DB36∕T 937-2017 钢结构石油化工塔安全检测技术规程.pdf
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1、ICS 75.020 P71 DB36 江西省地方标准 DB 36/ T9372017 钢结构石油化工塔安全检测技术规程 Safety testing technology procedures for steel petrochemical industry tower 2017- 04 - 06 发布 2017 - 07 - 01 实施 江西省质量技术监督局 发 布 备案号:5 3 8 7 4 - 2 0 1 7DB36/ T9372017 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 基本要求 . 4 5 石油化工塔所用材料检测内容及方
2、法 . 5 6 钢结构石油化工塔现场检测内容及方法 . 6 7 钢结构石油化工塔结构验算 . 10 8 钢结构石油化工塔在线监测内容及方法 . 21 9 钢结构石油化工塔整改加固及维护保养 . 25 附 录 A (资料性附录) 焊缝及螺栓连接的强度设计值 . 28 附 录 B (资料性附录) 钢结构石油化工塔设施检验用仪器设备表 . 30 附 录 C (资料性附录) 部分市(县)基本风压 . 31 附 录 D (资料性附录) 检测报告 . 32 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由江西省质量技术监督局提出并归口。 本标准起草单位:国家塔架质量监督检验中
3、心、江西飞尚科技有限公司、上海国塔技术服务有限公司。 本标准主要起草人:胡国华、刘文峰、蒋演德、郭凯宁、喻海荣、汪海峰、周敏、王莉、邢静忠、 李乐、蒋丰军、杨承春、刘军、黄斌斌。 II DB36/ T9372017 钢结构石油化工塔安全检测技术规程 1 范围 本标准规定了钢结构石油化工塔所用原材料检测、现场检测、结构验算、在线监测、检测报告、整改加固及维护保养的要求。 本标准适用于钢结构石油化工塔。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 228.
4、1 金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1172 黑色金属硬度及强度换算值 GB/T 1228 钢结构用大六角头螺栓 GB/T 1229 钢结构用高强度大六角型式与尺寸 GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈型式与尺寸 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 11345 焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定 GB/T 13452.2 色漆和清漆膜厚度的测定 GB/T 13912 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层 技术要求及试验方法 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 17394.1
5、 金属材料 里氏硬度试验第 1 部分:试验方法 GB/T 17394.4 金属材料 里氏硬度试验第 4 部分:硬度值换算表 GB 1720 漆膜附着力测定法 GB/T 21431 建筑物防雷装置检测技术规范 GB/T 2970 厚钢板超声波检验方法 GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 29712 焊缝无损检测 超声检测 验收等级 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB/T 3323 金属熔化焊焊接接头射线照相 GB/T 3482 电子设备雷击试验方法 GB/T 3632 钢结构
6、用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸 GB/T 3633 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法) GB/T 50621 钢结构现场检测技术标准 1 GB/T 5313 厚度方向性能钢板 GB/T 5117 碳钢焊条 GB/T 5118 低合金钢焊条 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50026 工程测量规范
