输电线路铁塔塔脚锈蚀防治研究

总结了当前输电线路铁塔塔脚锈蚀特征、塔脚锈蚀的危害及锈蚀机理,并提出了铁塔塔脚锈蚀防治措施,从根源上消除铁塔锈蚀安全隐患,提升输电线路安全运行水平,以期为相关人员提供参考。

适用于铁塔塔脚定位的分坑装置设计

铁塔塔脚定位的准确度直接影响铁塔组立的安全性、可靠性和稳定性。现从铁塔塔脚定位中的关键问题出发,设计便携式伞状分坑装置。该工器具由角度尺确定线路的角平分线,配合伞状角度杆,按0°、45°、135°、225°、315°依次延展,实现铁塔塔脚的快速定位,其质量轻便,易于携带,操作简单,使用便捷,大幅缩短了铁塔塔脚测量耗时。

管桩-塔脚机械型连接接头及其轴向性能分析

为解决传统桩-塔脚现浇型连接接头存在的受拉性能差、施工周期长等问题,提出了一种新型预应力混凝土高强管桩(precast high-strength concrete pile,PHC)管桩-塔脚机械型连接接头。先通过理论分析对新型连接接头中的圆筒和腹板最小厚度进行确定,再利用ABAQUS软件对其进行轴向性能有限元分析,并将其与传统现浇型连接接头进行对比。研究结果表明:当圆筒厚度为10 mm、腹板厚度为10 mm时,其能满足单项承载力要求、整体承载力要求及经济性要求。在受压荷载下,传统现浇型连接接头最终因塔脚全域受压屈曲而破坏;机械型连接接头最终因连接主体中的圆筒和腹板全域屈服而破坏,其可满足同型号管桩-塔脚的受压设计承载力要求,且可选择增大圆筒厚度和腹板厚度来提高整体受压承载力。在受拉荷载下,现浇型连接接头最终因预埋件中锚筋与混凝土锚固力不足而发生拔出破坏,拉伸位移均为预埋件刚体位移,连接接头具有很差的延性。机械型连接接头最终因啮合式连接接头中的连接销受拉变形过大而破坏,其受拉承载力远大于现浇型受拉承载力且具有较好的延性。

输电杆塔塔脚腐蚀加速模拟试验方法研究

输电杆塔塔脚腐蚀会影响杆塔的机械性能,严重情况会发生倒塔事故危及电网安全。使用传统方法对杆塔塔脚腐蚀特性进行研究效率十分低下,但国内外至今没有成熟有效的输电杆塔塔脚腐蚀加速模拟试验方法。基于此,提出了一种基于土壤中碳钢电解腐蚀原理的输电杆塔塔脚腐蚀加速模拟试验方法。首先,通过现场调研获得塔脚腐蚀的宏观形貌特征和腐蚀产物类型及其微观形貌特征;其次,搭建了塔脚腐蚀加速模拟试验平台,开展了塔脚腐蚀加速模拟试验方法的试验研究;最后,通过对比加速腐蚀和自然腐蚀碳钢基体的腐蚀形貌特征和腐蚀产物情况,证实了塔脚腐蚀加速模拟试验方法的可行性、加速效果以及有效性。研究成果为输电杆塔塔脚腐蚀机理以及抑制措施的进一步研究提供了重要支撑。

输电线路镀锌铁塔塔脚局部腐蚀失效分析及防护

输电杆塔是否牢固关系到输电线路的安全运行。针对输电线路铁塔塔脚局部腐蚀现象,应用电化学试验方法对塔脚特殊环境的腐蚀行为进行模拟试验与腐蚀机理研究。结果表明,塔脚处的特殊结构及环境因素是导致其局部腐蚀失效的主要原因。在此基础上提出了相应的防护措施并在输电线路的铁塔上加以应用,经复查取得了良好的预期效果。

输电线路角钢塔塔脚板连接节点装置经济性分析

为解决输电线路设计、施工过程中常见的铁塔根开与基础根开不对应的问题,提出一种新的解决方法。通过设置新型转换装置,解决了上部荷载的有效传递;通过将常规改造方案与新型方案的经济性比较,验证了其经济效益。架空输电线路涉及铁塔根开与基础根开两个概念,一般情况,基础根开等于铁塔根开与两倍的基准线距之和,即通常情况下基础根开大于铁塔根开,正常设计、加工和施工时,铁塔与基础根开是一一对应的,而在建设过程中,经常会出现由于设计、加工、

