水工钢闸门构件剩余寿命估算和可靠性分析

运行多年的水工钢闸门都不同程度存在锈蚀现象,严重的锈蚀会导致水工钢闸门构件强度的降低,影响钢闸门的运行安全.如何对既有水工钢闸门进行合理鉴定,并估算其剩余寿命和可靠性是一个值得探讨的课题.主要采用数理统计理论的方法,结合工程实践,探索水工钢闸门结构在不同锈蚀条件下的剩余寿命估算方法,分析既有(包括超期服役)水工钢闸门剩余寿命的可靠性.     

在役水工钢闸门锈蚀后工作性态的进展研究

水工钢闸门长期处于复杂的运行条件,常因种种自然条件或环境的变化引起腐蚀破坏,若不及时处理,可能危及闸门安全.本文围绕在役水工钢闸门锈蚀后工作性态研究方向,对材料腐蚀机理和性能退化规律、荷载作用及统计特性、结构退化规律和剩余寿命预测、可靠度分析、构件与结构的维护和加固策略等5个方面研究成果进行了阐述和总结,并对未来进一步的研究方向进行了展望.     

基于D-H曲线及性能退化的钢闸门寿命预测方法

目前水工钢闸门结构寿命预测公式过于简化,只考虑了锈蚀对闸门构件厚度的影响,同时还将闸门锈蚀过程简化成一个均匀线性的过程。而闸门锈蚀不仅仅影响闸门构件的厚度,对闸门金属材料性能也有很大影响,特别是随着锈蚀程度增加,对材料性能的影响程度也会增加。故本文考虑到锈蚀对闸门材料性能的影响,基于金属材料性能退化规律,结合金属任意损伤与金属日历寿命关系曲线即D-H曲线推导出了新的闸门构件寿命预测的公式,并根据该公式对实际工程中的闸门寿命进行预测。计算结果表明,预测结果与实际结果拟合程度较好,能够更加准确的预测闸门寿命。根据预测的闸门剩余寿命能够判断闸门运行安全状态,以便及时维修或者更换闸门,从而减少闸门失事事故的产生。     

大伙房水库弧形钢闸门腐蚀状态检测分析

文中通过对大伙房水库弧形钢闸门各主要构件进行腐蚀检测,了解各部位锈蚀分布情况并计算腐蚀速率,通过数据分析探讨腐蚀成因,为其它水库弧形钢闸门的防腐及运行管理提供借鉴。     

钢闸门腐蚀病害的指纹特征及其度量方法研究

腐蚀病害是影响钢闸门正常运行的重要因素,研究腐蚀病害的特性并量化其对钢闸门安全影响具有重要的现实意义。通过对钢闸门腐蚀检测成果的分析和在役闸门的小子样力学试验,获得钢闸门腐蚀病害存在的统计特性,提出了腐蚀病害指纹的概念及其度量方法,并印证了钢闸门腐蚀病害存在标示性的指纹特征。这为钢闸门腐蚀病害的量化诊断和工程应用提供了依据。     

水工钢闸门腐蚀因素分析及防腐措施探讨

由于水工钢闸门的防腐措施、运行使用状态以及区域水质条件不同,故闸门腐蚀的程度也存在较大差异,通过对北京市城市河湖水工钢闸门腐蚀检测成果进行分析,探讨了水工钢闸门腐蚀产生的原因,以及现有防腐措施的防腐效果和措施单价,进而提出了城市河湖钢闸门的防腐措施和工程管理方案。     

浑河闸钢闸门结构应力检测与分析

水工钢闸门等金属结构应按规范要求定期进行安全检测。文章采用电测方法对浑河闸21号钢闸门的结构静应力、动应力进行了现场检测。根据相关规范计算钢闸门主要构件的容许应力,并与静应力、动应力实测值进行比较分析。分析结果表明:钢闸门的结构静应力、动应力均小于材料的容许应力值,满足规范和工程运行要求。     

热喷(锌)涂技术在石佛寺水库钢闸门上的应用

水工钢结构闸门是水工建筑物中控制水位的重要构件,为了有效地控制钢闸门的腐蚀,延长其使用寿命,确保石佛寺水库的安全和运行完整,钢闸门的长效防腐项目列为重点工作之一.对其防腐方案进行了调查、分析及研究,采用了热喷(锌)涂防腐技术,使钢闸门防腐工作达到了预期的效果.     