7、GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50135 高耸结构设计规范 GB 50169 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50212 建筑防腐蚀工程施工及验收规范 GB 50453 石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准 JB/T 6061 无损检测 焊缝磁粉检测 JB/T 9281 无损检测 渗透检测方法 JGJ 16 民用建筑电气设计规范 JGJ/T 23 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JG/T 203 钢结构超声波探伤及质量分级法 JGJ/ T251 建筑钢结构防腐蚀技术规程 SH/T 3406 石油化工钢制管法兰 S
8、H/T 3507 石油化工钢结构工程施工质量验收规范 DG/TJ 08-003 建筑锚栓抗拉拔、抗剪性能试验方法 DG/TJ 08-2011 钢结构检测与鉴定技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 检测 inspection 对检测项目的性能进行量测、检查、试验等,并将结果与标准规定的要求进行比较,以确定每项性能是否合格的活动。 3.2 构件 element 由零件、部件紧固联结组成的铁塔基本单元。 3.3 锈蚀 rust 金属材料由于水分和氧气等的化学或电化学作用而产生的腐蚀现象。 3.4 腐蚀 corrosion 构件与环境中有害介质接触而产生化学变化,从而导致该材
9、料性能的退化或材料的破坏。 2 DB36/ T9372017 3.5 里氏硬度leeb handness 用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面, 用冲头在距离试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度之比计算出的数值。 3.6 风荷载 wind load 风对构建物或建筑物产生的作用力。 3.7 监测 monitoring measurements 采用仪器量测、现场巡查或远程视频监控等手段和方法,长期、连续地采集和收集反映塔的安全状况、变化特征及其发展趋势的信息,并进行分析、反馈的活动。 3.8 监测点 monitoring point 监测仪器布置的位置。 3.9 在线监测 on
10、line monitoring 应用现代电子、信息、通信及计算机技术,实现数据实时采集、传输、分析、管理的监测技术。 3.10 风及风致响应 the wind and wind-induced response 在外界风压、风速、风向等因素影响下导致结构产生的振动等现象。 3.11 结构应变 structural strain 户外广告牌结构受到应力的变化。 3.12 结构监测 structural monitoring 频繁或连续观察或量测结构的状态。 3.13 监测系统 monitoring system 由监测设备组成实现一定监测功能的软件及硬件集成。 3.14 监测设备 monitor
11、ing equipment 监测系统中,传感器、采集仪等硬件的统称。 3.15 3 传感器 transducer sensor 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。 3.16 窗函数 window function 为了减少频谱能量泄漏,可采用不同的截取函数对信号进行截断频谱分析,使用的截断函数称为窗函数。 3.17 可靠性 reliability 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 4 基本要求 4.1 一般规定 4.1.1 钢结构石油化工塔安全检测是指依据本标准进行的检测、 监测、 可靠性校验和整改加固及维护
12、保养活动,应由具备相应检测资质的机构进行。 4.1.2 检测所用仪器、设备及测量工具都应在计量检定或校准的有效期内。 4.1.3 检测人员必须经过培训合格才能上岗,对于特殊检测项目,还应具有相应的资格。 4.1.4 钢结构石油化工塔的安全检测应依据本标准的要求和相关标准规定, 结合实际情况编制检测方案。当发现检测、试验数据的数量不足或者结果出现异常时,应进行补充检测或试验。 4.1.5 结构在受荷载状态, 对构件取样时应不影响结构的安全使用, 必要时可采用卸荷或加固等临时安全措施。 4.1.6 现场检测结束后, 应修补检测所造成的结构或构件的局部损伤, 并应保证修补后结构或构件的承载能力不降低
