输电铁塔用角钢的应用及低温服役性能研究

随着中国超特高压输变电工程的迅速发展,输电铁塔用钢的强度等级与发达国家的差距正逐步缩小。然而,国内由于低温引起的倒塔事件却时有发生,铁塔用钢的低温服役能力问题越来越受到关注。该文阐述了输电铁塔用钢的低温服役能力及应用现状,对中国输电铁塔用角钢Q235、Q345及Q420抽样进行室温拉伸和低温冲击性能测试,研究了75~25℃温度区间角钢的韧脆转变趋势。结果表明:3种角钢的拉伸性能均达到GB/T1591 2008要求;冲击功均随温度升高而增加,Q235及Q345的冲击韧性较好,分别在5和15℃时平均冲击功达到34J;Q420在试验温度区间内一直处于脆断状态,25℃冲击功仍小于30J。     

Q420大规格角钢在±800 kV特高压杆塔中的应用

大规格角钢肢宽与肢厚均较大,截面面积比常规输电铁塔角钢大得多,可大幅提高单构件承截力.分析认为单肢大规格角钢替代双拼组合角钢足可行的;以±800 kV特高压直流锦屏-苏南输电线路中JC1转角塔为分析对象,在相同的荷载条件下,主材分别采用Q420大规格角钢、双拼组合角钢进行设计、加工与真型试验,对主材采用Q420双拼组合角钢与Q420大规格角钢塔进行了经济性分析.结果表明:主材采用Q420大规格角钢的JC1塔比主材采用Q420双拼组合角钢JC1塔承载力要高,塔重减轻约5%,每基铁塔综合造价节省约7.4%.     

锦苏特高压直流线路工程将试点应用大规格Q420高强角钢

2009年9月22日,大规格Q420高强角钢在锦屏一苏南4-800kV特高压直流线路工程试点应用研讨会在京召开,启动了试点应用各项工作,标志着大规格Q420高强角钢在输电线路铁塔上应用站在了新的起点。     

Q420大规格角钢在±800 kV 特高压杆塔中的应用

大规格角钢肢宽与肢厚均较大,截面面积比常规输电铁 塔角钢大得多,可大幅提高单构件承截力。分析认为单肢大 规格角钢替代双拼组合角钢是可行的;以±800 kV特高压直流 锦屏-苏南输电线路中JC1 转角塔为分析对象,在相同的荷载 条件下,主材分别采用Q420 大规格角钢、双拼组合角钢进行 设计、加工与真型试验,对主材采用Q420 双拼组合角钢与 Q420 大规格角钢塔进行了经济性分析。结果表明：主材采用 Q420 大规格角钢的JC1 塔比主材采用Q420 双拼组合角钢JC1 塔承载力要高,塔重减轻约5%,每基铁塔综合造价节省约 7.4%。     

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。     

国内首条750kV超高压输电线路使用的Q420角钢通过检验

日前,在国家电力研究所铁塔试验场,国内首条750kV超高压输电线路使用唐钢产Q420角钢设计制造的输电铁塔通过7项抗破坏性和综合性能考验,获得圆满成功。国内西北电网750kV超高压输变电工程是我国首次建设的最高电压等级工程,被列为国家重点电力建设项目。据负责铁塔设计的西北电力设计院有关人士介绍,该工程首次采用Q420高强度角钢代替Q345角钢,是我国输电铁塔设计的重大     

稀土合金钢对输电铁塔高韧和耐蚀性能提升研究

经过高寒低温区域和工业发达、污染严重区域的输电线路,相应铁塔需要具有良好的低温韧性和抗腐蚀性能,通过在Q420钢中合理添加稀土,使得稀土合金化,可提升输电铁塔用钢材的低温韧性和抗腐蚀性能。文章针对新型稀土处理Q420钢,研究其组织与力学性能、耐蚀性,提出了输电铁塔用钢稀土添加工艺和最佳稀土添加量,以充分提高Q420钢的冲击韧性和耐蚀性,为应用于输电线路工程提供技术支撑。     

大宽厚比Q420角钢轴压构件稳定性能试验研究

通过对75根大宽厚比Q420高强度等边角钢的轴压试验,研究了该类构件的稳定性能,总结了其失稳变形特征,并将其稳定承载力与我国电力行业标准的设计值进行对比分析。研究表明两端铰接的Q420高强度等边角钢中长柱呈弯扭失稳,短柱呈局部屈曲;轴压柱的稳定设计折减系数的试验值高于规范计算值,并与构件的长细比有直接关系,针对这一关系提出了修正公式。试验结果说明Q420高强度等边角钢的屈曲强度比普通强度角钢提高很多。研究成果为高强度角钢轴压构件的稳定设计提供了前提条件,并为已有设计方法的修正提供了建议和依据,有利于我国Q420高强度角钢在输电铁塔结构中的应用。     

±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.     

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。