屋面漏水原因
一、发生渗漏的屋面,渗漏的具体部位不容易查找,处理过程受到天气环境因素的影响,处理返工周期比较长,还不易取得较为理想的预期效果。从屋面面层到结构板面基层工序较多,处理起来整个过程较为繁琐。
二、如果是开发商开发的商品房,屋面渗漏问题还会直接影响开发商的营销网络,屋面渗漏会导致小区楼盘出售困难甚至滞销。试想,如果小区内经常发生屋面渗漏的质量问题,有哪个小业主会买如此质量低劣的房产。
三、屋面渗漏会给入住的业主带来直接的经济损失和心理负担,如家具因为受潮而开裂,屋内装修完成的面层脱落等。这将会导致小业主和开发商、开发商和承建商之间的一系列经济索赔。
四、承建商,即施工单位,会因为施工质量问题名誉受损,信誉降低。在今后的投标中,会因为这种劣迹,将可能失去同等竞争的投标资格和机会,因为谁也不愿意将自己的工程给一个毫无质量责任可言、毫无质量保证的施工单位来做,谁也不想搬起石头去砸自己的脚。
五、承监该工程的监理单位亦要背负上质量连带责任。因为既然业主将工程委托了监理,出了质量问题,监理单位或多或少的存在监理失职的连带责任。这对监理行业的自身发展及生存是极为不利的。
长期以来,屋面渗水漏水是易发多见问题,是长期困扰参建单位的质量难题。因此说屋面防身防漏工作更是一项异常艰巨的任务。那究竟是什么原因造成了屋面渗水和漏水呢?
一、屋面混凝土结构楼板存在问题
1、用于屋面板施工的砼的配合比与试验室试配要求可能不一致,施工前施工单位可能没有进行现场坍落度检查,造成浇筑后混凝土早期和后期强度不足,砼自身松散、不密实,从而不能达到结构自防水的设计要求;
2、在屋面板结构砼施工中可能没有按要求进行浇筑和振捣,或者施工工艺顺序倒置、不合理,这同样会造成砼自身的松散和不密实;
3、砼浇筑完成后,后期养护不到位或没有养护或养护时间不够;
4、可能是砼初期强度未达到设计规定要求,砼表面提前堆放重物或上人,或结构板下部模板支撑不实,或被提前拆除,这些都会使结构砼早期受到扰动,受扰动的结构楼板出现裂缝而最终导致渗漏现象发生。
二、屋面防水找平层施工质量存在问题
1、什么是防水找平层?
就是在涂刷或粘贴防水材料前,首先要在屋面的结构板面上用水泥砂浆涂抹一个平面,以此做为防水层施工的基层,其厚度在20-30mm之间。
找平层的厚度、平整度可能没有达到标准规定要求,存在麻面、透底和开裂现象,在一定程度上会影响后期防水层的施工效果和质量。
三、防水层施工存在问题
1、涂膜防水或者卷材防水材料本身存在质量缺陷,或者是材料商以次充好。材料进场后,施工单位没有认真的履行质量自检关,监理单位也可能没有按要求进行检查及抽查复试,造成进场使用的防水材料不合格;
2、细部处理不到位、不合格,像屋面的阴角、阳角、出屋面的管道根部、檐沟等部位。这些部位施工中可能遗漏附加层,或者是防水层施工存在质量缺陷;
3、防水涂膜施工厚度不足、涂刷不均,存在露底问题,卷材防水粘贴层数不符合要求,长短边搭接长度不足100mm,或者搭接边口密封不严;
4、后期防水保护层施工或其他后续施工过程中,将以前做好的防水层成品破坏,被破坏的部位没人发现或者无人进行修补。
既然知道了屋面防水施工在整个建筑施工中的的重要性,也进一步了解了屋面渗漏发生的原因,那么在具体实施中该如何开展工作呢?
一、具体施工方案要落实
施工单位编制详细的防水施工方案,内容涉及编制依据、工作准备、工艺措施、成品保护和质量通病防治等,监理单位要对防水施工方案的编制内容进行认真审查,要从材料性能、使用环境、工艺可行性及可操行、节点细部处理、成品保护措施等方面重点进行把关。
二、严把材料质量关
要在施工图设计中选择好的防水材料和施工工艺,施工过程严格控制防水材料的质量,在进行外观检查的同时,必须现场取样进行复试检查,严禁不合格的防水材料使用在工程上。
三、重视结构自防水
屋面结构楼板属于临界板,是直接受到雨雪等外界环境条件侵蚀和影响的外围护结构,在施工图设计时,最好采用高于楼板砼强度一个级别的抗渗型混凝土进行浇筑施工。什么叫结构自防水?
就是对于有防水要求的结构维护部位,除了进行涂抹或粘贴卷材防水施工外,利用结构本身的刚度和密实度以及掺加一定比例的防水剂进行自身防水,或起到一定的防水作用,就叫结构自防水,它也是刚性防水施工的一部分。
屋面板结构混凝土施工中,要注意施工工艺顺序,要尽量少留甚至不留施工缝,要缩短前后浇筑的时间间隔,振捣过程要到位,要保证混凝土的密实度。特别是别墅工程的斜屋面施工,要遵从从下至上的施工顺序,最好使用30棒或小型平板震动平台进行振捣。混凝土施工完成,后期要及时进行养护,强度未达到规定要求时,严禁混凝土表面上人或堆积重物。
四、加强防水层施工的细部处理
屋面阴阳角、出屋面管根部、檐沟等处必须处理好,防水层厚度、搭接长度、封边质量必须满足规定要求。防水层施工完成后一定按规定时间进行蓄水或淋水试验,在保证无任何渗漏的情况下才能进行防水保护层隐蔽施工。
五、成品保护相当重要
防水保护层等后续施工时,务必不要破坏已经施工完成的防水层成品,应避免使用铁锹等尖钝物。发现局部破损要及时进行检查和修复。在防水保护层施工完毕,为了防止二次破坏带来的渗漏可能性,很有必要进行二次淋水或蓄水试验。
六、参建单位须齐抓共管
在整个防水施工过程中,建设单位不能因为赶进度而要求施工单位放松施工质量,或者要求施工单位使用劣质施工材料;施工单位要加强质量责任意识,重视自检环节,坚持工序报验程序,遵守上一道工序不报验、不验收不进入下一道工序的施工原则;监理单位要充分利用自己的监管职能,不为蝇头小利所扰,恪尽职守,尽职尽责,全方位进行过程把控。
总之,防水施工在建筑施工中是重点也是质控难点,作为参与工程建设的每一位管理人员要做到:技术上要掌握,专业上要精通,图纸、图集、标准、规范要熟悉,思想上要重视,行动上要落实,过程施工要细腻,施工过程及时总结经验教训,集思广益,防微杜渐。只要参建各方都能严把质量关,屋面渗漏问题的杜绝不会是空谈。
上海浦东房屋质量检测站
1.1 钢结构屋面形式