13、。 4.1.7 为确保钢结构石油化工塔正常运行, 应按本标准进行定期安全检测。 对于出现下列情况之一时,应按本标准对石油化工塔进行检测: a) 拟改变钢结构石油化工塔用途、使用条件或使用要求; b) 拟对钢结构石油化工塔进行较大规模维修或其他形式结构改造; c) 拟对钢结构石油化工塔进行整体移位; d) 钢结构石油化工塔本身出现明显的结构功能退化现象或有明显的变形; e) 钢结构石油化工塔受到灾害、事故等作用影响,并产生明显损伤; f) 钢结构石油化工塔超过设计使用年限,拟延长其使用年限; g) 对钢结构石油化工塔的抗力产生有根据的怀疑; h) 在既有钢结构石油化工塔附近进行有关活动而可能对结
14、构产生损伤。 4.2 基本工作程序和内容 4.2.1 石油化工塔安全检测的程序,应按图 1 进行。 出具报告 数据汇总、分析 实施检测 项目立项 确定检测铁塔 类型及数量 确定检测机构 编制检测方案 N 4 DB36/ T9372017 图1 钢结构石油化工塔安全检测程序 4.2.2 在检测过程中,应按下列具体要求对钢结构石油化工塔进行建档: a) 收集相关图纸资料,如设计施工图和计算书、设计变更、沉降观测记录、材料质保书、材料检测文件、竣工图及竣工验收文件、历年安全检测资料等; b) 现场基本情况调查及资料核对。当有施工图时,应进行现场校核;若无施工图,应根据结构实际状态绘制钢结构石油化工塔
15、立面图,并标明塔高、根开、分段分节状况、主要杆件几何尺寸、规格材质,并且绘制钢结构石油化工塔所在位置的地形方位图,标明塔所在地形位置(坐标位置)、邻近道路、河浜、村庄、山脉及建筑物的相对位置(平面图); c) 本次安全检测报告。 5 石油化工塔所用材料检测内容及方法 5.1 材料检测 5.1.1 塔架结构及其紧固螺栓的材料采用平炉或氧化转化炉碳素结构钢 Q235 钢,低合金结构钢 Q345钢、Q390 钢和 Q420 钢,其质量应分别符合 GB/T 700, GB/T 1591 的规定。并应保证抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性的合格和硫、磷含量符合限值。 5.1.2 焊接塔架宜采
16、用低氢型焊条(例如 E4315, E4316 和 E5015, E5016 等),其质量应符合 GB/T 5117 和 GB/T 5118 的规定。 5.1.3 塔架采用螺栓连接时,应采用高强螺栓连接,其质量应分别符合 GB/T 1228、 GB/T 1229、 GB/T 1230、 GB/T 1231、GB/T 3632 或 GB/T 3633 的规定。 5.1.4 采用焊接连接的节点,当板厚等于或大于 40mm,且沿板厚度方向受拉时,应按现行标准 GB/T 5313 的规定。 5.1.5 抗震设防的塔架结构,其钢材的强屈比(fu/fy)不应小于 1.2,且应有明显的屈服台阶;伸长率应大于
17、20%。 5.1.6 对所检测材料材质不能确定时, 应取样进行材质化学分析, 分析结果如发现与应用材质不符时,必须更换相符材质的材料或通过验算降级使用。 检测数量:选取代表性位置,按各类构件总数的 3%取样。 检测方法:按照 GB/T 4336 的规定执行。 5.2 力学性能检测 5 5.2.1 钢材力学性能检测应优先采用在结构中切取试样直接试验的方法,取样方法应按照 GB/T 2975的规定执行,试验方法应按照 GB/T 228.1 的规定执行。当检测结构不适宜或无法取样,则可以采用表面硬度法等非破损或微破损方法进行检测。 检测数量:按各类构件总数的 3%数量,选取代表性位置,每一个位置取
18、3 个测区。以 3 个测区中的最小值作为材料硬度的代表值, 由专用测强曲线或按 GB/T1172 的规定换算钢材的抗拉强度, 钢材的屈服强度可按屈强比推定。 检测方法:常用里氏硬度计法,按 GB/T17394.1、GB/T 17394.4 的规定进行。其检测过程为:首先测出里氏硬度值(HLD),然后换算成布氏硬度(HB),再推算出强度,即HLDHBbf,根据公式 1 计算强度: 0.952 HLD+167bf = . (1) 式中: bf一一抗拉强度 HLD一一里氏硬度值。 。 5.2.2 新建钢结构石油化工塔连接用高强度螺栓、普通螺栓及螺母应进行检测。 检测数量:按各种规格每批次抽取 8 套
19、。 检测方法:按照 GB/T 3098.1、GB/T 3098.2 的规定执行。 5.3 缺陷和损伤检测 对于钢材缺陷检测,厚度小于 6mm 的钢板可采用表面检测方法检测;厚度不小于 6mm 的钢板可按GB/T 2970 的规定检测;抽样部位应根据结构重要性及对构件缺陷的敏感性确定。 检测数量: 主要承重构件 (节点) 和损伤部位的构件进行 100%的检测, 其余部位应进行不小于 20%的抽样检测。 检测方法: 表面检测宜采用低倍放大镜观察、 磁粉探伤或渗透探伤方法, 按照 JB/T 6061、 JB/T 9218的规定执行。 6 钢结构石油化工塔现场检测内容及方法 6.1 一般规定 6.1.
