节能、环保型输电线路铁塔制造技术

节能、环保型输电线路铁塔属于输变电工程领域，针对我国输电线路铁塔构件以大规格代替小规格造成的钢材浪费，以及热镀锌铁塔对环境污染问题。采用耐候冷弯型钢，钉线位置以接近截面重心以及肢宽长度一半为原则；螺距和边距的选取原则如下，当螺栓采用Ｍ１２时，螺栓孔径取为１３．５ｍｍ，单排螺栓间距取４５ｍｍ，双排螺栓间距取６５ｍｍ，端距取为２０ｍｍ，扎制边距取为１８ｍｍ，切角边距取为１８ｍｍ；当螺栓采用Ｍ１６时，螺栓孔径取为１７．５ｍｍ，单排螺栓间距取５５ｍｍ，双排螺栓间距取８５ｍｍ，端距取为２５ｍｍ，扎制边距取为２３ｍｍ，切角边距取为２３ｍｍ；采用耐候冷弯型钢铁塔轴心受压构件稳定系数与传统热轧角钢稳定系数接近，两者相差－５％～６％。可大幅度减少环境污染，并节约成本，还具有优良的力学、焊接使用性能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于输变电工程设计领域，特别是针对输电线路铁塔设计。
技术介绍
热轧型材由于工艺制约，型材的规格和定尺受到限制，加工单位能提供的规格有限。输电线路铁塔使用最多的热轧角钢在国际GB9787中规定了近百种规格，但在市场上可方便采购的角钢规格只有不足四十种，这导致在输电线路铁塔结构设计和制造过程中经常出现因材料采购困难导致的以大规格代替小规格的“代料”问题。在铁塔加工企业中因塔材替代造成5％的损耗是很正常的，多的可达10％。同样由于一直使用热轧型材，也在很大程度上限制了设计人员对新型式构件的探讨与使用，不利于杆塔结构设计的优化。钢结构的防腐有涂层法、阴极保护法、热喷涂锌、热浸镀锌等几种。热浸镀锌工业化程度高、维护成本较低，在输电线路铁塔结构上大量使用，但也存在明显的弊端。输电铁塔的镀锌防腐需有专门的除锈、酸洗、镀锌工序，投资大，而且这一过程污染较严重。锌液需加热到450℃左右，会释放有害气体，危害人的健康。尤其是镀锌钝化溶液中Cr6+对人体和环境有很大的危害，表现为对人体皮肤和消化道有强烈刺激和腐蚀作用，对呼吸道易造成损伤，有致癌作用；对水体中动物和植物有致死作用，且持续时间长。镀锌钝化非常不利于环保，对环境破坏作用很大，Cr6+污染的治理是世界性的难题。在电力工程建设中采用新技术、新材料是建设节约、环保社会和电力工业发展的必然要求。随着电力工业和钢铁工业的不断发展，人们环保意识的加强，输电线路铁塔结构使用新形式、新品种的钢材已成为必然。
技术实现思路
本技术针对我国输电线路铁塔构件以大规格代替小规格造成的钢材浪费，以及热镀锌铁塔对环境污染问题，提出了耐候冷弯输电线路铁塔。-->通过添加少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金钢称为耐候钢，耐候钢板通过辊式冷弯成型工艺制成所需要的构件截面形式，通过组装而成的输电线路铁塔称为耐候冷弯型钢输电线路铁塔。输电线路铁塔采用冷弯型钢可节约钢材、提高强度。冷弯薄壁型钢定尺任意，可加工任意形状和尺寸的构件。定尺任意可避免由于杆件定长导致的材料浪费。冷弯薄壁型钢形状可多样化，批量不受限，对一基塔上不同部位的杆件可以根据受力特征加工出相应的合理形状，以充分利用材料的承载性能，降低材料重量。对耐候冷弯型钢输电线路铁塔进行设计时，需要注意以下几点：一)耐候冷弯型钢的螺栓准线，即钉线位置以接近截面重心以及肢宽长度一半为原则。二)螺距和边距的选取原则如下，当螺栓采用M12时，螺栓孔径取为13.5mm，单排螺栓间距取45mm，双排螺栓间距取65mm，端距取为20mm，扎制边距取为18mm，切角边距取为18mm；当螺栓采用M16时，螺栓孔径取为17.5mm，单排螺栓间距取55mm，双排螺栓间距取85mm，端距取为25mm，扎制边距取为23mm，切角边距取为23mm；当螺栓采用M20时，螺栓孔径取为21.5mm，单排螺栓间距取65mm，双排螺栓间距取105mm，端距取为30mm，扎制边距取为28mm，切角边距取为28mm；当螺栓采用M24时，螺栓孔径取为25.5mm，单排螺栓间距取85mm，双排螺栓间距取125mm，端距取为40mm，扎制边距取为33mm，切角边距取为33mm。三)耐候冷弯型钢两肢相交的内外表面均为圆弧形，省去了传统热轧角钢构件接头中外包角钢清根，内包角钢铲背工序，节省了铁塔加工周期；四)耐候冷弯型钢铁塔轴心受压构件稳定系数与传统热轧角钢稳定系数接近，两者相差约-5％～6％；-->五)当耐候钢板极限强度与屈服强度之比大于等于1.2，截面弯角半径与板厚之比小于等于5，耐候冷弯型钢构件未做退火或其它各种形式的热处理时，计算全截面有效的受拉和受压构件强度可以利用冷弯效应强度提高值。