Q420高强钢在输电线路铁塔上的应用研究

随着电网输电线路建设中铁塔钢材用量和工程造价较大幅度提高,高强钢在输电线路铁塔上的应用,钢材耗量和工程造价均有不同程度下降。文章介绍了输电线路铁塔新材料——Q420高强钢的应用背景,对不同材质钢材性能进行了分析比较,提出了Q420高强钢在输电线路铁塔上的应用原则,Q420高强钢适用于输电线路铁塔上受力较大、长细比较小且由受压、受拉及受弯强度所控制的杆件。通过对六种常用塔型的理论计算和经济比较．得出了Q420高强钢在输电线路铁塔上的应用,对提高电网技术、减少铁塔耗材、降低工程造价、节约资源和减小输电线路建设、对社会及环境的影响等方面具有积极作用的结论。     

Q460高强钢管在500kV练塘—泗泾输电线路工程中的应用

介绍了国内外输电钢管塔应用高强度钢管的现状。阐述了Q460高强钢在输电线路中应用的经济性。重点阐述了上海地区500 kV练塘变—泗泾变线路工程中Q460高强度钢材设计、制作工艺的特点。     

输电线路杆塔用Q420、Q460高强钢低温脆性试验研究

通过试验分析Q420、Q460高强钢低温性能,找出每种钢的脆性转变温度,从材料的低温性能方面探讨Q420、Q460高强钢在内蒙古寒冷地区输电线路杆塔上使用的可行性。试验结果认为,Q420、Q460角钢脆性转变温度偏高的主要原因是轧制过程中温度偏高,冷却时没有有效控制冷却速度,造成金相组织中产生大量魏氏组织,致使0℃以下低温冲击韧性严重降低,脆性转变温度偏高。因此,在内蒙古寒冷地区的输电线路杆塔上使用Q420、Q460高强钢,首先要严把质量关;其次要避免冬季施工,以防发生低应力脆断倒塔。     

两网和五大发电集团公司简讯

国家电网公司开展Q420高强钢线路铁塔加工监造工作 2007年1月8日．国家电网公司基建部发出通知．要求系统各有关单位开展Q420高强钢线路铁塔加工监造工作。通知说．目前输电线路工程应用Q420高强钢试点工作进展顺利,为确保Q420高强钢铁塔加工质量．公司决定在铁塔加工过程中进一步加强质量监督．开展监造工作。     

Q460高强钢在1000 kV杆塔的应用

通过理论计算与试验分析方法研究了Q460高强钢应用于1000 kV交流输电线路杆塔时轴心和偏心受压条件下的整体稳定性和局部屈曲情况,比较了美国土木工程师协会的输电铁塔设计导则、我国架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T5154-2002)以及钢结构设计规范(GB50017-2003)对角钢局部屈曲失稳问题的不同处理方法,指出现行杆塔结构设计中采用DL/T5154-2002标准计算方法对高强钢杆件强度得出的结果偏保守。在此基础上对DL/T5154-2002关于轴心受压杆件稳定系数、压杆稳定强度折减系数等一些技术参数提出了修正建议。     

高强钢在输电线路铁塔中的应用

介绍了国内外高强钢的应用现状及输电塔高强钢的设计，分析了高强钢压杆稳定强度折减系数mn、高强钢压杆稳定系数圣以及高强钢连接方式的选择，通过500kV、750kV、1000kV3个电压等级输电线路型塔采用Q420高强钢与Q345钢所节省钢材质量的比较，总结了Q420高强钢的经济性。     

江苏公司一项国内首创设计研究通过国网验收

2012一01—17～18,国家电网公司在北京召开2011年依托工程基建新技术研究项目第一批验收会议。江苏盐城电力设计院的"220/110 kV混压四回窄基Q460高强钢管塔设计研究"顺利通过验收。在输电线路建设中,为了最大限度地减少对土地的占用、降低成本,美国和日本已经广泛使用Q460高强钢管塔,而国内仅有个别钢管塔的主材使用了Q460高强钢。从2011年3月份开始,盐城电力设计     

紧缩型双回高强钢管塔在500 kV练塘至泗泾线路工程中的应用

结合500 kV练塘至泗泾双回输电线路丁程,对紧缩型高强钢管塔应用进行了技术经济分析,对各种塔型对应线路的造价进行对比.介绍了Q460C高强度钢的特点及在输电线路的铁塔设计中的应用.分析了柔性锻造法兰的应用情况.     

