综合考虑焊缝的重要性、钢种、钢材厚度及施工成本等因素后，决定其无损检测的百分比。 因此，修编后的检测百分比与原规范相比，更具有先进性和科学性，但总的检测比例仍与原规范相似，或略低一些。 4. 4. 5 焊缝缺陷在原规范第。 但实际工况，二类焊缝也是重要的受力焊缝，发现缺陷也要酌情按表 定比例增加扩透工作量，据此予以 修订。 4. 4. 6 原规范第 DJ60— 79《电力建设施工及验收技术规范（金属焊缝射线检验篇）》，对超声波检测没有明确的标准。 本规范修订时，规定射线检测使用国家新颁发标准， GB3323《钢熔化焊接接头射线照相和质量等级》，超声波检测使用 GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》。 直接引用该两种国家标准，便于广大水工金属结构无损检测人员统一标准，执行方便，也可与其它行业的金属结构施工中的无损检测标准相适应。 无损检测的焊缝质量分级及评定标准中，在 使用 GB3323标准时，将其检验等级分为 A级（普通级）、 AB级（较高级）和 B级（高级），根据水工钢闸门的重要程度，规定检验等级为 AB级。 因此，闸门中的一类焊缝应不 16 低于Ⅱ级评定标准，而二类焊缝不低于Ⅲ级的评定标准。 在使用 GB11345标准时，该标准将检验等级分为 A、 B、 C三级，其中 B级适用于压力容器相当于闸门动水操作的工况，故本规范中规定闸门的一、二类焊缝的检验等级分别以 B Ⅰ、 B Ⅱ，共和 GB3323 标准中的Ⅱ、Ⅲ级合格标准相对应。 4. 4. 7 考虑到低合金钢及调质钢等具有延时裂纹倾向，对无损探伤的时间予以规定。 本条为新增条文。 4. 4. 8 按原规范第 条的内容，将“焊背缝”改为“单面焊”，以符合焊接标准名词。 4. 4. 9 原规范第 “开坡口的角焊缝，如设计上无特殊要求，根部允许未焊透，未焊透的深度不应大于板厚的 25％，最大不超过 4mm”。 其中“开坡口的角焊缝”定义不够确切，设计和施工人员对此有不同看法。 原规范所谓“开坡口的角焊缝”在钢闸门制造中主要是指板厚较厚的腹板与翼板之间、主梁腹板与边梁腹板之间的连接焊缝。 由于它们组成 T型接头，势必是角焊 缝；考虑受力情况，为了加强其连接，往往要求开坡口成为对接焊缝；这种焊缝属于一种特殊的角焊缝，国家标准定义为组合焊缝（角焊缝加上对接焊缝）。 组合焊缝根据使用要求，可以要求全熔透，也可以不要求全熔透。 显然要求全熔透在工艺上存在着较大的困难，如无特殊要求，一般可不要求全熔透。 原规范的规定经多年使用未发现有什么问题，这次修订时又进行了一些调研，除了有关名称重新定义外，内容仍保持原规范第 ，主要理由如下： （ 1）经 30 多年水电工程实践，未发现有因组合焊缝未要求全熔透而造成破坏。 （ 2）国内外一些主要焊接规范都允许组合焊缝可以不要全熔透。 （ 3）通过增加组合焊缝外侧角焊缝的焊高，即可达到与中间焊透同样强度。 （ 4）经过长期验证，证明未焊透不是爆缝疲劳破坏的真正根源，实质原因是靠近焊趾的外部断裂因子不断扩展延伸造成的。 4. 5 焊接返修与处理 4. 5． 1 原规范第 条仅指出裂纹缺陷，没有指出其他不允许的缺陷，本规范对此予以补充。 同时规定必须查明缺陷原因，制订可靠的返修工艺后，方能进行焊缝返修处理。 4． 5． 2 强度级别较高的钢材及各类不锈钢 材对裂纹敏感性较强，在处理前应用磁粉探伤和渗透探伤，认真检查缺陷的位置，并确认缺陷已经清除，方可焊补。 本条为新增条文。 4． 5． 3 强调返修的焊缝也应予以重视，返修焊缝处理应与正式焊缝施工 17 一致，防止焊缝缺陷重复产生。 本条为新增条文。 4. 5． 4 同一部位返修次数超过两次，说明没有找到焊缝缺陷的主要原因。 要由施工单位高层次焊接技术决策人员研究后，决定焊缝处理的有效措施。 本条为新增条文。 4． 5． 5 电弧擦伤容易产生母材微裂纹从而造成结构进一步损伤。 本条为 新增条文。 18 5 焊后消除应力热处理 5． 0． 1 钢闸门及其埋件的焊后热处理是随着高水头闸门逐渐增多，加工的尺寸精度逐渐提高的基础上提出来的。 由于国际上对闸门焊后热处理看法不一致，国内也没有相应的焊后热处理规范可以配合使用。 考虑钢闸门目前使用的材料仍以碳素结构钢及低合金结构钢为主，稳定闸门或埋件在加工后的几何尺寸为焊后消除应力热处理的主要目的。 因此，目前只能由设计单位根据闸门的重要程度及精度要求，综合考虑工期、工程造价及施工成本后在设计图样或技术文件中予以规定。 