钢结构屋顶所采用的材质主要是彩色压型钢板、多彩油毡瓦、金属拱形波纹屋面以及复合压型钢板等。从整体上来看钢结构体系建筑屋面板在屋面上有长向连接和侧向连接两种, 其在抵御风雪、太阳辐射等上面有着较大的作用。
1.2 屋面漏水的危害
屋面漏水主要是受到防水工艺、选材和施工不当等方面影响造成的, 没有严格按照国家的相关规定对屋面进行维护和检修, 也会造成屋面漏水情况的发生。屋面漏水情况的发生严重危害了建筑的安全, 同时也影响到了人们的居住和生活, 因此加强屋面防漏水工艺的设计显得尤为重要。
2 钢结构屋面漏水的部位
钢结构屋面漏水部位较为常见的是:屋脊、屋面气楼、采光板、屋面开孔、檐口、天沟以及砖墙和轻钢屋面连接的部位, 这些部位都极其容易受到暴雨天气的影响。①屋脊:屋脊是钢结构屋面漏水最为常见的部位之一。其发生漏水现象的原因可以归结为以下几类:若屋脊处的波峰较高则会影响到屋脊盖板的防水作用;纵向搭接的地方没有放置硅胶则很容易产生缝隙, 出现漏水的现象;用铆钉来固定屋脊搭接处, 那么热胀冷缩的时候就会引起铆钉的松动, 从而引发屋面漏水的情况;屋脊盖板与屋面板之间不敷设挡水板也会引起屋面漏水现象的发生。加强对以上几类屋面漏水情况分析, 可以很好地改善屋脊处防水工艺。②屋面气楼:气楼结构支柱开孔部位没有做好防水工作、气楼与屋面交接处收边下没有及时放置泡沫堵头、屋面外板在气楼交接处未能做好上板工作等, 这些情况的存在都会引发钢结构屋面漏水的现象发生。因此加强对屋面气楼的防水工艺设计也是十分重要的, 尤其是气楼在自身设计和安装上都存在了诸多的问题, 这就更加加大了屋面气楼漏水现象的发生。③采光:采光板部位出现各类问题也会引发屋面漏水现象的发生。例如屋面板型与采光板板型不能够实现一致, 其可以表现为屋面板低于采光板两侧波峰, 这种情况则会引发钢结构屋面漏水的问题出现。除此之外采光板纵向搭接长度不能达到应有的要求, 或者是胶泥老化而失去粘性等都会引发屋面漏水。由此可见加强采光板工艺设计、施工等工作是十分有必要的, 其可以大大降低屋面漏水的现象发生。④屋面开孔:开孔未按设计节点进行防水处理, 钢堵头放置未敷设防水胶泥和硅胶, 这些情况在很大程度上为屋面漏水的出现埋下隐患;开孔四周预留范围较小, 雨水流淌不畅, 容易积水;其四周包边的搭接处也应当做足防水措施, 不然很容易引起漏水的现象发生;开孔的四周没有加设结构件, 在一定程度上会形成低凹处使得积水不能及时排除。这些都是较为常见的屋面开孔引发的积水、漏水问题, 因此加强对这些问题的防治显得尤为重要。⑤檐口:从根本上看檐口是屋面漏水最主要的原因, 其出现问题的状况主要分为以下两类:屋面板在安装时没有能够及时地添加泡沫堵头;墙面外板的长度不能够符合要求再加上檐口部位也未能够添加防水收边, 这二者问题相结合则会引发较大的漏水问题。檐口属于漏水的根源之一, 因此加强对檐口的安装和防水措施十分关键。⑥天沟:内天沟焊接接头存在一定的缝隙;天沟和雨水管径未按屋面的汇水面积进行设计;天沟端没有做封头、屋面外板伸入天沟尺寸不足等, 这些问题的存在都会引发漏水的频频发生。⑦砖墙与轻钢屋面连接部位:砖墙与轻钢屋面连接处要加强管理, 屋面板与水泥墙面结合处也要做好防水处理, 从而减少漏水问题的发生几率, 其次需要说明的是该现象发生的主要原因是应力不同步而引起硅酮胶与粘结面发生开裂, 开裂则会引起漏水的现象发生。
3 钢结构屋面漏水原因
(1) 设计原因。工艺设计不当是引起钢结构屋面漏水最为常见的原因之一, 但也是最为严肃和严重的原因之一。例如屋面漏水未能够实行溢流措施、未充分考虑结构变形的影响、落水管数量不足、彩钢泛水配件不合理等。 (2) 材料选用不当。材料选取的不当会给钢结构屋面漏水产生较大的影响, 因此加强对防水性材料的选取十分关键。例如雨水管材选取的是塑料材质的、天沟的钢板选材比较薄、围护部分的彩板过于轻薄、压型板镀锌层质量不佳等, 这些都是常见的选材不当现象。 (3) 施工原因。若是未能够严格按照规范的施工工艺进行, 则很可能会给钢结构屋面漏水问题埋下隐患。尤其是很多施工人员为了降低成本, 而选取质量不佳的耗材, 或者是在施工的过程中偷工减料, 减少施工程序等。
4 钢结构屋面漏水工艺设计
4.1 严格按照规范设计
针对上述提到的几点屋面漏水现象和问题, 可以看出钢结构屋面漏水工艺还有待提高和改善, 尤其是在规范设计的工作方面还需要进一步加强。在具体的安装和施工工作当中, 需要人员根据建筑的实际情况来予以规范性的操作。人员为了节省成本而出现节省材料的现象屡见不鲜, 因此加强规章制度的建立可以较好地保证人员按照规范实施和开展工作。
4.2 采用防水性较好的板型和材料
针对防水工艺的设计和提高, 应积极采用防水性较好的板型, 其可以大大减少钢结构屋面漏水的现象发生。尤其是要选取适合金属材质的粘结材料从而保证较高的粘结强度, 丁基橡胶防水密封粘结带则是一个较佳的材料选择。
4.3 紧密结合实际情况
在漏水防治工作中要紧密结合漏水的实际情况来开展, 即施工人员要对屋面漏水情况进行掌握和了解, 同时其要严格按照屋面漏水的防治工艺开展防水工作, 尤其是在材料的选取和使用上要做到科学合理。
5 结束语
钢结构屋面漏水问题的存在给建筑物的安全使用带来了极大的隐患, 对于屋面防水工艺的设计和采用也会影响到钢结构屋面漏水的发生与否。因此通过本文对屋面漏水现象、问题及原因的分析, 可以很好地帮助施工团队加强对屋面防水工艺的改革和创新, 从而保证屋面漏水现象的发生率大大降低。
摘要:我国钢结构建筑技术还处于起步阶段, 其本身还存在着一些不成熟之处。本文针对钢结构屋面形式及其漏水的危害进行了分析, 其次对于常见的屋面漏水的部位, 本文也给出了针对性的分析, 钢结构屋面漏水的原因有很多, 因此加强对屋面漏水的原因分析也可以为屋面漏水防治工艺打下基础。
关键词:钢结构,屋面漏水,原因分析,防治工艺
参考文献
[1]王灯奎, 吴标清.钢结构在建筑结构设计中的应用策略分析[J].住宅与房地产, 2015, (28) :117.