±800 kV云广直流线路铁塔应用高强度钢的探讨

介绍了±800 kV特高压直流输电线路铁塔的特点,分析了Q420高强等边角钢在铁塔上适用的构件范围.通过对云广特高压直流输电线路直线塔和转角塔的理论计算和经济比较,得出采用高强钢可以有效地降低工程造价的结论.最后提出了采用高强钢作为特高压直流输电线路铁塔主材在技术上要注意的事项.     

铁塔用角钢性能影响因素及断裂机理分析

针对北方地区经常发生的高压输电线路铁塔倾倒事件,分析了铁塔断裂机理,并从铁塔用角钢的冶炼制造缺陷、钢铁纯净度、金相组织、力学性能等方面,对Q235B、Q345B、Q420B、Q460B钢的低温性能进行探讨,判断这些输电线路用角钢在寒冷地区使用的安全性。通过大量试验,得出以下结论:输电线路用角钢长期使用后材质没有明显变化,安装时合格的材料长期使用后仍然合格;屈服强度不合格的材料,其金相组织中存在大量非金属夹杂物,部分试样甚至出现了夹杂物导致的分层,如遇较强外力作用,角钢会首先从这些薄弱点断裂;铁塔倾倒的主要原因多为连接螺栓松动或脱落造成铁塔承载力下降;Q345B角钢各项性能指标显示其非常适合在寒冷地区使用,尤其是常温冲击韧性和低温冲击韧性均优于Q235B、Q420B、Q460B,脆性转变温度也较低;常温冲击韧性偏低的材料,脆性转变温度偏高,说明脆性转变温度与材料的冲击韧性密切相关。试验结果可为寒冷地区输电线路选用角钢时提供参考。     

我国输电铁塔型材应用现状及优化措施

结合输电线路铁塔结构的特点,对国内外高强钢的应用现状、使用高强钢的技术经济性、高强角钢市场供货能力、高强钢设计技术参数的选取等方面进行了探讨和研究。输电线路铁塔中使用高强钢,既有明显的技术经济效益,又有利于提高我国输电线路的建设水平。     

轴心受压热轧等边角钢肢边缘局部屈曲稳定计算方法的探讨

在特高压线路的铁塔设计中, 对铁塔主材提出了采用Q420 及Q460 超高强热轧等边角钢的建议,在设计计算中, 不论采用我国现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》, 还是美国ANSI/ASCE10- 97 导则,均会遇到一个W/t, 即角钢肢宽与厚度之比的问题。文章就此问题, 对设计理念及方法提出推析与建议的设计计算方法, 以求超高强钢材能早日应用于线路铁塔之中。     

输电铁塔技术发展与应用

分析输电铁塔高级别、大规格材料和新型结构的发展状况以及技术经济性,指出今后铁塔研究和应用方向。高强度钢材、大规格材料、新型组合构件型式是目前解决大荷载铁塔承载要求的3种主要方式。采用何种方式,要根据输电线路工程的设计要求,通过综合技术经济比较择优选定,以有效降低钢材用量,节省线路建设投资。     

我国输电铁塔型材应用现状及优化措施

结合输电线路铁塔结构的特点和国内外高强钢的应用现状、使用高强钢的技术经济性、高强角钢市场供货能力、高强钢设计技术参数的选取等方面进行了探讨。在输电线路铁塔中使用高强钢,既有明显的技术经济效益,又有利于提高我国输电线路的建设水平。     

耐候冷弯型钢在220 kV 输电线路中的应用

将耐候钢冷弯成角钢加工制造输电铁塔,可以大幅减少传统的热镀锌防腐对环境的污染,具有良好的经济和社会效益。以厦门220 kV 梧侣-内官输电线路工程为依托,在国内首次开展耐候冷弯角钢输电铁塔的试点应用工作。根据设计及气候条件,研究、选用Q450 NQR1 高强度耐候钢,设计、加工耐候冷弯角钢铁塔,并进行真型试验测试,结果表明铁塔设计满足设计要求。目前,耐候冷弯输电铁塔已在输电线路中成功建设投运,为下一步的推广应用奠定了基础。     

