شرایط فنی برای تولید برج های خط انتقال

1. نمای کلی از استانداردهای تولید برج خط انتقال

ساخت برج های خط انتقال با استانداردهای فنی دقیق برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری اداره می شود, ایمنی, و قابلیت اطمینان در سیستم های انتقال قدرت با ولتاژ بالا. در چین, استاندارد ملی GB / T 2694-2018: مشخصات تولید برای برج های خط انتقال (تعویض GB / T 2694-2010) الزامات جامع برای انتخاب مواد را تشریح می کند, فرآیندهای ساختگی, پروتکل های بازرسی, و محافظت از خوردگی. این استاندارد, توسط نهادهای استاندارد سازی مربوطه اداره می شود, در درجه اول برای برجهای ساخته شده از اجزای فولادی زاویه ای متصل به اتصال دهنده ها و محافظت از گالوانیزه گرم گرم استفاده می شود. همچنین به سازه های مشابه فولادی گسترش می یابد, مانند برج های مایکروویو قدرت و برج های ارتباطی. استاندارد به جنبه های مهم مانند تحمل های بعدی می پردازد, کیفیت جوشکاری, خصوصیات مکانیکی, و بسته بندی, تضمین برج ها می تواند در برابر بارهای محیطی و فشارهای عملیاتی نسبت به عمر طراحی آنها مقاومت کند, به طور معمول 30-50 سال.

برج های خط انتقال عمدتا سازه های شبکه هستند, استفاده از نمرات فولاد کربن مانند Q235T, Q345t, و Q420T, که نقاط قوت عملکرد را ارائه می دهد 235 مگاپاسکال, 345 مگاپاسکال, و 420 مگاپاسکال, به ترتیب. این مواد برای تعادل قدرت آنها انتخاب می شوند, انعطاف پذیری, و مقرون به صرفه بودن. فرآیند تولید شامل برش است, مشت زدن, خم, جوشکاری, و گالوانیزه, با هر مرحله در معرض کنترل کیفیت دقیق برای رعایت معیارهای بعدی و عملکرد. برای مثال, GB / T 2694-2018 تحمل برای ابعاد مؤلفه را مشخص می کند (به عنوان مثال،, ± 1 میلی متر برای طول بحرانی) و نواقص جوش, تراز کردن با استانداردهایی مانند گیگابایت 3323 برای ارزیابی کیفیت جوش رادیوگرافی. استاندارد همچنین اصطلاحات به روز شده را در بر می گیرد, الزامات علامت گذاری مواد, و پروتکل های تحویل داده در مقایسه با سلف خود, منعکس کننده پیشرفت در ساخت دقت و قابلیت ردیابی.

2. انتخاب مواد و خصوصیات

انتخاب مواد سنگ بنای سنگ بنای خط انتقال برج تولید, همانطور که برج ها باید بارهای پویا را تحمل کنند, از جمله باد, یخ, و نیروهای لرزه ای. نمرات فولاد کربن Q235T, Q345t, و Q420T در مشخص شده است GB / T 2694-2018 به دلیل خاصیت مکانیکی و در دسترس بودن آنها. تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی, انجام شده با استفاده از ابزارهایی مانند طیف سنجهای خواندن مستقیم موبایل (دقت 0.03 ±), تضمین رعایت استانداردهای مواد. مثلا, Q235T به طور معمول حاوی کربن 0.14-0.22 ٪ است, در حالی که Q345T و Q420T محتوای منگنز و سیلیکون بالاتری برای تقویت قدرت دارند. این ترکیبات برای جلوگیری از مسائلی مانند فروپاشی برج به دلیل مخلوط کردن درجه مواد بسیار مهم هستند, که در برج های عملیاتی گزارش شده است.

خصوصیات مکانیکی این فولادها مطابق با استانداردهایی مانند GB / T 3098.1 (پیچ و مهره, پیچ, و گل میخ) و GB / T 3098.2 (آجیل), اطمینان از اتصال دهنده ها با نیازهای ساختاری برج مطابقت دارد. گالوانیزه گرم, در هر GB / T 470 (شمش روی), یک پوشش روی محافظ 80-100 میکرومتر برای مقابله با خوردگی فراهم می کند, به ویژه در محیط های مرطوب یا ساحلی. برای جلوگیری از نقص لایه روی ، فرآیند گالوانیزه باید کنترل شود, که می تواند عمر خدمات را 10 تا 15 ٪ کاهش دهد. آزمایش پیشرفته غیر مخرب (NDT), مانند بازرسی ذرات اولتراسونیک و مغناطیسی, یکپارچگی مواد و کیفیت جوش را تأیید می کند, اطمینان از پیروی از GB / T 2694-2018.

