Điều kiện kỹ thuật cho các tháp truyền tải sản xuất

1. Tổng quan về tiêu chuẩn sản xuất tháp truyền tải

Việc sản xuất các tháp truyền tải được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc, sự an toàn, và độ tin cậy trong các hệ thống truyền tải điện cao áp. Ở Trung Quốc, Tiêu chuẩn quốc gia GB / T 2694-2018: Đặc điểm kỹ thuật sản xuất cho các tháp truyền tải (thay thế GB / T 2694-2010) phác thảo các yêu cầu toàn diện cho lựa chọn vật liệu, quá trình chế tạo, Giao thức kiểm tra, và bảo vệ ăn mòn. Tiêu chuẩn này, được quản lý bởi các cơ quan tiêu chuẩn hóa có liên quan, áp dụng chủ yếu cho các tháp được xây dựng từ các thành phần thép góc được kết nối bởi các ốc vít và được bảo vệ bằng mạ kẽm nhúng nóng. Nó cũng mở rộng đến các cấu trúc thép tương tự, chẳng hạn như tháp vi sóng điện và tháp liên lạc. Tiêu chuẩn giải quyết các khía cạnh quan trọng như dung sai chiều, chất lượng mối hàn, tính chất cơ học, và bao bì, Đảm bảo các tòa tháp có thể chịu được tải trọng môi trường và căng thẳng hoạt động đối với cuộc sống thiết kế của họ, Thông thường 30 năm50 năm.

Tháp đường truyền chủ yếu là cấu trúc mạng, Sử dụng các loại thép carbon như Q235T, Q345T, và Q420t, cung cấp sức mạnh năng suất của 235 MPa, 345 MPa, và 420 MPa, tương ứng. Những vật liệu này được chọn để cân bằng sức mạnh của chúng, độ dẻo, và hiệu quả chi phí. Quy trình sản xuất liên quan đến việc cắt, đấm, uốn, sự hàn, và mạ kẽm, với mỗi bước chịu sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đáp ứng các tiêu chí hiệu suất và hiệu suất. Chẳng hạn, GB / T 2694-2018 Chỉ định dung sai cho kích thước thành phần (ví dụ, ± 1 mm cho độ dài tới hạn) và hàn không hoàn hảo, Sắp xếp với các tiêu chuẩn như GB 3323 Để đánh giá chất lượng hàn X quang. Tiêu chuẩn cũng kết hợp thuật ngữ cập nhật, Yêu cầu đánh dấu vật chất, và các giao thức chuyển giao dữ liệu so với người tiền nhiệm của nó, phản ánh những tiến bộ trong chính xác sản xuất và truy xuất nguồn gốc.

2. Lựa chọn vật chất và tính chất

Lựa chọn vật chất là một nền tảng của tháp đường dây truyền tải chế tạo, Vì các tháp phải chịu đựng tải động, bao gồm cả gió, Nước đá, và lực địa chấn. Lớp thép carbon Q235T, Q345T, và q420t được chỉ định trong GB / T 2694-2018 Do tính chất cơ học và tính khả dụng của chúng. Phân tích thành phần hóa học, được tiến hành bằng các công cụ như máy quang phổ đọc trực tiếp di động (Độ chính xác ± 0,03%), Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn vật chất. Ví dụ, Q235T thường chứa 0,14 Hàng0,22% carbon, Trong khi Q345T và Q420T có hàm lượng mangan và silicon cao hơn để tăng cường sức mạnh. Những tác phẩm này rất quan trọng để ngăn chặn các vấn đề như sự sụp đổ của tháp do sự pha trộn cấp vật liệu, đã được báo cáo trong các tháp hoạt động.