关键词:斜屋面 渗漏成因 措施
作者施工过的好几个项目,例杭州老余杭、同城印象共21幢、星桥绿城紫桂公寓、育华学校等,均是多面多坡斜屋面。一般考虑其屋面落水较快,不容易积水,就不会造成屋面渗漏水。但实际施工下来却还是有不少斜屋面渗漏水,给以后修补带来很大的麻烦,经济上也造成了不少损失,根据实际施工经验究其原因,每当下大雨时,雨水非常大,雨流非常急,下雨的方向同屋面成一定角度,雨水就会呛入屋面瓦下,在瓦下流淌。雨水通过施工薄弱的刚性防水层、卷材、水泥沙浆找平层,及密实度不理想的混凝土板渗入室内。
1 形成屋面渗漏主要有以下几方面原因
1.1 钢筋绑扎。由于屋面阴阳角较多,排气道排气管及天窗、老虎窗转角及收头处,由于屋面坡度大比较难操作,存在着钢筋漏放,间距过大,钢筋在屋面临时配置没有弯头、锚固不够等情况,排气道及排气管,钢筋没上翻等情况,以后引起砼翻边接头处裂缝等。
1.2 模板工程。支模时立杆,牵杠,搁栅间距过大,操作走动而产生绕度对砼的影响。到屋面时往往是用翻转7-8次的旧模板。而工人没有进行修正及调换,模板翘曲不平,砼面上工人操作、走动引起的砼裂缝,模板拼缝要严紧,以防漏浆引起砼蜂窝麻面、狗洞。砼密实度不好是砼渗漏水的主要原因之一。
1.3 砼工程。在砼浇捣时,模板上没有浇水,而引起砼表面失水,引起的裂缝。坍落度放小,因坍落度较小,砼和易性较差,浆液较少而产生砼密实性较差,砼毛细孔较多,容易引起隐水进入砼。由于坡度较大,给砼振捣带来较大难度,一般施工现场均用振动棒,根本无法振捣密实与振捣均匀,因为一振动,砼就下滑,因此给屋面渗水带来了隐患。另砼浇捣完成后,砼表面收平,收光,因坡度较大,工人难以站在斜屋面上,因此工人一般就马马虎虎,草草了事。表面没有按要求收平收光,因此也会带来渗水隐患。砼覆盖与保养工作没有认真去做等影响,均会带来砼裂缝的产生。
1.4 找平层由于基底面不平整,会造成砂浆局部过厚,而产生裂缝,同上斜屋面不容易站住人,砂浆表面不收光所产生的细裂缝。
1.5 防水卷材铺贴。由于屋面斜坡大,也给操作工人增加了难度,特别是排气道,排气管,阴阳角处,老虎窗,天窗旁交接处,容易产生空鼓现象,搭接不实,空壳等现象,造成进水到砼。
1.6 由于屋面有节能要求,在铺贴保温板上浇刚性防水层,40mm细石砼。为防止钢筋网(间距一般200x200mm)下滑,在做好防水层的屋面上植筋,间距一般800-1000mm左右。由于屋面坡度较大,植筋工人植筋难度较大,而造
成孔中灰没吹干净。以后雨水沿植筋渗进砼中而造成漏水。
1.7 刚性防水层,细石砼浇捣时①保温板上没有无纺布,使保温板上砼不能自由伸缩而产生裂缝,②砼没有连续浇捣产生的施工缝,钢筋网片踩下去后没有及时上拉易造成温度裂缝③浇捣后没有掌握好时间收平收光④没有按规定及时养护到位,⑤超过6m没有按规定留温度伸缩缝,均为影响砼的细裂缝产生。
1.8 屋面瓦种类较多,常用的有玻纤沥青瓦,平瓦与筒瓦,现碰到过的平瓦渗水的问题较多,主要是工人没有按施工方案认真操作引起的。
2 针对以上情况产生屋面渗漏水所采取预防措施
2.1 钢筋方面严格按施工图施工,钢筋规格与间距要正确,绑扎要满扎,屋面配筋要求设计双层双向配置绑扎。屋面与屋面交接处,屋面与山墙交接处,屋面与老虎窗交接处,还应各加φ4,300mm宽双向钢筋网片,增强斜屋面板整体刚度,提高抗裂性,钢筋板底垫块,用塑料夹头垫块,最好用小钉子与模板钉住,不易下滑,上皮钢筋,用φ6钢筋做小马蹬,间距50x50cm一个与面筋扎牢,防止踩低,使之与混凝土形成骨架,以抵抗负弯矩,从而避免裂缝出现。
2.2 屋面模板支模是屋面系统的一个关键部分,它关系到施工人员在上操作扎钢筋、浇砼、施工时的稳定性、安全性、可靠性。这就是要支模系统牢固、稳定、模板不产生绕度、能承受上部要承受的荷载能力。因此,支模时斜坡角度、标高、断面尺寸要正确,模板拼缝要紧密,破旧翘曲的模板不用。立杆,牵杆,搁栅严格按施工方案操作,间距不得过大,模板面上要涂刷脱模剂,使拆模时砼表面整体感观好,这样才能保证下一道工序顺利进行,质量可靠。
2.3 屋面砼浇捣。在砼浇捣前,模板与钢筋必须检查验收通过。看模与看钢筋的工人必须到位,有情况需及时修正。如钢筋上翘,保护层垫块是否正确,模板是否炸模等。模板上先用水浇湿润,另砼坍落度,施工员必须严格掌握好,坍落度太大,因斜屋面坡度大,引起砼下滑,难以成型,坍落度太小,成型后砼密实度差,强度太低会出现渗水现象,要试配出最佳坍落度的砼,不易流淌,易成型,和易性好,再进行浇捣,因坡度大,工人难以站立,可钉木梯子多部以便于工人站立操作,木梯子中间与头部要钉木条垂直于屋面板,以不压钢筋为原则,先用振动棒基本振实,再用铁板抹平,挤实后,用中小型平板振动机慢慢往上拖,振实,出浆,再用铁板收平,收光洁,最后一道收面时间根据天气要掌握好,这是消除塑性收缩裂缝的关键措施。浇捣完成后采取湿润养护并且养护时间不得少于14天,养护时间越长越好。
2.4 找平层,必须做防水砂浆,比例为1:2.5防水砂浆(内掺5%防水剂)厚度控制在10-20mm。砼表面清水冲干净,水泥浆涂刷1遍。太厚的地方先用细石砼找平,屋面板阴阳角均做圆角,便于铺贴卷材不空鼓,表面必须用铁板反复压平、收光、要原浆压光。
2.5 防水卷材铺贴,先增设一道冷底子油,让冷底子油充分堵塞水泥砂浆的毛细孔,初步达到自防水的功能。铺贴必须按施工方案进行,自下而上进行铺贴,用自粘性卷材较好,严禁出现皱褶与空鼓,斜屋面操作时难于站人,可自钉木梯子,横木档钉在直方木外面,便于站人,顺斜坡放,使工人上下方便施工。在屋面的特殊部位,施工时一定要注意,如沿沟、排气道、排气管、阴阳角、老虎窗、天窗旁要做附加层,确定附加层牢固后再大面积铺贴卷材。在排气道,老虎窗凸出屋面的柱墙角要翻高30cm,到挡水线条下凹槽收头,末端收头用密封膏嵌填严密,注意卷材配制应减少阴阳角处的接头。卷材防水层完工验收合格后,将所有雨水口堵住,用淋水法进行试验,尤其是烟道、风道、排气管根部、老虎窗、天窗进行重点观察,以不渗漏为合格,再进行下一道工序施工。