3. فرآیندهای ساخت و کنترل کیفیت

ساخت برج های خط انتقال شامل چندین فرآیند کلیدی است: برش, مشت زدن, خم, جوشکاری, و گالوانیزه. هر فرآیند توسط اداره می شود GB / T 2694-2018, که تحمل و الزامات کیفیت را مشخص می کند. برای مثال, برش و مشت زدن باید برای اطمینان از مونتاژ مناسب ، از نظر اجزای بحرانی 1 میلی متر ± 1 میلی متر برای قطعات بحرانی و 2 میلی متر برای قطعات غیر بحرانی دست یابد.. جوش, در درجه اول برای اتصالات فولادی زاویه ای, پیروی از گیگابایت 3323 برای کیفیت رادیوگرافی, با سطح نواقص مجاز تعریف شده برای جلوگیری از انتشار ترک تحت بارگذاری چرخه ای. درزهای جوش با استفاده از روشهای NDT بازرسی می شوند, مانند آزمایش اولتراسونیک, برای تشخیص نقص های داخلی, تضمین نرخ نقص زیر 1%.

گالوانیزه شدن گرم گرم یک گام مهم است, همانطور که در شرایط متنوع محیطی در برابر خوردگی محافظت می کند. این فرآیند شامل غوطه ور کردن اجزای فولادی در یک حمام روی مذاب در دمای 450-460 درجه سانتیگراد است, دستیابی به ضخامت پوشش یکنواخت 80-100 میکرومتر. GB / T 2694-2018 بازرسی پس از گالوانیزه برای تأیید چسبندگی و ضخامت پوشش, با استفاده از ابزارهایی مانند سنجهای ضخامت مغناطیسی. انحرافات, مانند ساخت بیش از حد روی, می تواند 2-5 ٪ وزن را افزایش دهد, بر محاسبات ساختاری تأثیر می گذارد. کنترل کیفیت تا مونتاژ بستر گسترش می یابد, جایی که پیچ و مهره باید ملاقات کند GB / T 3098 استانداردهای عملکرد مکانیکی, اطمینان از مقادیر گشتاور با مشخصات طراحی (به عنوان مثال،, 50-100 نانومتر برای پیچ های M16).

4. ملاحظات بار ساختاری و محیطی

برج های خط انتقال در معرض شرایط بارگذاری پیچیده قرار می گیرند, از جمله باد, یخ, نیروهای لرزه ای, و تنش هادی. GB / T 2694-2018 برای مطابقت با طرح های ساختاری نیاز دارد DL/T 5154 (کد فنی برای طراحی سازه های برج), که سرعت باد 25-35 متر بر ثانیه و ضخامت یخ 5-20 میلی متر را مشخص می کند, بستگی به شرایط منطقه ای دارد. برای یک برج مشبک 50 متری, بارهای باد می توانند نیروهای برشی پایه 50-100 کیلو نیوتن و لحظه های واژگون کننده 500-1000 کیلو نیوتن ایجاد کنند. تجمع یخ نیروهای عضو را 15-25 ٪ افزایش می دهد, نیاز به سیستم های مهاربندی قوی, به طور معمول صلیب یا K-Bracing, برای تقویت سفتی پیچشی.

طراحی لرزه ای به شرح زیر است گیگابایت 50260 (کد برای طراحی لرزه ای امکانات قدرت), با برجهایی که برای شتاب زمین 0.1-0.4 گرم تجزیه و تحلیل شده است. تحلیل عنصر محدود ( فارو) پاسخ برج به بارهای پویا را مدل می کند, پیش بینی فرکانس های طبیعی (1-3 هرتز برای برج های 50 متر) و اطمینان از انحرافات در زیر باقی مانده است 0.5% از ارتفاع برج (به عنوان مثال،, 250 میلی متر برای یک برج 50 متری). سیم, در صورت استفاده در طرح های ترکیبی, جابجایی های ناشی از لرزه ای را 20-30 ٪ کاهش دهید اما برای جلوگیری از کمبود یا بیش از حد نیاز به تنش دقیق دارند.

5. پروتکل های بازرسی و آزمایش

بازرسی و آزمایش برای اطمینان از قابلیت اطمینان برج جدایی ناپذیر است. GB / T 2694-2018 قوانین مربوط به بررسی های بعدی را تشریح می کند, تست مکانیکی, و ارزیابی مقاومت در برابر خوردگی. بازرسی های بعدی اندازه مؤلفه ها را تأیید می کند, ترازهای سوراخ, و مونتاژ مناسب است, با تحمل 1 میلی متر پوند برای اعضای بحرانی و 2 میلی متر پوند برای اعضای ثانویه. تست های مکانیکی, در هر GB / T 3098, پیچ و مهره را ارزیابی کنید, اطمینان از ظرفیت های برشی و کششی با بارهای طراحی مطابقت دارد (به عنوان مثال،, 400 MPA برای پیچ های M16). کیفیت جوش با استفاده از آزمایش رادیوگرافی یا اولتراسونیک ارزیابی می شود, با معیارهای پذیرش بر اساس گیگابایت 3323 استانداردهای سطح B.

