闸门可靠度鉴定的方法及特点

11.2　闸门可靠度鉴定的方法及特点

11.2.1　闸门可靠度鉴定的方法

闸门可靠度鉴定的方法应该从传统经验法或实用鉴定法向概率法过渡，但是，目前仍然较普遍地使用传统经验法和实用鉴定法，概率法尚未达到实用阶段。

11.2.1.1　传统经验法

传统经验法是找一些有经验的工程技术人员通过实地调查、现场目测检查，并按照原设计程序进行校核，根据这些工程技术人员的资历、知识、经验和验算结果进行评估。这种方法过多地依赖个人的资历、知识和经验，人为因素较多，缺乏一套科学客观的评估程序和现代的测试技术，因此鉴定结果具有很大的随机性和主观性。由于这一方法简单、方便、鉴定经费较少，至今有人仍在采用。

11.2.1.2　实用鉴定法

实用鉴定法是在传统经验法的基础上，通过专业人员用一些现代的测试仪器在现场实地试验检测，并结合室内的结构验算(电算)或实验结果，经逐项评估后，综合得出较为准确的鉴定结论。本书前面部分就是介绍这种方法的主要内容。这种方法强调利用现代检测技术和电算获取多种结构信息，是目前广泛采用的一种闸门鉴定方法。

实用鉴定方法一般要进行以下几项工作:

(1)初步调查。调查涉及闸门的水电工程的概况，包括水电工程的规范、图纸资料、环境、闸门的种类、型式、大小、位置、水头大小、设计荷载、校核荷载、已使用年限以及鉴定目的等。

(2)根据鉴定目的要求，拟订闸门检测内容、项目，并准备好相关测试仪器，到现场对闸门进行原型检测。

(3)根据闸门鉴定的目的要求，针对闸门的具体情况，拟订闸门结构验算项目和闸门室内模型实验内容。

(4)对现场闸门原型检测、室内的结构验算与模型实验的结果进行综合分析，并提出分析结论。

11.2.1.3　概率法

概率法是根据结构可靠度理论，用闸门失效概率来衡量闸门的可靠性程度。由于闸门结构诸多的复杂因素，并且目前有关闸门可靠度鉴定标准尚未制定出来，概率法只能作为闸门可靠度鉴定方法在理论和概念上的基础和完善。实用上有待于水利水电工程界进一步推动和肯定。

将来闸门可靠度鉴定标准制定出来后，就可以进行可靠度鉴定。根据鉴定对象的不同、鉴定的出发点和目的不同，闸门可靠度鉴定可分两类:一是危险闸门的安全性鉴定，确定闸门是否需要加固、更新零部件或更换新闸门;二是一般闸门的可靠度鉴定，主要是闸门使用的耐久性鉴定，确定闸门的正常使用年限——闸门剩余寿命。

显然，闸门的两类可靠度的鉴定结果，均是为水利水电工程管理单位提供对闸门的维修、加固、继续使用和终止使用、更换新闸门的科学依据。

11.2.2　闸门可靠度鉴定的特点

闸门可靠度鉴定的特点是指其与闸门设计的区别点。闸门设计是在闸门可靠性与经济性之间选择一种合理的平衡，使所建造的闸门能满足各项预定功能的要求。鉴定则是对已建成或运行若干年的闸门的材料、表面生锈腐蚀、构件磨损、老化、脱落、损伤、内力变化等等进行检查、测定、验算、分析判断并作出结论的过程。闸门的可靠度亦可用闸门结构出现破坏(失效)的概率来表示。但是，闸门结构的破坏模式非常复杂，影响因素很多，有时无法用数学方程表示。所以，一般采用评估定级方法，而不是直接计算闸门的可靠度。

闸门可靠度是指闸门在设定的时间和条件下，能完成预定的功能的能力。这个能力包括闸门的安全性、适用性和耐久性，若用数学上的概率度量，称之为可靠度。但是，对运行若干年的闸门来说，闸门在许多方面已发生了变化，对一些问题的定义和依据也有所不同了。因此，闸门可靠度的鉴定有其特殊之处，其特点如下。

11.2.2.1　设计基准期和目标使用期

闸门设计中的设计基准期为编制规范采用的基准期，这个时间应该由将来编制《闸门可靠度设计统一标准》所规定的年限、目标使用年限确定，应根据国民经济和社会发展状况、工程的大小、工程的重要程度、工艺更新、运行管理机构的技术状况(含已使用年限、破损老化状况、危险程度、维护状态)等综合确定。

11.2.2.2　设计荷载和验算荷载

设计荷载是指闸门设计时采用的荷载，它是根据《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95或DL/T5039-95)及生产工艺要求而确定的。验算荷载是根据对运行若干年的现役闸门在使用期间的实际荷载选取，并考虑闸门规范规定的基本原则经过分析研究核准确定的。若无规范可循的荷载，可根据新制定的《闸门可靠度设计统一标准》的基本原则和现场测试数据的分析结果综合确定。

11.2.2.3　最大承载力(抗力)计算依据

闸门设计的最大承载力是根据闸门设计规范规定的材料容许强度和构件截面的几何特性来计算确定的。而在闸门可靠度鉴定中验算闸门的最大承载力时，闸门各构件的材料性质和几何尺寸，是根据原设计图纸、施工文件、现场检测及室内试验结果综合考虑确定的。验算的模式可依具体情况对规范提供的计算模式加以修正。如图纸已找不到、个别构件难以计算等，则可根据室内结构试验来确定。总之，闸门最大承载力的验算要尽可能反映鉴定时构件的实际最大承载力情况。

11.2.2.4　可靠度控制等级

在闸门设计中可靠度控制以满足现行设计规范为准则，其设计结果只有满足与不满足两种结论。在闸门可靠度鉴定中，就不能那么简单，其可靠度如何，是根据某个等级而定。可靠度的等级应该根据闸门设计规范的变迁、闸门的运行效果、闸门大小、闸门重要程度及对闸门在目标使用期内的要求等综合确定。《闸门可靠度设计统一标准》未制定出来之前，建议参照目前已颁布的工业建筑可靠性鉴定标准和民用建筑可靠性鉴定标准的办法，也将闸门可靠度等级分为A、B、C、D(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)四个级别来反映现役运行闸门的可靠度标准。