2.6 植筋。为方便斜坡上植筋,可用浇砼用时自钉木梯子,放于斜屋面,另一人扶住。洞打好后,灰必须用空压机气泵枪吹干净,待验收后,才能植入钢筋,植筋胶以满出洞面为好,以防水渗进。
2.7 保温板上刚性防水层细石砼施工时,保温板上必须有无纺布且要平整,砼必须连续浇捣,长度大于6m时必须没伸缩施工缝。钢筋网片踩下去后,必须用钢筋拉钩及时上拉,浇捣完成后,用直尺刮平,掌握好初凝与终凝时间,用木夯,铁板反复收平,以原浆收光为原则,并进行覆盖湿润养护,不少于7天,然后上部再刷一道聚氨酯防水材料,做到均匀厚薄一致。
2.8 屋面平瓦施工要注意的问题是:木条做挂瓦条及顺水条,必须进行防腐处理,以免遇水腐烂,屋脊瓦盖住平瓦要保证2cm以上的搭接长度,屋脊瓦坐浆必须饱满,屋面沟底瓦要坐浆饱满填实,不得有空鼓现象,以免人员走动破裂引起渗水,两边平瓦必须盖住沟底瓦3cm以上,两边平瓦须弹线切割整齐后,用砂浆挤实,收光,以防水渗入平瓦下,沿沟处平瓦伸出5cm以上,平瓦与檐沟处留出透气孔800-1000mm一只,使瓦下空气流通,水蒸气跑出,封檐瓦与平瓦搭接2cm以上,坐浆必须饱满,平瓦与排气道、排气管、老虎窗交接处下面砂浆饱满,瓦上面用密封膏嵌实,以防水渗进入,瓦片要铺得平整、顺畅,保证雨水流畅。
3 结束语
综上所述,斜屋面渗漏水的主要原因,还是要施工人员从设计图、施工操作、材料、选择、施工细部构造,认真把好每一道关,每一道关必须验收合格后,才能进入下一道工序施工,对于砼自防水尤其要重点关注,通过层层把关,认真仔细操作就能杜绝斜屋面渗漏水的问题。
参考文献:
[1]吴建.斜屋面渗漏原因分析及预防[J].时代教育(教育教学版),2008-07-15.
[2]潘勇,何武波.斜屋面渗漏的原因分析及预防措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(03).
[3]阮志勇.斜屋面渗漏原因分析及施工技术措施[J].科技创业月刊,2007(08).
一、钢构屋面形式
本项目仓库钢构屋面采用0.53mm厚的宝钢镀铝锌彩钢压型板、下设欧文斯科宁硬质挤塑聚苯乙烯保温隔热层,仓库+1.2以上外墙采用同屋面的彩钢压型板。采光板为FRP纤维增强复合塑料采光板。檩条为自重较轻的C型或Z型檩条,屋面坡度为1/18。
二、屋面漏水原因分析
1、按照强制性规范、强制性规定的要求设计,图审通过,但未充分考虑结构细部变形、高低温差变形、大风振动变形等影响,设防不满足基层变形的需要;
2、采用360°或180°咬合暗扣式屋面板连接但缺少节点设计,使得相关施工单位任意选用节点做法且关键节点部位施工马虎;
3、采光带与屋面彩钢板交接处搭接不当,施工不到位;
4、未考虑环境因素,采光带与采光带搭接处理不当、纵向搭接长度不够而造成搭接处起翘;
5、施工过程中对屋面围保不够,随意踩踏、拖运材料而破坏屋面的平整甚至导致屋面板、屋脊板、山墙板变形,而导致屋面板连接处、屋面板与屋脊板、屋面板与山墙交接处翘边、搭接不严。
6、山墙板与砖混附属建筑交接处渗漏。
三、解决方法:
采用丙烯酸防水涂料、聚酯针织布,按照“一布三涂”的方法处理采光带与屋面彩钢板交接处、采光带与采光带搭接处的缝隙及屋脊盖板等渗漏处,涂层厚度大于2毫米。
四、所用的材料介绍
由于自粘卷材耐侯性差、易老化,采用SBS热融施工容易损坏保温层或施工时可能引发火灾,因此根据彩钢板屋面的特有要求,选用金属屋面专用的丙烯酸防水涂料为渗漏整改的首选材料,以真正发挥防水材料户外耐久性强、抗紫外线能力强、附着力强、弹性优异、超低温柔韧、施工方便不破坏保温板的优势。为防止彩钢屋面的沉降变形,在防水涂膜层内增加一道聚酯针织布作为增强层。
五、施工维修方法
在防水涂料与不同材质粘结的试验小样试验合格,并经相关资质单位对粘结能力给出定量结论后,进行细部节点和基层的处理。
1、细部节点处理:
(1)、对屋脊盖处彩钢板隆起、彩钢板与采光带搭界处产生缝隙的地方,重新打铆钉固定件进行处理。
(2)、对屋面系统紧固件未到位的地方,紧固件紧固到位。
(3)、对屋面板滴水处、压条和封边进行修整,保证各钢构配件结合紧密、伏贴。
(4)、对于一些细部部位,进行细部处理时分别进行拆除整改。
2、基层清理及处理:
(1)、在拆除工作完成后,对防水基层进行处理。
(2)、彩钢板接缝部位及固定的螺钉部位用毛刷反复处理,直至干净;
(3)、基层清理及处理工作分块按防水施工进度的要求分开完成,以避免因不能及时进行施工造成二次污染而需再次清理;
(4)、屋面很多高出的密封胶剔出、重新修复;
(5)、屋脊施工前,需先做密封胶施工,再做附加层施工,最后整体进行施工。整体屋面的采光带,待以上工作修理完成,方进行防水施工流程。
3、防水施工流程:
(1)、采光带、铆钉施工步骤:①清理基层→②铆钉固定件密封施工→③屋面细部及重点部位的处理→④在彩钢面涂刷第一道丙烯酸屋面防水涂料→⑤涂刷第二道丙烯酸屋面防水涂料(加聚酯针织布)→⑥在面层上涂刷第三道丙烯酸饰面屋面防水饰面涂料→⑦防水层验收;
(2)、屋脊施工步骤:①清理基层→②屋脊钢板交接处采用聚氨酯发泡剂密封处理→③屋面细部及重点部位附加层施工→④在彩钢面涂刷两道丙烯酸屋面防水涂料(整体屋脊加聚酯针织布)→⑤涂刷厚丙烯酸屋面防水饰面涂料→⑥防水层验收;
(3)、山墙施工步骤:;①清理基层→②屋面细部及重点部位的施工→③横向拼接缝施工→④在彩钢面涂刷两道丙烯酸屋面防水涂料(加聚酯针织布、整体屋脊宽度0.5米)→⑤涂刷厚丙烯酸屋面防水饰面涂料→⑥整体防水层验收;
(4)、铆钉需先做附加层施工,再做采光带整体施工。
六、防水涂膜施工注意事项:
1、细部附加防水涂层:在涂刷第一遍涂膜固化时铺贴针织布胎体增强材料,在针织布胎体增强材料上部涂刷第二遍、第三遍防水涂料,无纺布胎体增强材料应夹在涂膜中间;
2、在第二遍丙稀酸屋面防水涂料涂固化后,表面再涂第三遍丙稀酸屋面防水饰面涂料;
3、施工温度控制在5℃~35℃,阴雨天气或基层有明水时不宜施工;
4、涂膜未固化前,严禁在防水层上行走,并注意保护不被损伤;
5、施工过程中做好防止渗漏水的预防应急措施和相关准备工作以免因新防水层没有施工完毕而发生渗漏水。
七、工程成品质量检查及自检:
施工完毕要对防水涂膜进行自检,发现缺陷及时修补,检查合格后方可进入下一道工序施工。自检合格后报请进行验收并对防水层进行闭水试验。
八、闭水试验:
当水从水箱中涌出时,浮在水箱水面上的浮球将下降,拉动浮臂向下,从而抬高浮球阀装置的阀柱塞,使水又流入水箱。水总是往低处流,因此水箱中的水推动桶缸中的水,后者流入排水管,从而产生虹吸作用,将桶缸中的东西全部带走。当桶缸中所有的水流走之后,空气被吸进弯管,虹吸作用停止。同时,水箱球塞会落回原位,关闭冲水阀的开口。
浮球将随着水箱中水位的提升而升高,直到浮臂的高度足以将阀柱塞压入浮球阀中,并关闭进入的水流为止。如果无法将水关掉,多余的水会顺着溢水管向下流入桶缸,以免水箱中的水溢出。如果水不断地从水箱流进桶缸并流入排水管,处理步骤如下:
步骤1:向上抬起浮臂。如果水停止流动,说明问题在于浮球无法提升到足够的高度,以便将阀柱塞压入浮球阀中。其中一个原因可能是浮球与水箱的侧壁产生了摩擦,如果是这种情况,请稍稍弯曲浮臂,使浮球离开水箱的侧壁。
步骤2:如果浮球没有接触水箱,请抓住浮臂不要放手,然后逆时针转动浮球,将它从浮臂末端拆下来。然后晃动浮球,看看有没有进水,因为水的重量会使浮球无法正常升高,如果浮球中进了水,请把水甩出来,然后将浮球重新安装到浮臂上。如果浮球受损或受到腐蚀,请换一个新的。如果浮球中没有水,请将浮球装回原位,然后轻轻地弯曲浮杆,将其降到足够低的位置,以使浮球阻止新水进入水箱。
步骤3:如果上述步骤都无法解决问题,请检查冲水阀阀座处的水箱球塞。水里的化学残渣可能导致球塞无法移动到合适的位置,或者球塞本身已经朽坏。水将从冲水阀的开口处渗到下方的桶缸中。将抽水马桶的闭水阀关上,然后冲水,将水箱排空。您现在可以检查水箱球塞是否有磨损的迹象,必要时可以安装一个新球塞。如果问题是由冲水阀开口处堆积的化学残渣造成的,请用一些蘸水或不蘸水的金刚砂布、钢丝刷甚至小刀来清除这些残渣。
水泵机械密封漏水的故障是水泵故障中最容易出现的故障之一,所以水泵机械密封也属于水泵部件中比较关键的易损件之一。
水泵选型时机械密封材质一定要能适合用户输送的液体介质,通常水泵出厂都是氟橡胶机械密封有的厂家是丁晴橡胶机械密封,如果腐蚀性比较严重得选用四氟材质的机械密封。
步骤/方法:
1.安装过紧。观察机械密封的动静环平面,如有严重烧焦现象,平面发黑和很深的痕迹,密封橡胶变硬,失去弹性,这种现象是由于安装过紧造成的。处理办法:调整安装高度,叶轮安装后,用螺丝刀拔动弹簧,弹簧有较强的张力,松开后即复位,有2-4MM的移动距离即可。
2.机械密封处渗漏水的第一种可能性是机封的动、静环平面磨损。而造成机封的动、静环平面磨损的原因有六个方面。
3.安装过松。观察机封动、静环平面,其表面有一层很薄的水垢,能够擦去,表面基本无磨损,这是弹簧失去弹性及装配不良造成,或电机轴向窜动造成。
4.水质差含颗粒。由于水质差,含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高,形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。处理办法:改进水压或介质,更换机封。
5.气蚀。气蚀主要产生于热水泵。由于介质是热水,水温过高产生蒸汽,管道内的汽体进入泵腔内高处,这部份的汽体无法排除,从而造成缺水运行,机封干磨失效,气蚀装自动排气阀,更换机封。
6.缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压,进水管有空气,泵腔内有空气,泵开机后,机封的磨擦高速运转时产生高温,无法得到冷却,检查机封,弹簧张力正常,摩擦面烧焦发黑,橡胶变硬开裂。处理办法:排尽管道及泵腔内空气,更换机械密封。
公司介绍
河北中沃工业泵厂主营大流量单级双吸中开离心泵、混流泵、耐磨渣浆泵、电厂脱硫泵、矿用多级离心泵、压滤机入料泵、管道直联泵、不锈钢化工离心泵、泵用机械密封、柴油机水泵机组等产品,并承揽非标泵产品及其配件的设计、生产与加工,水处理工程设计。信誉第一,质量保证,交货迅速。欢迎各届朋友前来洽谈业务。
屋面是建筑物的顶部围护结构, 阻挡风吹日晒和雨雪等对建筑物的侵蚀, 需具有防水、保温和隔热等功能。不同地区和不同类型的建筑物对屋面有不同要求。本文主要探讨钢结构金属坡屋面的漏水解决对策。
一、防渗漏的措施
以往在钢结构金属坡屋面出现漏水现象, 由于彩钢板处表面镀有一层热镀锌涂层, 不能采用SBS攻性沥青防水卷材热熔性粘接, 所以人们常用硅胶对易漏水的部位进行填充, 比如屋面锁缝板咬合部位、屋面各式收边、平面搭接处、屋面风机以及管道开孔等处。但是由于硅胶不能与彩钢板表面粘接处同步移动, 在经历温度变化、风载与雪载等外力作用下, 容易发生弹性变形, 在连接部位产生位移, 或应力不同步而造成结合部位出现裂缝。下雨时的虹吸效应也可能出现漏水, 以致经常上演“一年一修”的现象。
我们在一个三角形桁架钢结构金属弧形屋面工程中, 采用一种1.2厚的自粘性铝箔面层沥青隔热气层卷材, 取得了不错的效果。经检测它不透水性能够满足0.2 Mpa, 120分钟不透水。耐热度可达80度, 且加热两小时无气泡无滑动。柔度为-20度, Φ20毫米没有裂纹。它的适应温度区间是零下30度到零上100度。断裂延伸率为纵向712%, 横向740%。这样的材质的弹性和粘性不仅提高了屋面整体性能并使得材料具有自密封性能和抗钉拔力, 保质期限可以达到20年左右。
二、新建钢结构彩板屋面的施工工艺
1根据彩板板型、接合部位的间隙和接缝宽度选择不同规格的双面粘结卷材。
2将彩板结合部位擦拭干净。
3从彩板一端开始, 将双面粘结卷材下卖弄隔离纸慢慢打开, 并沿接缝处将密封胶带粘于下层彩板的搭接处, 然后用辊子压实, 使其与彩板粘结牢固。
4撕掉双面粘结卷材上面的隔离纸, 将接口上层的彩板压入结合处, 粘合后用辊子顺序挤压接缝处, 使接缝粘结牢固。
5将固定螺钉拧紧, 使粘结卷材上下粘结面粘结密实。
三、修复工程的施工工艺
通常先采用普通密封胶对屋面板咬合缝、屋面各式收边、平面搭接处和风机管道开孔边缘进行填充并凝固。那么工艺也可分为以下四个具体步骤。
