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一座输电铁塔的“强筋壮骨”之路

发布者:昂吉利钢构

  输电铁塔是一种“高大壮”的输电设施,这些看似强大的“钢铁巨人”其实没有我们想象中那么坚强。恶劣天气常会让它们“伤筋动骨”,随着时间的推移极易发生倒塌事故。但是,不用担心,最近山东全省500座输电铁塔经历了一次国内最先进的“技术疗养”,安全性与稳定性有了大幅提升。
输电铁塔怕遇11级大风

大家好!我是一款110千伏ZGU2(7727)型的输电铁塔,已经在风雨中矗立了10多年。最近,我家族的兄弟姐妹们接受了一次大规模的“强筋壮骨”运动,截至2016年2月20日,已经有494名同胞受益,如今的我们腰不酸了,腿不痛了,可以说焕发了第二春!接下来,我们还有大约100名同胞要接受“疗养”呢。

由于上岗时间已久,我的胳膊和腿都已不是很强壮,前几年,遇到11级以上的大风,好几个兄弟都被刮倒了,场面惨不忍睹。技术人员经过分析认为,塔材尺寸设计余度不足,是发生倒塔的主要原因。具体来说就是在计算气象荷载条件下,输电塔结构在支腿根部及身部中间连接部位不满足强度设计要求,可能发生因强度、局部稳定性不足而引起的破坏。

山东电科院的专家们看到了我的遭遇,他们积极想办法,为我量身打造了一套国内首创的加固方案,让我得以在狂风中屹立不倒。这项技术还申请了国家专利,获得了2010-2014年度全国设备管理创新成果奖二等奖和国网山东电科院解决现场重大技术难题特等奖。

国内首创焊接加固法

到底是怎样的一套加固方案,让我神奇地快速复原了呢?

具体来说就是,专家们根据我的特点,在国内首创采用焊接的方法为我加固,加固时不影响我正常的输电工作,不会破坏周围环境,既能够增加我整体结构的强度,还能帮我更好抵抗酸雨的腐蚀和肌体的老化,真是太给力了!

首先,技术人员对我进行了编号、测量,这是量身打造的第一步,接下来就是准备为我加固的材料了。技术人员根据测量结果,准备了各个部位的钢板和角钢。为我加固的角钢和原角钢为冶金结合,避免了螺栓传力造成的二次受力现象,可最大限度提高加固效果。同时,技术人员采用有限元模块计算,合理设计了加固位置、方式和构件尺寸规格;采用角钢规格梯度设计思想,从塔脚至弧高位置角钢规格逐渐减小,不仅使铁塔结构受力状态得到过渡,而且让我们铁塔的承载力更强了。

由于角钢塔节点构造复杂,尤其是横担和塔身连接节点处,螺栓数量众多,对其加固具有较大难度。技术人员创造性地采用了焊接搭接技术完成节点处加固和连接,保证了节点处可靠传力,达到了预期加固效果。焊接师傅们也都个个身怀绝技,每一道焊缝都很美观。

技术人员还在加固技术中采用了焊接连接,从而避免了大量螺栓的使用;引入了梯度设计思想,从塔脚部位向横担位置逐渐减少角钢尺寸规格,在保证安全的前提下,节省了大量材料。同时,加固工程设备和工器具运输方便,占地面积小,加固措施中直接在原构件上贴覆角钢进行焊接连接,避免了钻孔等破坏性操作,具有良好操作性。

新技术节约一半成本


加固工作完成后,剩下的工序也很重要,那就是密封和防腐了。我可是很容易生锈的,现在污染越来越严重,酸雨的侵蚀已经使我很多兄弟伤痕累累了。专家非常细心,帮我把这些难题都考虑到了,他们将加固产生的缝隙用耐候密封胶进行封孔,然后表面喷涂日本进口的罗巴鲁富锌防腐涂料。

铁塔加固工艺从设计、放样、装配、焊接、防腐,五个工程环节形成了系统工艺措施,首次实现了采用焊接技术进行铁塔加固,具有极高的工程应用与推广价值,为存在安全隐患的此类输电塔的加固工作奠定了基础。该技术彻底改变了利用螺栓加固铁塔的传统模式,克服了螺栓加固应力滞后,节点加固困难的缺陷,既增强了加固效果,又实现了铁塔加固一体化强度的提升,节约成本50%。

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