输电线路铁塔塔脚机器人焊接工艺方法及性能

针对典型输电线路铁塔塔脚构建专用机器人焊接系统并进行全自动GMAW工艺试验,省略加劲肋的塔脚结构部件按要求下料和点焊装配后,结合特定施焊工艺最终完成塔脚整体件焊接并进行性能检测;利用全站型电子速测仪对塔脚工件上各特征点焊接前后的空间尺寸数据进行采集,对比分析后最终获得铁塔塔脚工件焊接变形。研究结果表明:结合专用机器人焊接系统和特定焊接工艺,能确保塔脚工件上各K形坡口角焊缝在不清根情况下实现各焊道焊缝全焊透、成形良好、焊脚尺寸及无损检测满足要求;整体变形小,满足后续装配要求。

500/220kV多回窄基钢管塔塔脚节点极限承载力有限元分析

为了研究500/220 k V混压多回窄基钢管塔塔脚节点的受力性能及承载力情况,利用有限元软件ANSYS,对该塔进行建模及有限元分析。研究其在轴力和弯矩共同作用下塔脚节点应力分布、塑性发展、节点破坏模式及极限承载力情况,以期准确把握该类钢管塔塔脚节点的力学行为,为工程设计和后续的研究工作提供相关的比较数据。研究表明,塔脚节点最终破坏形式是肋板以上主管管壁的鼓曲破坏,设计荷载作用下塔脚节点未发生破坏。同时,通过承载能力极限状态的分析,对设计中次应力需要考虑的大小做出了量化,提出了考虑次应力影响的输电钢管塔主材设计方法,使实际设计更为经济化。

单管塔塔脚法兰焊缝改进计算方法

在4G网络大规模建设中,单管塔以其特有优势被大规模建设和应用。单管塔塔脚法兰对其受力有至关重要的作用,但是目前相关的规范对法兰焊缝计算方法的介绍并不够完善,且和现有加工工艺不相符。笔者对塔脚法兰焊缝计算进行梳理,并对法兰环向焊缝设计提出改进方法,使塔脚法兰的设计和实际工艺更吻合,同时提出了相应的设计建议。

塔脚腐蚀对输电铁塔安全性能的影响

对浙江省内162条输电铁塔进行塔脚腐蚀情况调研,明确了塔脚腐蚀程度分布及其成因,并通过有限元方法分析了不同塔脚主材和斜材的腐蚀程度对铁塔结构安全性能的影响。研究表明:铁塔构件的应力/设计强度(γ0S/R)比值随塔脚腐蚀率的升高而增大,且在腐蚀过程中铁塔构件应力发生重分布,铁塔安全性能下降;当塔脚构件腐蚀率达到临界腐蚀率后,腐蚀构件的安全性能等级迅速由a级降到d级;构件的临界腐蚀率随初始应力/设计强度比的减小而增大,合理设计塔脚构件初始应力/设计强度比值,可有效提高构件的临界腐蚀率。

免示教六轴焊接机器人在输电线路铁塔塔脚焊接中的应用

针对免示教六轴塔脚焊接机器人在输电线路塔脚焊接进行工艺试验,对去除加劲板的塔脚结构部件主焊缝进行全自动GMAW。验证了焊接工艺参数,检验了焊接工件的变形、焊缝外观及焊缝尺寸。将免示教六轴塔脚焊接机器人生产效率与原手工焊进行了对比分析。研究结果表明,免示教六轴塔脚焊接机器人,在输电线路塔脚焊接中,成形良好、焊缝外观优美呈鱼鳞纹、焊脚尺寸满足要求,且效率明显高于手工焊接,对后续输电线路铁塔塔脚焊接自动化、智能化升级具有重要意义。

安川焊接机器人在输电线路铁塔塔脚上的应用

随着焊接过程的自动化、智能化、柔性化,焊接机器人因其优异的性能而广泛应用于工业生产中。本文针对焊接机器人工作原理与其特点,提出了在输电线路铁塔塔脚的焊接使用焊接机器人的必要性,并对焊接机器人在铁塔塔脚上的应用中存在的问题及经验进行了总结与归纳。

输电杆塔塔脚腐蚀现场实时监测系统的研制

近期发现南网地区部分输电杆塔塔脚出现严重的腐蚀,经现场调研发现多处出现腐蚀的塔脚都被农田的土壤覆盖,土壤为塔脚腐蚀提供了良好的介质。为了研究腐蚀的杆塔塔脚腐蚀机理,获得实时测量的腐蚀数据十分重要。文中首先开展了塔脚腐蚀监测方法的研究,利用腐蚀电化学原理,提出了一种基于"条形槽"结构的腐蚀监测传感器,并开发了一套数据监测系统。接着对腐蚀监测系统的性能进行测试工作,得到了塔脚腐蚀测量系统在滴水条件、盐雾环境和干湿循环条件下的特性。最后将该系统安装到出现了塔脚腐蚀的现场,测量当地的腐蚀电流。结果表明,现场塔脚腐蚀腐蚀电流在一天内呈上下波动趋势,与温度变化规律接近。在降水过后,腐蚀电流会急剧增大,随后随着时间的推移逐渐下降,因此,腐蚀电流受到温度和土壤含水量的双重影响。综合结果表明腐蚀现场监测系统在监测区域腐蚀性变化方面具有良好的效果。