关于水工钢闸门腐蚀的探讨

总结分析了水工钢闸门腐蚀的特点、腐蚀的机理及影响腐蚀速度的主要因素.认为应采取措施综合考虑钢闸门的防腐问题,并从工程材料选择、防腐方案确定、施工质量控制和工程运行管理四个方面对如何有效提高钢闸门防腐性能、减缓腐蚀速度作了初步探讨.     

水工钢闸门腐蚀状况评估方法及安全诊断技术

通过研究水工钢闸门腐蚀机理和常见腐蚀现象，应用数理统计原理提出水工钢闸门腐蚀状况的检测方法；结合目标可靠度理论，以水工钢闸门腐蚀状况为基础，建立水工钢闸门安全诊断方法体系、     

关于水工钢闸门的防锈喷涂施工工艺探讨

水工钢闸门除锈喷涂是闸门制作的重要环节，本文在介绍水工钢闸门腐蚀原理及水工钢闸门常用防腐措施基础上，重点探讨了喷涂的方法、施工工艺、具体要求和检查标准，并以簸箕李西引黄涵闸除险加固工程为例，对电弧焊喷涂外加涂料封闭防腐处理技术防腐效果进行分析。结果表明：运行6年后簸箕李西引黄涵闸平板钢闸门各构件防腐涂层厚度合格率为100%，远超现行规范要求的85%，防腐效果良好。     

锈蚀后深孔弧形钢闸门安全评估及寿命预测

深孔弧形钢闸门长期运行后面板将会发生严重的锈蚀现象,对其安全运行造成了重大隐患。以运行20年的三峡大坝某深孔弧形钢闸门为例,对其面板锈蚀区域及厚度进行了现场检测,根据检测数据建立了锈蚀后深孔弧形钢闸门数值模型,对锈蚀前后深孔弧形钢闸门安全性能进行了对比分析,基于现场检测数据预测了深孔弧形钢闸门不同运行年限时的面板锈蚀区域及厚度,通过数值仿真预测了深孔弧形钢闸门安全使用寿命。研究结果表明,运行20年后的弧形钢闸门强度及刚度均满足设计规范要求,整体应力和变形幅值基本保持不变,但面板处应力幅值增加了13.77%;该深孔弧形钢闸门预测安全使用寿命为56年,超过预测寿命后,面板锈蚀最严重处应力幅值达到了374.59MPa,超过了深孔弧形钢闸门材料容许局部承压应力值。     

淮安二堡船闸安全检测技术应用

水利工程及设备的安全检测是水利工程正常运行的保障,现场安全检测是安全鉴定的重要基础工作.依据中华人民共和国行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规范》(JGJ/T23—2011),对二堡船闸上下游闸首的左右闸墩、上下闸首启闭机大梁采用回弹法进行混凝土强度检测,以及碳化深度、混凝土保护层厚度、钢闸门主要构件(面板、横梁、纵梁等)的实际厚度的测定.     