虽然国内在清江隔河岩及新疆托海水电站试用爆 炸消除应力的方法，在机械工业中，也有试用振动消除应力的方法，但这些新工艺尚在试验阶段，目前作为焊后消除应力仍规定用加热的方法消除应力，待其他消除应力方法成熟后再补充到规范中去。 本条为新增条文。 5． 0． 2 目前可以采纳的两种焊后热处理方法（整体热处理与局部热处理），在条件许可的情况下，应推荐使用整体焊后热处理。 从焊后热处理效果看，整体热处理效果较好，焊后拘束度大的结构可消除一部分残余应力，尺寸精度要求较高的门体加工后可以得到稳定的尺寸；也可在加热过程消除焊缝中的扩散氢和进行人工时效改善其金相组织。 如 1984年富春江水工厂为龙羊峡水电站加工的链轮闸门共埋件尺寸精度要求很高，加工后的承载走道直线度允许公差仅为 ，如不采取埋件整体退火，尺寸精度就无法保证。 葛洲坝机电建设公司在 1990年加工尼泊尔巴格曼迪门埋件前进行埋件整体退火处理，加工后，埋件在总体拼装时其整体直线度误差达到 的高精度要求。 局部热处理的效果不如整体热处理，但能适应安装施工需要。 葛洲坝机电建设公司曾在清江隔河岩电站作了局部热处理试验，热处理后残余应力的峰值削减了 3O％～ 35％不等，但拉应力区宽度延伸。 此外，局部加 热区的冷收缩也会影响其他部位的拘束，由于冷收缩不自由而产生新的内应力，其效果比整体退火差。 本条为新增条文。 5． 0. 3 构件在焊接过程由于高温作用局部金属晶格扭曲，产生不同程度的残余应力。 随着退火加热已被扭曲的晶格可以逐步调整为正常晶格。 现已证明，只要加热温度不超过 AC1都可取得消除焊接应力的良好效果。 AC1温度线一般为 723℃左右，超过此温度焊接构件会形成氧化皮和翘曲变形。 目前焊后热处理可依据的加热温度一般为低于 AC1100～ 200℃，在 JB／ T4709 钢制压力容器焊接规程》中 规定碳素钢和低合金钢的焊后热处理温度为 580～ 620℃，美国的 650℃。 对高强钢国内没有规范，可参考美国的 AWSD1． 1 规范规定不超过590℃，日本 JIS 则规定：退火温度限制在比回火温度（约 600～ 675℃）低 50℃温度以下，否则会影响母材的性能。 19 根据上述有关标准，考虑水利工地特点，规定碳素钢和低合金钢的退火温度范围为 58O～ 620℃；而调质钢的退火温度范围定为 55O～ 580℃。 本条为新增条文。 5． 0. 4 消除应力退火热处理是将焊接构 件加热到一定温度，保持一定时间后缓慢冷却，使被焊接内应力扭曲的晶格重新恢复到平衡组织的热处理工艺。 要求构件从火炉到升温、恒温、降温、退炉的温度变化速率都有严格要求，否则就达不到消除应力的目的。 本条即根据国内采用的消除焊接应力的工艺，并参阅了国外同类规定制定的。 构件进炉温度不能太高， JB／ T4709规定炉内温度不得高于 400℃，我国的其他规范及美国 AWS 规范都规定为 300℃以下。 故规定进炉温度低于300℃，否则晶格易扭伤。 构件升温的速度、恒温时间及冷却速度参数，基本都是按 GBJ236《现场 设备、工业管道焊接工程施工验收及验收规范》有关规定，并参考了美国 AWSD1． 1钢结构焊接规程中“消除应力热处理”一节制订而成。 本条为新增条文。 5． 0. 5 焊后消除应力是否有效，不仅影响闸门长期安全运行及精加工后门体的几何尺寸，也会影响施工成本。 因此，焊后消除应力热处理后，应严格按工艺评定规定提供热处理曲线，以核对其工艺正确性及保证消除应力的效果，并提供有关记录。 本条为新增条文。 6 螺栓连接 6． l 螺孔制备 6． 1． 1 原规范第 . 3条未明确螺栓孔加工 精度，水工钢闸门使用的普通螺栓与高强度螺栓都属半精制螺栓其制孔精度属 C级，其孔径比螺杆大 1～ 3mm，属二类孔，一般钻床都能满足制孔要求。 为了保证多层构件孔径装配精度，在条文上规定配钻要求。 6． 1． 2 根据原规范第 条的要求，销钉与孔径的过渡配合，改用GB1801公差与配合中的允许公差。 并且为了防止构件偏移，使定位效果最佳，应选择所有螺栓孔中，孔距最远的螺栓孔作为定位销钉孔。 6． 1． 3 原规范第 条要求结构总拼后，配钻后孔径允许偏差引用了 GBTOS－ 66《钢结构工程施工及验收规范》中 的第 43条表 5，“铆钉孔、粗制螺栓孔和高强度螺栓孔的允许偏差”的有关规定，配钻要求按铆接工艺编写，有些规定与目前技术水平不符。 如对小孔提出椭圆度公差，对一般螺栓连接并无特殊意义。 现修订为孔的圆度、螺栓孔直径及垂直度公差三项技术要求。 6． 1． 4 对于高强度螺栓连接的构件，为了保证接触面的摩擦系数，而应予规定的工艺要求，国内外尚无统一标准。 在实践中可以看到，接触面不。