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HG/T2886-2014《橡胶坝坝袋》标准修订内容

发布日期:2019-02-17 浏览数:147 次

         橡胶坝是20世纪50年代研发的新型水工建筑物,具有造价低和不影响河道行洪等优点。在我国,中小型水利工程数量众多,分布广泛,橡胶坝有着广泛用途。为规范橡胶坝产品,1997年化工行业首次发布了HG/T2886— 1997《橡胶水坝》标准。自本标准发布以来,对指导和规范国内橡胶坝行业的发展起到了重要作用。十多年来,随着科学技术的飞速发展,国内橡胶坝行业取得了长足进步,原旧标准已不能适应现代橡胶坝行业发展的需要,为使我国橡胶坝的质量达到世界领先水平,全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会涂覆制品分会组织专家对该标准进行了技术修订。新版H/T2886—20146橡胶坝坝袋》标准已于2014年5月4日发布。本文主要分析并解读了该标准修订前后的主要工作内容、技术指标的调整及试验方法。

 

1 标准修订过程简介

         依据工业和信息化部工信厅科l2叽u 75号文《关于印发2011年第一批行业标准制修订计划的通知》(计划编号2010—3462T—HG)的要求,由江苏扬州合力橡胶制品有限公司等研发、生产和质检单位组成的标准起草工作组负责承担《橡胶坝坝袋》行业标准的修订任务。2012年3月,标准起草工作组于浙江杭州召开了工作组会议,于会代表对标准草案内容进行了仔细推敲与讨论,形成了标准征求意见稿。征求意见稿编制完成后,通过会议和函审等方式,广泛征求了委员所在单位、相关专家、设计部门以及使用单位的意见和建议。标准起草工作组对收集到的意见进行了分析,采纳了部分修改意见,并对标准内容进行了多次反复修改,形成送审稿。2012年8月,全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会涂覆制品分会对标准送审稿进行了审查,对部分内容进行了修改,最终达成一致意见并通过审查,会后形成了报批稿并进行了报批。H/T2886—2014《橡胶坝坝袋》标准于2014年5月4日得到批准发布,2014年10月1日起实施。

 

2 标准正文内容的修订

新版标准仍为推荐性标准,本次修订涉及内容较多,主要修订内容如下:
2.1 标准名称的修订
        标准名称由《橡胶水坝》改为《橡胶坝坝袋》。由于橡胶坝主要分为充水式和充气式2种,习惯上,将充水式橡胶坝称为橡胶水坝,充气式橡胶坝称为橡胶气坝。本标准内容涵盖充水式和充气式橡胶坝,为符合大众习惯,将原标准名称中的“橡胶水坝”改为“橡胶坝”。由于橡胶坝主要包括橡胶坝袋与基础底板两部分,本标准主要针对橡胶坝的坝袋及相关附件的生产、检验和安装,而非整体橡胶坝工程,故标准名称修改为《橡胶坝坝袋》。
2.2 范围的修订
          新标准的规定要求中增加了关于“安全观测、充排控制、安装的规定”的内容。将“工作温度为0。C~70℃”修改为“一3O℃ ~80℃”。除试验室数据外,根据橡胶坝多年来实际成功应用的范例,在北方寒冷地区橡胶坝应正常运行,尤其是充气式橡胶坝在低温下仍可正常运行,故将工作温度下限调整为一3o℃ ,另外,根据对橡胶坝实际运行时表面温度的测量,赤道附近的橡胶坝工程在阳光接近直射时,在坝袋表面温度达到8O℃以上时仍可正常运行,故调整其工作温度上限为8O℃。新标准增加了适用坝高的规定。目前,根据国内实建橡胶坝工程,5.5 m及以下橡胶坝已有大量成功实例,部分工程经过水工模型实验,其坝袋生产指标与目前标准要求基本一致,故设定标准适用范围为坝高5.5 m 及以下。6 m及6 m 以上橡胶坝,目前国内成功范例仍属个别,故暂不列入本次标准适用范围。
2.3 规范性引用文件的修订
          增加引用了GB/T24133、GB/T24135和GB/T24136。这3个标准是针对橡胶或塑料涂覆织物的试验方法标准,检测方法和手段更加详细规范,更具备操作可行性。修改了”胶布拉伸强度和拉断伸长率”的检验方法,由于橡胶坝产品的结构更加接近织物芯输送带,且根据试验表明,GB/T3690试样制取方法更为合理,故改采用GB/T3690标准代替HG/T2580。
2.4 增加术语和定义
          为使标准更加方便、普及和理解,本工作对一些专用术语进行了定义。新标准中使用了较多符号,为规范各个符号的使用,并便于设计和生产时引用,故对符号进行明确释义。
2.5 增加了分类
          由于标准中对不同坝袋类型有不同的计算和形状要求,故按与坝袋本身结构有主要关系的分类方法对坝袋分类,标准中将坝袋按充胀介质和端墙锚固形式划分类别,而其他如锚固结构、颜色等不影响坝袋本身形状结构,故不列出。
2.6 主要技术要求的修订
          本工作修改了坝袋外层覆盖胶的部分性能指标要求。由于外层覆盖胶对橡胶坝的使用性能和寿命最为关切,应各生产厂家的要求,故对其进行相应调整。外层胶主要影响橡胶坝的性能和寿命,其指标是耐老化性能和耐磨性能,原标准中的老化前强度要求15 MPa,老化后强度为12 MPa,其老化后拉伸强度降低率为20 ;调整后老化前强度要求为14 MPa,老化后为12 MPa,其老化后拉伸强度降低率为14.3 ,也就是说,本工作提高了耐老化性能要求。原标准外覆盖胶的阿克隆磨耗指标相对较低,故由0.8 cm。/1.61km 调整为0.5 cm。/1.61kin。本工作增加了坝袋橡胶涂覆织物胶层厚度的要求。原标准对于胶层厚度没有明确要求,根据橡胶老化机理,橡胶在长期使用时发生老化龟裂后,初期裂口深度增加较快,而在裂口深度增加到1.5 mm后,裂口深度增加明显放慢,为防止橡胶老化对骨架层性能产生影响,规定各胶层最小厚度是有必要的;另外,胶层厚度对坝袋耐磨性能亦直接相关;对4 m 以上的坝袋,由于运行中坝袋对坝底板正压力较大,相对胶层磨损也就较大,故外覆盖胶层加厚。本工作修改了涂覆织物物理性能部分指标。由于原标准制定时枕式橡胶坝尚未普及,故原标准未对此进行分类规定;而枕式坝运行中纬向几乎不受力,其纬向强度要求仍与端墙锚固形式的要求一样是不合理的,故本次标准修订时对纬向强度做了端墙锚固式和枕式的区分,规定枕式坝纬向强度为经向强度的1/z以上。原标准对老化后的强度描述与老化前的指标冲突,原标准老化前后都要求“设计计算拉力8倍以上”,故修改为“经向强度为老化前指标的4/5以上”。本工作修改了坝袋涂覆织物搭接拉伸强度要求的描述。原标准为“橡胶水坝坝袋涂覆织物搭接拉伸强度不低于涂覆织物自身拉伸强度”,一方面对于高坝来说,搭接强度确实可能低于涂覆织物自身拉伸强度,包括有搭接和内搭接;另一方面,对于涂覆织物纬向拉伸强度,其纬向强度对应2种形式坝袋,分别为经向2/3以上和1/2以上,故将该处修改为:“端墙锚固式橡胶坝坝袋涂覆织物搭接拉伸强度为涂覆织物经向指标2/3以上,堵头式橡胶坝坝袋涂覆织物搭接拉伸强度为涂覆织物经向指标1/2以上”。本工作增加了垫平片的技术要求。原标准未对垫平片做出要求,很多设计单位在做垫平片技术要求时,都是要求与坝袋厚度相同或稍厚一些的涂覆织物,而实际上根据橡胶坝袋生产技术的不断改进,垫平厚度需要相应调整,即“垫平片采用橡胶坝袋或夹布胶板,其厚度与坝袋厚度相加后,为坝袋搭接缝厚度100%~120 ”,故增加此要求。