输电铁塔加长型可顶升塔脚顶升承载性能试验研究

研制了一种输电铁塔加长型可顶升塔脚纠偏结构,制作了平面双向足尺节点加载试验装置。分别考虑靴板厚度、底板厚度和加劲肋类型等因素,对可顶升塔脚构件进行了顶升模拟加载试验,得到了这些因素对塔脚顶升承载性能的影响规律。研究结果表明:增加靴板厚度可以有效增加塔脚顶升极限承载力;增加底板厚度虽然可以提高塔脚顶升极限承载能力,但提高幅度并不大;外侧加劲肋更利于增强塔脚的顶升承载性能。提出的加长型可顶升塔脚纠偏结构体系已经在输电铁塔设计中得到应用。

输电铁塔保护帽内塔脚隐蔽腐蚀的检测及评估

为排查铁塔保护帽内塔脚隐蔽腐蚀的问题,开发了一种铁塔保护帽品质评估及保护帽内塔脚腐蚀检测技术,经试验样品及现场验证表明:超声回弹综合法可准确判断混凝土保护帽的品质,可用于新建及在役保护帽的质量监督;当保护帽存在掺土等严重内部缺陷时,也可单独采用超声法对其进行快速甄别。发明的改进线性极化法可准确测试保护帽内塔脚腐蚀速率,适用于塔脚隐蔽腐蚀的快速无损判断,可减少保护帽破坏性抽检产生的人力物力成本。劣化保护帽容易滞留水分,是导致其内部塔脚隐蔽腐蚀的主因,提高保护帽强度及质量、对保护帽内塔脚部位加强防腐将是防治塔脚隐蔽腐蚀的关键措施。

铁塔塔脚焊缝构造设计

铁塔焊缝构造直接影响着铁塔生产厂家的经济效益.也关系到铁塔的运行安全。通过对塔脚焊缝的尺寸构造和形状构造的分析,确定了合理的焊缝构造尺寸和构造形状。

铁塔地脚螺栓及塔脚锈蚀严重的修复加固

输电铁塔长期处在野外,极易受外部环境影响而产生材料性能下降。若铁塔保护帽长期受含盐量高的雨水侵蚀,将逐渐沙化,雨水可沿着保护帽与塔材的接缝渗入,造成塔脚板及地脚螺栓锈蚀,若锈蚀不断加剧,将突破铁塔受力临界极限,发生倒塔断线事故。文章通过对塔脚板及地脚螺栓锈蚀严重程度的分析,研究能与塔材结合紧密的新型填充材料,对铁塔地脚螺栓及塔脚进行外部包裹加固,得到铁塔地脚螺栓与塔脚板防腐及补强的有效解决方案。

输电线路铁塔四拼角钢塔脚的加工控制

伴随国家电网建设的飞速发展,在各种环境、地形和地质条件下,输电线路铁塔杆塔设计也发生着多种变化。四拼角钢作为其中的一种型式,其结构较其他杆塔有着很大的差异性,尤其是在塔脚的加工上,其质量和精度要求更高,对现场施工的影响更大。因此,研究相应的工艺方案和加工控制方法,提高四拼角钢塔脚的质量水平,有着十分重要的意义。

基于ANSYS的输电杆塔塔脚主筋板焊接过程的温度场仿真

运用ANSYS建立输电杆塔塔脚焊接的有限元模型,采用双椭球体热源模型模拟焊接热源,通过定义初始条件以及对流、辐射边界条件,分析了输电塔塔脚主筋板多层堆焊传热过程和温度场分布。结果表明:在整个焊接过程中不同节点温度随时间变化曲线的形状大致相同,遵循相同的热变化规律,由于热累积作用,后施焊的焊缝焊接过程中熔池的温度峰值有所增加,而筋板中心温度梯度先升后降。模拟结果和结论可以作为后续应力分析的基础以及工艺优化的指导。

水塔脚,南宁的“埃菲尔铁塔”

家住南宁水塔脚下的黄善飞老人给我们描述了一段老南宁人的童年趣事：“新华街的水塔建在‘最高台’上，有阶梯通到顶上的储水罐，好胜的人都以能攀登到塔罐为勇。塔罐周围有一圈台阶，护栏环绕，站在台阶上可以‘不畏浮云遮望眼’，全城尽收眼底，我们称它为南宁的‘埃菲尔铁塔’。我跟小伙伴曾经攀爬到第一个平台处，俯视行人如蚁，心惊胆战，不敢继续向上爬了。跃跃欲试者也大多半途而废。”