1清理表面。使用拖布毛巾等工具把即将要进行施工的表面擦拭干净。对于局部残留物用铲刀铲除干净, 而对于有油污的部位用清洗剂处理干净, 保证基面不得有浮尘和污物等杂质。
2平铺卷材。先在施工表面涂刷一遍专用的冷底子油。待其晾干到起黏结作用时, 将自粘性铝箔面层沥青隔汽层卷材依次序撕掉内隔离纸。然后平铺在屋面板咬合缝、搭接处等留缝位置并保证留缝两边至少十五公分宽。随后立刻用辊子压实。
3检查施工。卷材施工完成后, 仔细检查是否有漏粘和粘结不实以及起鼓的部位。每一寸都应该认真检查并及时压实贴平以确保粘贴无误。检查施工这一步骤常常在具体操作过程中被忽视而草率完成, 进而对防水的质量有很大影响。所以, 像检查这样细节的处理尤为重要。
4封口成形。在卷材粘结精确无误后, 用封胶将边缘涂制均匀封口, 并做成斜坡型以便利于排水。
在以上施工过程中, 有以下几点需要特别注意:第一, 可以根据实际情况决定是否粘贴双层卷材。如有必要, 施工的步骤同上。第二, 自粘性铝箔面层沥青隔汽层卷材属于冷施工自粘型胶带, 故应一次粘接到位, 不可反复粘贴。第三, 与样体连接部分, 将彩板与水泥样面接合处擦拭干净, 要求水泥样面不得起砂。必要时涂刷基层处理剂聚氨脂:苯=1:2 (容积) 。
四、天沟的防水处理
在天沟进行防腐处理后, 用水泥基防水涂料向落水管口找坡, 坡度应为1%。落水口应选用较高突起的, 因为平缓篦笼容易被堵。如果天沟的纵向坡度及沟的尺寸较小, 可以采用虹吸式水落口。它的排水效率高, 且可以加速沟中雨水流速。
参考文献
[1]包永刚、钱武鑫:《建筑施工技术》中国水利水电出版社2007年3月第一版[1]包永刚、钱武鑫:《建筑施工技术》中国水利水电出版社2007年3月第一版
[2]黄晓明、赵永利、高英:《土木工程材料》东南大学出版社2001年10月第一版[2]黄晓明、赵永利、高英:《土木工程材料》东南大学出版社2001年10月第一版
[3]上官子昌:《钢结构设计禁忌手册》机械工业出版社2008年5月第一版[3]上官子昌:《钢结构设计禁忌手册》机械工业出版社2008年5月第一版
摘 要: 尾轴密封装置是船舶轴系的一个重要部件,能有效隔离海水、泥沙和微生物,并保持轴系的密封性。本文介绍了KWJS型密封装置的安装过程,并分析了其漏水原因。
关键词: 尾轴;密封装置;安装;漏水
中图分类号:U674.31 文献标识码:A
Abstract: Sealing device is an important part of ship shafting which is effective in isolation of lubricant, seawater and silt. In this paper, the installation procedures of KWJS sealing device are presented and the reasons for its leaking are analyzed.
Key words: Stern shaft; Sealing device; Installation; Leakage
1 引言
尾轴密封装置是船舶轴系的一个重要部件,不仅能保证尾轴在运转中有下沉、径向跳动及偏心转动、轴向窜动等情况时具有良好的密封性,而且能有效隔离海水、泥沙和微生物,防止海水灌入机舱,其工作性能的好坏,对船舶运转性能有着重要影响。
本文介绍是瑞典Roplan公司生产的KWJS型尾轴密封装置。该密封装置采用唇形密封与机械密封相结合的方式,能较大程度的提升装置的密封性能。
2 尾轴密封装置结构简介
KWJS型尾轴密封装置见图1。
图1尾轴密封装置可分为静密封组合件,图1①(包括密封座、螺钉、密封座垫片、驱动销、O形圈和静环等),锌环,图1 ②,径向唇形密封,图1③,衬套图1 ④和动密封组合件,图1 ⑤(包括固定夹片、螺钉、旋转密封套筒、弹簧组、O形圈、对开环和动环等)共五大部分,其主密封副(动环与静环)靠弹簧组件和水压使它们紧密贴合,保持持续接触压力,形成严实的端面密封。密封面磨损时,弹簧组件产生的预紧力能够使其自动补偿。尾部设有唇形密封,图1 ③,能有效阻止海水、泥沙和微生物的进入。另外,密封装置还设有锌环,图1 ②,能起到牺牲阳极,防止腐蚀的作用。
3 尾轴密封装置的结构特点和工作原理
3.1 结构特点
主密封即叶轮轴密封是一种机械密封,是为喷水推进装置的特殊环境而设计的。密封装置中相对转动表面(动、静环)是相互摩擦的。相互摩擦表面的材料一边是碳化硅,另一边是石墨。密封座材料则是不锈钢。冷却水是从推进泵装置中引来的,以保证密封座中经常充满水,在密封座内的水连接的后部有一唇形密封。采用复杂的机械密封形式是因为推进泵装置不工作时,保护套内的静压压住唇形密封圈以防止水进入;但当推进泵装置运转时保护套内是负压,为了避免空气进入而引发空泡,采取从主机水冷系统引来高压水进行水封(导叶体处引流作为备用)。具有相互摩擦面的机械密封即为防水封,此时即便有少量水从唇形密封圈内渗入也不会吸入空气。
该密封装置不但能防止吸入空气,而且水封中的水流还可以起散热的作用。因为叶轮轴转速较高,在叶轮轴转动时该密封装置中所有接触面相互摩擦,摩擦过程中会产生热量。为了使叶轮轴和密封装置都得到较好地冷却,该处采用水冷方式,将主机水冷系统(导叶体处引流作备用)的高压水通过冷却水管引入轴封,冷却水由于压力差作用将沿叶轮轴流回到进流管道,从而形成冷却水的循环。
3.2 工作原理
主密封是由动、静环两者之间的连续持续摩擦而产生密封效果,静环固定在密封座上,而动环则安装在密封套筒上随轴一起转动。尾轴与尾轴管水密封主要是借助固定在尾轴上的固定环,通过旋转密封套筒带动动密封件和固定在尾轴管密封座上的静密封件产生端面连续摩擦接触。弹簧组件上的弹簧压力保证了动环与静环的持续接触与自动补偿,从而实现了密封,防止进流管道内的水进入船舱。
唇形密封由氟橡胶制成,内部装有一根金属簧片,金属簧片能以一定预紧力作用在唇形密封上,使其以适当紧度贴合在衬套上,保证唇形密封与衬套间的密封性。