Q460特高压双回路钢管塔真型试验分析

SZ2U钢管塔为使用Q460高强度钢材的1 000 kV同塔双回路直线型钢管真型塔,塔全高103.6 m,单基塔质量132 t。依据标准DL/T 899-2004《架空线路杆塔结构荷载试验》,在正常大风、锚线、断线等8 个试验工况下对其进行试验,试验结果表明：SZ2U钢管塔的位移测试结果满足变形要求,应变测试结果没有超过构件承载力,说明试验塔强度和刚度均符合设计要求,并有一定的安全储备;同时节点构造和法兰连接安全可靠。特高压输电钢管塔设计中采用Q460 高强度钢材,既能满足设计要求,又能减轻塔重,建议在实际工程中试点应用。试验同时对输电钢管塔主材的次弯矩进行了真型塔测量,通过实际测量值与理论分析对比,得到输电钢管塔变坡处以下主材的次弯矩效应比较显著,建议工程中建立有限元模型进行强度校核,必要时采用考虑节点刚度的有限元模型。     

强度级差带颈锻造法兰试验研究

带颈锻造法兰在输电线路钢管塔上已广泛应用,但带颈法兰规格单一,与钢管受力不匹配,即承载力低的钢管连接承载力偏大的锻造法兰,导致钢管塔不经济。针对目前带颈锻造法兰的设计方法和使用情况,结合钢管塔构件的受力特性及钢管规格库,确定锻造法兰的强度级差配置方案,通过强度级差配置的Q420高强对焊带颈锻造法兰试件轴拉试验,测试了法兰和螺栓的受力特性,验证带颈锻造法兰按强度级差配置和螺栓受力修正系数的合理性,为今后钢结构设计提供了基础性研究数据。     

输电铁塔耐候钢在不同大气环境下的腐蚀行为

为推广耐候钢在输电杆塔中的应用,试制了输电铁塔用高强高韧型耐候钢。该型钢具有优异的力学性能：屈服强度高达510 MPa,抗拉强度达568 MPa,总伸长率大于27.5%,-40 ℃低温冲击功在89~176 J。采用SEM、XRD、EIS等手段综合评价了输电铁塔耐候钢在4个不同地方的耐腐蚀性能,研究了耐候钢在不同大气环境中的腐蚀行为及其耐蚀机理。结果表明：输电铁塔耐候钢锈层电阻随暴晒时间增加而逐渐增大,锈层腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4及一些非晶态腐蚀产物组成。河北曹妃甸地区耐候钢保护性锈层最稳定,输电铁塔耐候钢适合在河北曹妃甸、北京良乡和福建永泰地区使用,暂不适合在福建平潭地区使用。     

我国输电线路杆塔结构研究新进展

特高压电网的建设、输电新技术的推广应用给输电线路杆塔的研究提出许多新的课题,安全可靠、经济合理是杆塔结构研究的主要目标和方向。文章介绍了我国输电线路杆塔结构近年来在荷载取值、节点构造、结构优化、风致振动(塔线耦合振动和钢管塔微风振动)以及新材料应用(高强钢、钢管、耐候钢和冷弯型钢)等方面的研究进展以及工程应用情况。并根据研究现状和社会经济发展需求,提出我国杆塔结构在设计理论和方法、承载性能试验以及新材料应用、新塔型等方面需要进一步研究的内容。     

750kV同塔双回及单回紧凑型杆塔结构优化研究

参照国内外已建成的各种同塔双回及单回紧凑型塔型资料,提出750kV同塔双回及单回紧凑型杆塔方案。针对该方案,分别从高强角钢及钢管构件两大方面进行了结构计算及经济性分析,并建议:750kV同塔双回紧凑型杆塔采用高强钢,单回紧凑型杆塔是否采用高强钢则需依据综合经济性而定;750kV同塔双回紧凑型杆塔主材采用Q345钢管构件,但单回紧凑型杆塔不建议采用;上述2种杆塔采用Q420钢管构件的经济性更为显著,但还需深入开展构件及节点构造等方面的试验研究。