水工闸门锈蚀后动力性能研究

以钢闸门为研究对象,考虑了流固耦合对锈蚀闸门动力性能的影响。通过有限元分析,选取闸门振型中对结构振动影响较大的低阶频率范围内振动的构件,对其进行不同程度的锈蚀模拟,从而得出闸门锈蚀后动力性能的变化规律并找出影响闸门自振频率变化显著的构件局部位置。通过分析锈蚀闸门构件对结构整体动力性能的影响,得出影响损伤闸门自振频率的因素,具体包括,损伤面的锈蚀程度、锈蚀面积的大小及锈蚀的位置等。为此,在实际检测中应重点对本文得出的影响闸门动力性能的局部构件即易造成闸门损害的部位做出评估判定。     

现役水工钢闸门正常使用寿命预测

 针对目前水工钢闸门结构正常使用寿命预测方法缺乏足够理论依据的问题,基于可靠性原理,确定了现役钢闸门结构构件最低可靠度设置标准。提出了基于可靠度理论的现役钢闸门结构构件正常使用寿命预测算法,采用可靠度理论推导出了钢闸门结构构件正常使用寿命预测的近似计算公式,并对工程实例中闸门使用寿命进行了预测。算例结果表明,该方法对闸门构件使用寿命的预测是有效的。     

水工钢闸门可靠度分析研究进展

 由于各种不确定性因素的影响,采用可靠度理论进 行水工钢闸门的安全性评估和寿命预测是十分有必要的。为此,从水工钢闸门设计规范修编 和钢闸门安全度评估及寿命预测两方面阐述了水工钢闸门可靠度研究的意义。根据钢闸门可 靠度分析的特点提出了水工钢闸门可靠度分析的流程图,并分别从钢闸门的安全性(荷载的 统计参数、抗力的统计参数、钢闸门可靠度校准及分项系数的确定、钢闸门动力可靠度分析 )、适用性和耐久性(现役钢闸门可靠度评估、现役钢闸门寿命预测、现役钢闸门疲劳可靠度 分析)等方面,详细地评述了国内外水工钢闸门可靠度研究的主要成果和进展。最后讨论了钢闸门可靠度研究要解决的主要问题和今后的研究方向。     

浅谈水工钢闸门的防腐及维修养护

正闸门是水利工程的重要组成部分,是发挥水利工程功能的重要保证。闸门在制作、运输、安装和运行过程中,会对防腐层造成一些缺陷和破损,使闸门发生腐蚀,如果运行管理和维护不足,腐蚀得不到有效控制,就会直接降低使用寿命,影响安全运行,乃至造成闸门运行障碍或失事。为延长使用寿命,确保安全运行,应加强水工钢闸门的防腐和维护。     

水库钢闸门的检测及修复

水库钢闸门的安全运行是关乎防洪安全、供水保障的关键。钢闸门及启闭机需定期进行全面、细致的检查,通过外观检测、锈蚀检测、焊道无损探伤检测、启闭机运行状态检测、结构应力静态检测等手段,掌握闸门的运行状态,并根据检测结果制定修复方案加以维修保养,保证闸门时刻处于良好状态。     

滚动型平面钢闸门三维有限元分析

滚动型钢闸门是一种常见的钢闸门形式,其结构安全性直接关系到水工建筑物能否正常发挥功能。本文基于ANSYS对滚动型平面钢闸门进行三维有限元分析,对钢闸门主要构件进行强度和刚度校核,并对钢闸门滚轮结构进行精细模拟。结果表明,钢闸门主要构件满足材料强度、刚度要求,但在滚轮轴与门叶连接部位存在应力集中现象,在设计和制造过程中应予以重视。     

浅谈水电站钢闸门的腐蚀原因及防腐处理技术

近年来,随着社会经济的不断发展,水质类型也呈现多样化和复杂化,因此在不同环境下的钢闸门制作材料也略有不同,防腐处理技术更是差别巨大。许多水利工程在设计时未考虑到钢闸门在不同的恶劣条件中运行,对水质分析不够深入,没有针对不同水质选用相应材质的钢闸门,从而经常出现钢闸门被腐蚀的情况,导致工程质量大幅降低。结合近年来水电站工程钢闸门维护经验及现状,对水电站钢闸门的腐蚀原理进一步剖析,介绍了如何选择防腐蚀的方法,从而为水电站钢闸门防腐工程提供参考。表1个。