2.7 增加了搭接强度抽样方案及判定规则

         原标准提出了搭接强度要求,但未给出抽样方案及判定规则,故补充相关内容。

 

3 增加了系列规范性附录

          本工作增加了规范性附录A,即坝袋设计计算。由于橡胶坝坝袋的特殊性,其每个产品都是专门定制的,没有明确的规格系列,很多工程设计中仅给出了几项最基本的参数,如坝高、坝长和内压比等,未就尺寸、涂覆织物性能提出具体要求,这就会让产品没有明确的指标作为验收标准,增加了坝袋设计计算相关内容后,即使设计只给出几项基本参数,亦可根据标准计算出各项指标要求,以便于产品验收与判定。本工作增加了规范性附录B,即坝袋径向拉力理论值计算。坝袋径向拉力是橡胶坝的主要参数之一,也是橡胶坝袋强度的选型、验收与判定的关键依据,故在本标准附录中列出其计算方法。本工作增加了资料性附录c即橡胶坝安全、观测、充排控制及安装的一般要求。橡胶坝安全、观测、充排控制及安装直接影响着橡胶坝袋的使用寿命,但难以在标准中明确检验方法,故列入资料性附录中。本工作增加了资料性附录D,即锚固构件计算。橡胶坝锚固件是作为橡胶坝袋与基础之间的连接件,可看作是坝袋产品的一部分,其尺寸性能直接影响着坝袋使用寿命,且目前没有准确可靠的计算方法以采用,故增加此部分内容。本附录主要参考了SL227—1998(橡胶坝技术规范》,但由于SL227—1998对螺栓压板锚固形式的锚固螺栓规格计算公式(P45,D.1.3)中有一个TO的符号,公式说明中TO是单位长度螺栓计算荷载,但该规范全文未对该值来源进行说明,很多设计人员认为该值就是坝袋径向计算强度T,从而得出错误的计算结果,不便于执行。关于单位长度螺栓计算荷载(本标准中的G)计算部分内容主要参考《橡胶坝技术及应用》n 内容。本部分内容为资料性附录,作为设计参考。关于螺栓直径,由于公式D.6计算得出的直径是螺栓应力计算直径,实际直径取值时,还需根据应力截面积对照GB/Tl6823.1—1997(螺纹紧固件应力截面积和承载面积》表1查找相应螺栓标准规格,为便于应用,对应螺栓直径选择简化为公式D.5。当螺牙为搓丝工艺成型时,螺杆部分直径不得小于螺纹应力直径。另外,在坝高较低的情况下,计算出的螺栓规格较小,仅从强度方面看,对于2.0 m 坝高,M16就可以,但实际考虑到保证橡胶坝袋锚固的密封变形要求,不建议采用M20以下的螺栓。

 

4 结语

          HG/T2886—2014《橡胶坝坝袋》综合了国内和国际橡胶坝行业的新技术和新材料,规定了橡胶坝坝袋及其附件的技术要求,规范而不会限制橡胶坝的新材料应用和新技术发展。对以往相关规范、标准中不合理或不明确的关键数据和指标进行了调整和明确,对橡胶坝行业的健康有序发展起到了重要的指导和促进作用,有利于我国橡胶坝行业的整体发展与提升,促进了我国橡胶坝行业处于国际先进水平。通过对新版和旧版标准的技术内容差异进行分析和解读,有利于标准使用者对新标准的理解和正确使用。