Các tính chất cơ học của các thép này được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn như GB / T 3098.1 (bu lông, vít, và đinh tán) và GB / T 3098.2 (quả hạch), Đảm bảo các ốc vít phù hợp với các yêu cầu cấu trúc của Tháp. Mạ kẽm nhúng nóng, mỗi GB / T 470 (ingots kẽm), Cung cấp lớp phủ kẽm bảo vệ của 80 trận100100 để chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường ẩm ướt hoặc ven biển. Quá trình mạ điện phải được kiểm soát để tránh các khuyết tật lớp kẽm, có thể làm giảm tuổi thọ dịch vụ xuống 10 %. Thử nghiệm không phá hủy nâng cao (NDT), chẳng hạn như kiểm tra hạt siêu âm và từ tính, xác minh tính toàn vẹn vật chất và chất lượng mối hàn, Đảm bảo tuân thủ GB / T 2694-2018.

3. Quy trình chế tạo và kiểm soát chất lượng

Việc chế tạo các tháp đường truyền liên quan đến một số quy trình chính: cắt, đấm, uốn, sự hàn, và mạ kẽm. Mỗi quá trình được điều chỉnh bởi GB / T 2694-2018, trong đó chỉ định dung sai và yêu cầu chất lượng. Chẳng hạn, Cắt và đấm phải đạt được độ chính xác kích thước ± 1 mm đối với các thành phần quan trọng và ± 2 mm đối với các bộ phận không quan trọng để đảm bảo lắp ráp thích hợp. sự hàn, chủ yếu cho các kết nối thép góc, tuân thủ GB 3323 cho chất lượng X quang, với mức độ không hoàn hảo cho phép được xác định để ngăn chặn sự lan truyền vết nứt dưới tải theo chu kỳ. Các đường nối hàn được kiểm tra bằng các phương thức NDT, chẳng hạn như xét nghiệm siêu âm, để phát hiện các lỗ hổng nội bộ, Đảm bảo tỷ lệ khiếm khuyết bên dưới 1%.

Mạ kẽm nhúng nóng là một bước quan trọng, vì nó bảo vệ chống ăn mòn trong điều kiện môi trường đa dạng. Quá trình này liên quan đến các thành phần thép chìm trong bể kẽm nóng chảy ở 450 nhiệt460 ° C, đạt được độ dày lớp phủ đồng đều của 80100100. GB / T 2694-2018 bắt buộc kiểm tra sau galvan hóa để xác minh độ bám dính và độ dày của lớp phủ, Sử dụng các công cụ như đồng hồ đo độ dày từ tính. Sai lệch, chẳng hạn như tích tụ kẽm quá mức, có thể tăng cân 2% 5%, ảnh hưởng đến tính toán cấu trúc. Kiểm soát chất lượng mở rộng để lắp ráp dây buộc, nơi bu lông và đai ốc phải đáp ứng GB / T 3098 Tiêu chuẩn cho hiệu suất cơ học, Đảm bảo giá trị mô -men xoắn phù hợp với thông số kỹ thuật thiết kế (ví dụ, 50–100nm cho bu lông M16).

4. Cân nhắc tải trọng về cấu trúc và môi trường

Tháp đường truyền phải chịu các điều kiện tải phức tạp, bao gồm cả gió, Nước đá, Lực lượng địa chấn, và căng thẳng. GB / T 2694-2018 yêu cầu các thiết kế kết cấu để tuân thủ DL/T 5154 (Mã kỹ thuật để thiết kế cấu trúc tháp), trong đó chỉ định tốc độ gió 25, 35 m/s và độ dày băng 5, Tùy thuộc vào điều kiện khu vực. Cho một tháp mạng 50 mét, Tải trọng gió có thể tạo ra lực cắt cơ sở là 50 trận100 kN và các khoảnh khắc lật. Tích lũy băng làm tăng lực lượng thành viên lên 15 trận25%, đòi hỏi hệ thống giằng mạnh mẽ, thường chéo hoặc k tay, để tăng cường độ cứng xoắn.

Thiết kế địa chấn theo sau GB 50260 (Mã cho thiết kế địa chấn của các cơ sở điện), với các tòa tháp được phân tích để gia tốc mặt đất là 0,1. Phân tích phần tử hữu hạn ( Faro) mô hình phản hồi của tháp với tải động động, dự đoán tần số tự nhiên (1–3 Hz cho các tòa tháp 50 mét) và đảm bảo độ lệch vẫn ở dưới 0.5% chiều cao tháp (ví dụ, 250 mm cho một tòa tháp 50 mét). Guy dây, Nếu được sử dụng trong các thiết kế lai, giảm 20 chuyển vị do địa chấn do 20% 30% nhưng yêu cầu căng thẳng chính xác để tránh chùng hoặc quá mức.