输电线路铁塔采用耐候钢可大幅度减少环境污染，并节约成本。耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学、焊接使用性能。在输电线路铁塔上采用耐候钢材，与制造铁塔的传统生产方式相比，虽材料的一次性投资略高于普通型钢，但由于去掉了防腐工序，并减轻了维护负担，经初步测算，成本与采用普通钢材基本持平，同时还能大幅度减少环境污染，社会效益、环保效益显著。附图说明图1为耐候冷弯型钢输电线路铁塔单线图，其中1为塔头、2为塔身、3为塔腿。图2为耐候冷弯型钢主材与主材螺栓连接剖面图。具体实施方式下面结合附图说明耐候冷弯型钢输电线路铁塔的具体实施方式。某220kV耐候冷弯型钢输电线路铁塔，呼高21m，塔高37.5m，整塔采用耐候冷弯等边角钢，整塔所用耐候冷弯等边角钢规格如下表所示，此基铁塔较普通热轧角钢省材5％，节省了热镀锌工艺。耐候冷弯等边角钢主材连接钉线，L115、L110连接取60mm；L106、L102连接取55mm；L90取45；L85、L82取40。接头采用内包耐候冷弯角钢外包板连接形式，采用单排螺栓连接。主材连接端距取为2d。  规格  钢号  内圆弧半径r  外圆弧半径R  L40×40×3  Q235B  4  7  L40×40×4  Q235B  4  8  L46×46×4  Q235B  4  8  L50×50×4  Q235B  4  8-->  L56×56×5  Q235B  6  11  L63×63×5  Q235B  6  11  L63×63×5  Q345B  6  11  L70×70×5  Q345B  6  11  L70×70×6  Q345B  8  14  L75×75×6  Q345B  8  14  L82×82×6  Q345B  8  14  L85×85×6  Q345B  8  14  L90×90×6  Q345B  8  14  L90×90×7  Q345B  8  15  L102×102×7  Q345B  8  15  L106×106×8  Q345B  10  18  L110×110×9  Q345B  12  21  L115×115×9  Q345B  12  21-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能、环保型输电线路铁塔，其特征在于，　　　　采用耐候冷弯型钢，耐候冷弯型钢的钉线位置以接近截面重心以及肢宽长度一半为原则；　　　　螺距和边距的选取原则如下，当螺栓采用Ｍ１２时，螺栓孔径取为１３．５ｍｍ，单排螺栓间距取４５ｍｍ，双排螺栓间距取６５ｍｍ，端距取为２０ｍｍ，扎制边距取为１８ｍｍ，切角边距取为１８ｍｍ；　　　　当螺栓采用Ｍ１６时，螺栓孔径取为１７．５ｍｍ，单排螺栓间距取５５ｍｍ，双排螺栓间距取８５ｍｍ，端距取为２５ｍｍ，扎制边距取为２３ｍｍ，切角边距取为２３ｍｍ；　　　　当螺栓采用Ｍ２０时，螺栓孔径取为２１．５ｍｍ，单排螺栓间距取６５ｍｍ，双排螺栓间距取１０５ｍｍ，端距取为３０ｍｍ，扎制边距取为２８ｍｍ，切角边距取为２８ｍｍ；　　　　当螺栓采用Ｍ２４时，螺栓孔径取为２５．５ｍｍ，单排螺栓间距取８５ｍｍ，双排螺栓间距取１２５ｍｍ，端距取为４０ｍｍ，扎制边距取为３３ｍｍ，切角边距取为３３ｍｍ。

【技术特征摘要】
1、一种节能、环保型输电线路铁塔，其特征在于，采用耐候冷弯型钢，耐候冷弯型钢的钉线位置以接近截面重心以及肢宽长度一半为原则；螺距和边距的选取原则如下，当螺栓采用M12时，螺栓孔径取为13.5mm，单排螺栓间距取45mm，双排螺栓间距取65mm，端距取为20mm，扎制边距取为18mm，切角边距取为18mm；当螺栓采用M16时，螺栓孔径取为17.5mm，单排螺栓间距取55mm，双排螺栓间距取85mm，端距取为25mm，扎制边距取为23mm，切角边距取为23mm；当螺栓采用M20时，螺栓孔径取为21.5mm，单排螺栓间距取65mm，双排螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨靖波，杨建平，默增禄，杨风利，韩军科，夏茂森，蔡漳平，孙卫华，
申请(专利权)人：国网北京电力建设研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]