20、1 钢结构石油化工塔构件的检测内容应包括构件的几何尺寸、构造、连接、偏差与变形、缺陷与损伤、材料性能等。如有工程施工图,应复核设计图纸和现场检测的一致性。 6.1.2 钢结构构件的检测采用观察、 测量和常规仪器检测及无损检测方法, 必要时可进行取样检验及构件(节点)试验检验。 6.1.3 钢结构构件应根据现状检测结果、结构验算分析结果和工作形态表现进行综合评定。 6.1.4 进行结构构件可靠性分析验算时,应遵守下列规定: a) 结构构件验算采用的结构分析方法,应符合现行国家设计规范的规定; b) 结构构件验算采用的计算模型应符合其实际受力与构造状况; c) 结构构件荷载和作用应在调查或检测核实
21、后,按 GB 50009 的规定确定。 6.1.5 石油化工塔的焊缝强度试验和负荷试验应按设计要求和相应标准规定的方法进行。 6.1.6 垂直度测定应在风力小于 2 级、阴天或阳光未照射到的构件上进行。 6.1.7 登高检测人员必须持证上岗,并做好安全防护措施。在风力 6 级及以上、雨、雪天和低温下(-10C 以下),不得进行高空作业。在雷雨季节应采取可靠的防雷措施。 6.1.8 在有高压线等不良环境条件下,检测时应采取安全防护措施。 6.2 构件现状检测 6 DB36/ T9372017 6.2.1 结构构件的现状检测宜在结构整体调查之后进行。 6.2.2 构件试验应选择制作、安装、使用条件
22、有代表性的构件进行。 6.2.3 构件的长细比,应以实测尺寸按相关设计规范进行计算与评定。 6.2.4 构件的几何尺寸包括构件轴线(或中心线)尺寸、塔架的柱杆、横杆、斜杆,单管塔为筒体直径、筒壁厚度及附件尺寸。 6.2.5 构件损伤与缺陷检测应包括构件裂缝、拼接变形及损伤、表面缺陷、构件锈蚀程度与表面涂装质量等内容。对构件是否有损伤与缺陷,应做好记录。 检测数量:对既有石油化工塔,因生产或生活使用可能发生表观显性损伤的结构构件,应全数检查,必要时可进行损伤程度的定量检测。在通过整体调查检测后,若目测未见明显损伤,可按照各类构件总数的 20%样本数量进行抽样检测。对结构构件的几何尺寸、制作安装偏
23、差、正常使用变形等可按照各类构件总数的 20%样本数量进行抽样检测。 检测方法:目测构件现状,用超声波测厚仪和游标卡尺等检测构件规格等。 6.3 垂直度检测 6.3.1 钢结构石油化工塔相邻两层中心垂直度不得大于相邻两层塔高度的 1/750。 检测数量:正交双向。 检测方法:经纬仪测量。 6.3.2 钢结构石油化工塔整体扭转度不大于 0.5,对于出现交变扭转,整体扭转度和分段扭转度都不大于 0.5。 检测数量: 顺时针或逆时针。 检测方法:经纬仪测量。 6.4 构件平直度检测 6.4.1 单根构件平直度不大于被测构件长度 1/750。 6.4.2 单根构件扭曲度不大于 0.5。 检测数量: 按
24、各类构件总数的 20%检测。 检测方法:用拉线及钢卷尺测量构件的中间最大变形量。 6.5 法兰及节点板贴合率检测 6.5.1 法兰应紧密贴合。贴合后用 0.4mm 塞尺进行检测。插入率(插入面积)不大于总贴合面积的25%。 6.5.2 节点板连接亦应紧密贴合。 贴合后用 0.4mm 塞尺进行检测。 插入面积应小于总贴合面积的 25%。 检测数量:法兰及节点板总数的 10%检测,重要法兰及节点板应 100%检测。 检测方法:塞尺检测 6.6 螺栓连接检测 6.6.1 铁塔法兰及节点板连接螺栓穿孔率应达到 100%。 6.6.2 严禁以小直径螺栓取代大直径螺栓虚假穿孔现象。 6.6.3 螺栓拧紧率
25、应以 GB 50205 的标准执行。 6.6.4 当普通螺栓和高强度螺栓连接出现松动、脱落、螺杆弯曲、连接板翘曲、连接板螺孔破坏等损伤时,承载能力分析应考虑损伤对节点的不利影响。 6.6.5 既有钢结构石油化工塔普通螺栓和高强度螺栓连接检测的内容应包括: 螺栓断裂、 松动、 脱落、螺杆弯曲、螺纹外露丝口、连接零件是否齐全和锈蚀程度,并做好记录。 7 检测数量:既有钢结构石油化工塔普通螺栓连接检测的抽样,对于常规性检测,抽检比例不应少于节点总数的 10%,且不应小于 3 个节点;对于有损伤的节点和指定要检测的节点,必须 100%检测。抽查位置应为结构的不同部分区域以及不同连接形式的区域。 检测方
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