4 某船尾轴密封装置
每艘船有4套KWJS型尾轴密封装置分别安装在4套轴系的尾轴上,该种船的数量很多,按规定每船每间隔2年都要进坞或上排修理,每套密封装置则在抽出尾轴后,拆卸出舱进行维修。
5 密封装置的拆卸步骤
轴系布置图见图2。
(1)船上排后,拆下间隔法兰,图2 ⑦,然后拆卸齿形联轴器,图2 ⑥,齿形联轴器有法兰套筒、轴毂和锥形套组成,紧固在尾轴上的锥形套和轴毂需用液压油才能进行拆卸,拆卸后,用规定溶济清洗干净,锥形套外径与轴毂内径之间的表面上涂上一层合格润滑油;
(2)拆卸隔舱密封,图2 ⑤和轴系接地装置,图2 ④,拆卸支点轴承,图2 ③的底座上盖、内外圈、密封和轴承滚珠等零部件,对轴承的零部进行清洁保养;
(3)拆除尾轴密封装置,图2 ②的接水管,分别松开动、静环密封组合件上的紧固螺钉;
(4)关闭和滑油系统连通的油阀,由导叶体上的下连接口将油泄净。拆下接传送器的两根反馈软轴。拆下紧接在尾板法兰内侧的油管和水管。在喷水推进装置的吊环螺栓上系上索具和滑轮,拆下螺钉,图3 ②将组件图3 ①连同轴小心地移出。直至动、静环密封组合件能从尾轴图2 ①的前端退出为止,把拆出的动、静环密封组合件都送车间进行全面分解检修,见图3。
6 密封装置漏水原因分析和修理方案
6.1 原因分析
从密封装置的结构和工作原理可知,漏水的主要原因是主密封副的动、静环之间出现异常磨损,当然,“O型胶圈”的密封失效也会漏水,造成异常磨损的情况有:endprint
(1)弹簧组件预紧力不当,造成动、静环间接触不符合要求;
(2)从主机来的冷却水冷却效果不好,造成密封接触面温度过高;
(3)径向唇形密封密封不良,造成泥沙或微生物进入主密封副之间;
(4) 密封装置的垂直度和同轴度超过规定值。
6.2 检查发现的情况
(1) 主密封副配合面之间有严重拉痕且呈凹凸不平状;
(2)径向唇形密封和O型胶圈老化失效;
(3) 密封装置的垂直度和同轴度超过规定值;
(4) 弹簧组未发现有弹簧断裂、锈蚀等失效情况,其它各部位未发现异常。
6.3 修理方案
主密封副配合面之间有拉痕且呈凹凸不平状的,对动环、静环密封副磨损量不大的,零件可以修复使用,动环和静环的材料一边是碳化硅,另一边是石墨,因此,通常用研磨的方法修复,对研着色检查接触面无断开现象,但对磨损量较大或使用期二年的,则直接换新;还有径向唇形密封、锌环、O型胶圈和螺钉等不合格件换新。
7 密封装置的安装步骤
尾轴密封装置的安装检验过程,可以分为以下步骤:
(1)径向唇形密封的安装
在安装径向唇形密封时,需确保密封法兰内安装径向唇形密封的内腔是清洁的,没有毛刺和损坏。径向唇形密封的安装位置和方向,图1 ③所示。安装时应小心地将径向唇形密封充分推到内腔槽就位,否则冷却水流会明显减少,造成密封装置过早损坏。另外操作时必须尽量小心,否则可能导致径向唇形密封内的金属结构损坏,破坏其密封功能。因此,不能直接在径向唇形密封上过分用力。
(2)锌环的安装
将锌环放进密封法兰中,轻轻地预紧所有的螺钉,再将它们拧紧到额定力矩值8 Nm。
(3)衬套的安装
将衬套在轴上按规定尺寸(13,0±1,0 mm)推到预定位置,需确保对开环的对开缝隙不在紧定螺钉的下面,否则可能出现不能夹紧的情况,造成零件严重损坏。轻轻将各紧定螺钉预紧,然后再将它们拧紧到额定的力矩值20 Nm。安装时应保证A的值以防止径向唇形密封过分磨损,另外A值对保证衬套不碰密封法兰和密封座是很重要的。
(4)密封座的安装
安装密封座时,先将法兰垫圈安装到密封法兰上。然后在密封法兰的O型圈上轻轻涂一层适当的油膜(例如硅脂或油),并将O型圈安装在密封法兰上的O型圈槽内。再将法兰垫圈上的各孔与密封法兰上相应的孔对准,小心地将密封座在密封法兰上充分推到位,并超过O型圈,以确保水冲洗连接口正确就位。再安装螺栓和垫圈,轻轻预紧所有的螺栓,然后再将它们拧紧到额定力矩4 Nm。
(5)机械密封的安装
在静环O型圈上薄薄地涂上一层适当的润滑剂(如硅脂或油)。将静环的后O型圈安装到密封座上,并将O型圈外径安装到静环的外径上。小心地将静环在密封座内充分推到位,将驱动销与静环内的驱动槽对准。将夹环安装在密封座内就位,并轻轻地预紧所有的六角螺钉,然后再将它们拧紧到额定力矩20 Nm。由于静环是用脆性材料制成的,因此在安装时不可过分用力,否则可能造成静环的永久损坏,导致泄漏。
从旋转密封套筒上将对开环拆下。在确保轴上没有毛刺和锐边的情况下,用适当的润滑剂使轴稍微润滑。在轴O型圈上用适当的润滑剂,例如硅脂或油,涂上一层油膜,并使旋转密封套筒在轴上滑动,直到动环碰到静环。这时候必须小心谨慎,以免密封面的碎裂或者出现豁口,从而造成泄漏。
将对开环安装到轴上,并将其充分地推到在旋转密封套筒下就位,需确保对开缝不在驱动螺钉下。将驱动螺钉拧出一半长,在螺纹上涂上Loctite243。然后将驱动螺钉轻轻预紧到额定力矩20 Nm。
(6)密封装置的检验与调整
静态检验与调整:将冷却水供应接到密封座的进口,并将冷却水按规定定流量(150~300 l/hr)输送到密封上。冷却水温度应不超过60 ℃,施加的水压应不超过0.5 MPa。
当船舶已经下水后,需以尾轴为基准,按规定值校核尾轴密封装置的垂直度和同轴度(图4所示)。如果垂直度大于规定值,必须进行调整。如需进行垂直度调整,则应确保冷却水停止供应。将螺栓从密封/管子法兰上轻轻松开,但并不完全拆下,并用设定螺钉来调整此垂直度直到规定值。调整完毕后,设定螺钉应锁定在所达到的位置上,并使锁紧螺母按力矩30 Nm拧紧。螺栓按30 Nm拧到密封/管子法兰上,最后,重新向密封装置供应冷却水。
动态检验:结合航行试验进行,检验标准是密封副滴漏水不大于20 ml/min(滴水不能成线条)以及磨擦副表面温度≤55 ℃。
8 结语
该KWJS型尾轴密封装置是专门为某类船设计的,本文阐述该型密封装置漏水原因分析和维修,旨在提高大家对该型密封装置的总体认识和了解,以便从业人员更有效地做好该型密封装置的管理、维护和维修保障工作,保证船舶的正常航行安全。
参考文献
[1]张骜.船舶动力装置「M」.哈尔滨工程大学出版社.2007.