آزمایش غیر مخرب (NDT) برای برج های ضمن خدمت برای تشخیص تخریب مواد یا مخلوط های درجه بسیار مهم است. آزمایش های خوردگی ضخامت گالوانیزه را تأیید می کند, با نمونه هایی که در معرض آزمایش اسپری نمکی قرار گرفته اند (در هر GB / T 10125) برای شبیه سازی 20-30 سال قرار گرفتن در معرض.

6. مقایسه با سایر انواع برج

برج های خط انتقال با برج های ارتباطی متفاوت است, مانند TELESCOPIC WIRE SIRE یا ROOFTOP GSM, در مقیاس, ظرفیت بار, و پیچیدگی طراحی. برج های انتقال, به طور معمول 30-100 متر قد, از هادی های ولتاژ بالا پشتیبانی کنید (110-1000 کیلو ولت), نیاز به پایه های قوی و قدرت بالاتر مواد (Q345T / Q420T) در مقایسه با برج های ارتباطی (Q235/Q345). برج های تلسکوپی سیم پسر (5-50 متر) برای ثبات به کابل ها اعتماد کنید, کاهش هزینه های مواد تا 20-30 ٪ اما نیاز به مناطق بزرگتر برای لنگرها دارد, آنها را برای تنظیمات شهری کمتر مناسب می کند. برج های GSM پشت بام (5-20 متر) با ظرفیت ساختمان محدود می شوند اما دسترسی آسانتر نگهداری را ارائه می دهند.

از نظر الکترومغناطیسی, برج های انتقال بر پشتیبانی هادی تمرکز دارند, با حداقل ملاحظات RF, برخلاف برج های GSM, که عملکرد آنتن را اولویت بندی می کند. از لحاظ ساختاری, برج های انتقال لحظه های واژگون کننده بالاتری را تجربه می کنند (500–1000 knm vs. 80–150 knm برای برج های تلسکوپی) به دلیل تنش هادی و طول دهانه (200-400 متر).

7. پیشرفت در تولید و بهینه سازی

تولید مدرن از برج های خط انتقال از فن آوری های پیشرفته برای افزایش کارآیی و دقت استفاده می کند. طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و تجزیه و تحلیل عناصر محدود اندازه گیری اندازه و مهاربندی اعضا را بهینه می کند, کاهش مصرف مواد با 5-10 ٪ ضمن حفظ عوامل ایمنی. GB / T 2694-2018 الزامات به روز شده برای اسناد دیجیتال را در بر می گیرد, قابلیت ردیابی از طریق اجزای کد شده QR. سیستم های برش و مشت زدن خودکار, هدایت شده توسط دستگاه های CNC, تحمل 0.5 میلی متر پوند, بهبود دقت مونتاژ.

برای ارتقاء 5G, طرح های ترکیبی با ترکیب عناصر Guid و خود پشتیبانی مورد بررسی قرار می گیرند, کاهش بارهای بنیاد 15-20 ٪. نوآوری در گالوانیزه, مانند روکش های روی-آلومینیوم, مقاومت در برابر خوردگی را 10-15 سال در مقایسه با پوشش های روی سنتی گسترش دهید. سنسورهای هوشمند برای نظارت بر زمان واقعی از تنش های برج و خوردگی در حال ظهور هستند, کاهش هزینه های نگهداری 10-15 ٪.

8. ملاحظات ایمنی و نظارتی

ایمنی مهم است خط انتقال برج تولید, با توجه به نقش آنها در زیرساخت های بحرانی. GB / T 2694-2018 عوامل ایمنی 1.5-2.0 را برای بارهای نهایی صادر می کند, تضمین مقاومت در برابر برج ها در برابر شرایط شدید. بازرسی های ضمن, با استفاده از روش های NDT, خطرات مخلوط مواد را برطرف کنید, که باعث خرابی برج شده است. تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده خرابی را 20 تا 30 ٪ کاهش می دهد.

انطباق نظارتی شامل ملاحظات زیست محیطی و زیبایی شناسی است. برجها در مناطق شهری ممکن است به طرح های استتار نیاز داشته باشند, افزایش هزینه های 10 تا 15 ٪.

9. روندها و چالش های آینده

صنعت برج خط انتقال با افزایش تقاضای برق در حال تحول است, با این که بازار چین در سالهای اخیر به رشد چشمگیری رسیده است. روندهای آینده شامل تولید هوشمند است, کاهش هزینه ها 10-20 ٪, و مواد پیشرفته مانند آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) فولاد, افزایش قدرت عملکرد 10-15 ٪. چالش ها شامل مقاوم سازی برای ولتاژ فوق العاده بالا است (UHV) خطوط (800-1000 کیلو ولت), که بارها را 20 تا 30 ٪ افزایش می دهد, و مدیریت تأثیرات محیطی در مناطق حساس.

در نتیجه, GB / T 2694-2018 یک چارچوب قوی برای تولید برج های خط انتقال فراهم می کند, اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی ساختاری. پیشرفت در مواد, اتهام اتوماسیون, و نظارت نوآوری های آینده را هدایت می کند, پرداختن به تقاضای رشد انرژی و چالش های زیست محیطی.