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      火力發(fā)電廠結構檢測鑒定與加固方法

      2020-06-20 11:37:32徐海龍
      工程建設與設計 2020年9期
      關鍵詞:火力發(fā)電廠火電廠構件

      徐海龍

      (內蒙古京能康巴什熱電有限公司,內蒙古 鄂爾多斯017000)

      1 引言

      火力發(fā)電廠建筑結構以鋼混結構為主,內部涉及大量發(fā)電設備、機械的安裝,對建筑結構強度、承載力的要求均明顯區(qū)別于一般建筑工程。目前,電力行業(yè)現代化水平不斷提高,火力發(fā)電廠更新、升級工作頻繁開展,勢必會給原本的建筑結構造成更大負擔。為確保電廠運行安全及功能提升,有必要對其結構檢測鑒定及加固方法做重點分析。

      2 火電廠結構特點

      1)火電廠核心設備,包括汽輪機、發(fā)電機、鍋爐等,其結構多設計為框架或排架的形式,由于不同設備間荷載差異較大,因此,針對不同設備的結構柱、結構梁的截面也需分別設計,易出現結構橫向及縱向剛度不均的問題。

      2)電廠大型設備運行過程中會產生較大的振動,對建筑結構承重造成干擾,且這部分振動無法在結構設計過程中被可靠預估。

      3)火力發(fā)電廠多建于郊區(qū)等人口密度較低的位置,電廠結構所處的環(huán)境條件相對惡劣,結構長期受自然降水、高溫、酸性氣體的侵襲,會導致其耐久性降低,無法達到理論使用壽命。

      3 常用結構檢測鑒定及加固方法

      3.1 結構檢測鑒定方法

      3.1.1 混凝土結構檢測

      表1 所示為常用混凝土結構檢測技術。

      表1 常用混凝土結構檢測技術

      以回彈檢測為例,各測區(qū)采集16 個回彈值,從中去除3個最大值和3 個最小值,其余10 個數據按公式計算平均回彈值可判斷結構缺陷。目前,混凝土結構檢測技術發(fā)展已相對成熟,除表1 中介紹的方法外,還研發(fā)出專門用于混凝土耐久性檢測的方法,可準確檢測混凝土結構損傷、鋼筋腐蝕情況、混凝土抗凍及抗?jié)B性能等。進行火電廠混凝土結構檢測時,可結合實際需求靈活選擇。

      3.1.2 鋼結構檢測

      鋼筋結構檢測要點在于檢驗鋼筋強度、可塑性、實際損傷等,常用檢測技術包括滲透法、超聲波檢測、磁粉檢測、射線探傷檢測等【1】。檢測過程需結合結構設計圖紙,重點關注鋼筋結構節(jié)點連接可靠性及鋼筋銹蝕程度。例如,滲透法檢測操作簡便靈活,但需要消耗較長的時間成本;磁粉檢測可同時檢測鋼筋結構表面缺陷及結構性能;射線探傷檢測的精度較高,一般被用在40mm 以下焊縫檢測中。

      3.1.3 整體結構檢測

      整體結構檢測方法包括裂縫觀測、振動觀測、位移觀測、沉降觀測等,火力發(fā)電廠建筑結構特殊,在進行結構檢測鑒定時,有必要將整體檢測與混凝土檢測、鋼筋檢測結合進行。目前,GPS 定位檢測技術、自動反應技術、實時反饋技術等在整體結構檢測中的應用越來越頻繁,整體檢測的適用范圍和檢測精度也進一步提升。通過整體結構檢測動態(tài)檢測火電廠結構變化,及時采取必要的加固處理措施,確保結構使用安全。

      3.2 結構加固方法

      3.2.1 混凝土結構加固

      火電廠混凝土結構常用加固方法、特點及適用范圍如表2所示。

      3.2.2 鋼筋結構加固

      火電廠結構中的鋼筋構件在長期使用的過程中易發(fā)生松動、銹蝕、裂縫等問題,導致其原本的受力性能降低?;痣姀S鋼筋結構構成復雜,包括鋼桁架、鋼網架等,將其加固方法進行總結可得表3。

      4 結構檢測鑒定及加固具體流程

      4.1 結構檢測鑒定流程

      1)資料收集分析。結合結構設計施工圖紙進行施工驗算,使用先進測評技術,對原始資料的內容進行分析和驗證,通過模型分析,預估結構荷載能力。

      表2 火電廠混凝土結構加固方法、特點及適用范圍

      表3 火電廠鋼筋結構常用加固方法

      2)現場測量。測量結構尺寸、規(guī)格等是否與原始圖紙相一致,重點關注梁、板等結構變形,仔細查看是否存在開裂或破損。檢驗構件承重能力及強度變化,如混凝土結構彈力,分析判斷其是否滿足火電廠建筑結構安全要求。

      3)建筑地基檢測。根據地基檢測結果判斷建筑安全等級,施工過程中設置必要的地基加固方式,確保地基穩(wěn)定。

      4)檢測結果評估。結合GBJ 144—1990《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》中的要求及檢測結果,判斷火電廠建筑結構可靠性、受力性能是否達標,預估使用壽命,并根據評估結論及火電廠未來一段時間內的發(fā)展建設需要,對不達標構件進行加固、修補,或選擇重建。

      4.2 結構加固流程

      火電廠建筑結構復雜,各構件、設備之間受力存在明顯的相互干擾關系,因此,具體構件的加固必須考慮對其他構件及設備的影響,科學設計加固施工流程。

      首先,設計加固施工方案,結合結構檢測鑒定結果及處理意見,在原有結構的基礎上設置加固體系,并對破損構件、零部件進行維修和更換。注意加固方案的確定還需結合火電廠日常生產規(guī)律、加固技術指標要求及施工成本要求。

      其次,在加固施工過程中,實時觀測構件及結構整體變化,結合具體情況,對加固施工方案做適當調整,避免發(fā)生施工安全或質量事故。同時,加固施工不能影響發(fā)電廠的正常運轉。要求全面收集、記錄施工數據,以供后期結構問題分析及其他結構處理方案的制定參考。

      最后,選聘專業(yè)施工團隊負責火電廠結構加固施工任務,嚴格依照相關技術指標及操作流程開展加固作業(yè),以獲取最優(yōu)的結構加固效果,并對施工風險進行預防。加固改造工程結束后,按照GB 50550—2010《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范》進行竣工驗收,發(fā)現問題第一時間整改【2】。目前,尚未出臺專門針對火電廠等特殊工程的結構加固驗收標準,因此,具體工作均參考一般建筑標準進行。

      5 結語

      現運行的火力發(fā)電廠中,部分火電廠建筑結構為20 世紀中期建設,已服務較長時間,鋼筋、混凝土等結構或多或少存在性能降低的問題。隨著火力發(fā)電廠現代化建設進程的深入發(fā)展,對電廠建筑結構的承載能力、穩(wěn)定性等提出更大的挑戰(zhàn)。合理選擇結構檢測鑒定及加固技術,確保發(fā)電廠的安全和穩(wěn)定運行已勢在必行。

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