杨召永封冬贯
(圣戈班穆松桥中国徐州基地炼铁厂)摘 要: 对圣戈班徐州基地10号高炉在2008年10月12月期间风口频繁漏水进行原因分析,确定了冷却水的水质及水压是风口小套损坏的直接原因,高炉操作因素的影响亦是风口损坏不可忽视的因素,通过实施一系列的措施处理后,到目前为止己连续6个月无风口小套漏水现缘的发生。
关键词:高炉
小套
漏水
处理措施 1 引言
圣戈班徐州基地10号(420m3)高炉是圣戈班中国区徐州基地铸管配套节能降耗技术改造项目,于2008年9月16日建成投产,14个风口,风口小套采用双腔式斜风口,小套冷却水采用高压水(0.95Mpa),高炉净环水系统采用高循环率运行,为保证循环水水质,严格控制循环水系统的腐蚀率及热污垢系数,使系统长期稳定地正常运行。在高炉净环水系统中设有投加水质稳定药剂的装置。高炉开炉1月后,出现风口小套频繁漏水现象,严重影响着高炉的各项经济指标。
2风口小套损坏的数量及位置描述 2.1 风口小套损坏的数量及分布
自2008年10月22日(即开炉后36天)至2008年12月26日,风口小套共计损坏31个,在11月14日至11月28日期间平均一天更换一个,严重的11月27日及12月1日每天更换3个,风口寿命最短的为8天,最长的亦仅为72天。平均寿命为28天。(风口更换的数量及位置分布如表1)
2.2风口损坏的位置描述
小套的损坏相对于风口位置无明显的规律性,各风口均有损坏现象。所有风口小套的损坏均在前端、上沿,其中小套内口损坏所占比例为20%,初期的损坏全是此种现象,烧损比例为55%,90%更换下来的风口小套存在龟裂现象,风口损坏形状如图
1、图
2、图3。
3原因分析
3.1加工制作质量因素
最初风口的损坏全部在内口的上沿,根据当时的现象分析并结合其他高炉小套损坏的经验判断,此种损坏应为小套的质量问题,而影响小套质量因素主要为材质及加工制作质量,后续的材质化验分析表明,小套材质含铜较高达99.6%,基本可以判断非材质因素引起,造成前端内口开裂的主要原因可以判定为风口小套的加工制作质量因素,通过对风口小套进行解剖及联系制作厂家,亦证明此种因素的存在。(小套解剖如图
4、图5)
3.2冷却制度因素
10号高炉风口小套采用双腔式,其寿命已较空腔式风口有很大提高,在风口结构确定的情况下,风口的寿命主要取决与冷却水的水质及水速,在高炉开炉初期,高炉冷却水质尚能接近设计要求,随着时间的推移,高炉循环水虽进行加药处理,但由种}水的水源水质较差,高炉冷却水的水质已达不到设计要求,同时从节约水资源考虑设计中要求系统高倍率运行,排污系统设计能力不足,从而造成水质越来越差(水质要求及实际数值如表2),11月1日后总碱度明显升高,最高达700mg/l,是标准要求的3.3倍(要求<210mg/1),在风口小套出水温度达35℃时,小套内出现水垢,后续解剖小套发现,小套前腔内部的水垢最厚达1.5mm,平均在0.7~0.8ram之间,在300℃时水垢的导热系数为0.48W/(m.K)仅为纯铜的0.13%,水垢严重恶化风口壁与冷却水之间的传热,风口前端导热系数大幅降低进而造成风口小套的大量烧坏。
在高炉最初的设计方案中,风口小套使用的高压水压力为0.95MPa(厂家以此设计小套前腔结构),而生产过程中10号高炉的高压水压力为0.65MPa。与设计要求相差0.3MPa,在前腔过水面积固定的情况下,水速达不到设计要求。而水速的降低更进一步减弱了风口小套的导热能力,增加了风口的破损。这也是小套损坏的直接原因。3.3操作因素
高炉正常生产时,风口小套上部的热流强度是下部的3倍,当风口前端出现粘结物下降时,熔融物沉积与风口表面,造成强大的瞬间热流冲击而使小套损坏。在开炉后近一月内,由于对无料钟炉项布料规律未能全面掌握,高炉生产过程中因布料的原因造成煤气流分布不合理,炉温大幅波动,多次出现上下两炉含[Si]量差值大于0.4的现象。在观察风口时亦能够经常看到风El前端粘结物下降,而这种现象是风口小套损坏不可忽视的原因。3.4停水因素
2008年11月15日16:25分由于外围事故,造成生产线停电,从而造成高炉停水达30分钟,此次停水虽未造成风口小套直接烧坏,但停水加剧了小套漏水现象的发生,在此后的15天内,风口小套的损坏频率急剧上升。(风口小套停水后损坏个数如图6)
3.5其他可能因素
高压水的进水口在回水管道上,使回水中的气泡未来得及分离就被水泵抽走,从而在风口小套内部造成汽膜现象的出现,加之小套水速不足,造成汽膜层部位热流强度加大。此外,风口小套使用冷却回水,造成小套进水温度较其他部位偏高,而冷却水温的升高,为水垢的形成创造了先天性的条件,从而使小套内部出现恶性循环过程。3.5.1处理措施
(1)对高压水系统全面检查,将高压水泵出口蝶阀全开,对高压过滤器进行清理,使高压水的压力达到0.9Mpa,接近设计要求。
(2)联系套的生产厂家,根据实际生产水压不能完全达到设计要求的现象,依据水压0.8Mpa来确定小套前腔的合理结构。
(3)在高炉操作上,及时改变布料角度,稳定煤气流,杜绝炉温的大幅波动,减少风口前端粘结物下降现象的发生。
(4)在暂时无法对水质进行软化处理的情况下,增加循环水的外排量,降低循环倍率,以此改善循环水质。
(5)采购质量较好的风口小套,利用检修机会逐步更换。3.5.2经验教训
(1)通过上述一系列的措施处理后,到目前为止已连续6个月无风口小套漏水现象的发生。
(2)此次风口小套频繁漏水,直接经济损失达50万元,频繁的休风造成高炉生产效率降低,而前期依据经验判断为小套的质量问题,对风口小套水质及水速的影响未引起足够重视,延缓了处理的时间。
(3)风口小套使用的高压水应避免在回水上取水,最好单独直接供水。10号高炉利用检修机会改造高压水的取水口应尽快实施。
(4)在目前无法增加水质软化设备的前提下,向循环水池内补本公司热电厂剩余软水,以此改善水质,减少循环水的外排量,也是一种较好的办法。
参考文献