5. Giao thức kiểm tra và kiểm tra

Kiểm tra và kiểm tra là không thể thiếu để đảm bảo độ tin cậy của tháp. GB / T 2694-2018 phác thảo các quy tắc để kiểm tra kích thước, bài kiểm tra cơ học, và đánh giá kháng ăn mòn. Kiểm tra kích thước xác minh kích thước thành phần, sắp xếp lỗ, và lắp ráp phù hợp, với dung sai ± 1 mm đối với các thành viên quan trọng và ± 2 mm cho các thành viên thứ cấp. Kiểm tra cơ học, mỗi GB / T 3098, Đánh giá độ bền bu -lông và hạt, Đảm bảo khả năng cắt và độ bền kéo đáp ứng tải thiết kế (ví dụ, 400 MPA cho bu lông M16). Chất lượng mối hàn được đánh giá bằng cách sử dụng thử nghiệm X quang hoặc siêu âm, với tiêu chí chấp nhận dựa trên GB 3323 Tiêu chuẩn cấp B.

Kiểm tra không phá hủy (NDT) rất quan trọng đối với các tháp trong dịch vụ để phát hiện sự xuống cấp vật liệu hoặc hỗn hợp cấp. Kiểm tra ăn mòn xác minh độ dày mạ kẽm, với các mẫu được kiểm tra xịt muối (mỗi GB / T 10125) để mô phỏng 20 năm30 năm.

6. So sánh với các loại tháp khác

Tháp đường truyền khác với các tháp liên lạc, Chẳng hạn như Tháp GSM Kính thiên văn hoặc trên sân thượng, Trong quy mô, khả năng chịu tải, và thiết kế phức tạp. tháp truyền, Thông thường cao 30100 mét, Hỗ trợ dây dẫn điện áp cao (110Mạnh1000 kV), đòi hỏi nền tảng mạnh mẽ và sức mạnh vật chất cao hơn (Q345T / Q420t) so với các tháp liên lạc (Q235/Q345). Tháp kính thiên văn dây Guyed (50050 m) dựa vào cáp cho sự ổn định, Giảm chi phí vật liệu xuống 203030% nhưng yêu cầu các khu vực đất lớn hơn cho các mỏ neo, Làm cho chúng ít phù hợp hơn cho các thiết lập đô thị. Tháp GSM trên sân thượng (5–20 m) bị hạn chế bởi công suất xây dựng nhưng cung cấp quyền truy cập bảo trì dễ dàng hơn.

Điện từ, Tháp truyền tập trung vào hỗ trợ nhạc trưởng, Với những cân nhắc RF tối thiểu, Không giống như Tháp GSM, ưu tiên hiệu suất ăng ten. Về mặt cấu trúc, Tháp truyền trải nghiệm những khoảnh khắc lật ngược cao hơn (500Mạnh1000 kNM so với. 80–150 kNM cho các tháp kính thiên văn) Do độ căng dây dẫn và độ dài nhịp (200Mạnh400 m).

7. Những tiến bộ trong sản xuất và tối ưu hóa

Sản xuất hiện đại của các tháp truyền dẫn tận dụng các công nghệ nâng cao để tăng cường hiệu quả và độ chính xác. Thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và phân tích phần tử hữu hạn tối ưu hóa cấu hình kích thước thành viên và giằng, Giảm sử dụng vật liệu bằng 5 trận10% trong khi duy trì các yếu tố an toàn. GB / T 2694-2018 Kết hợp các yêu cầu cập nhật cho tài liệu kỹ thuật số, cho phép truy xuất nguồn gốc thông qua các thành phần được mã hóa QR. Hệ thống cắt và đấm tự động, được hướng dẫn bởi máy CNC, đạt được dung sai ± 0,5 mm, Cải thiện độ chính xác của lắp ráp.

Cho nâng cấp liên quan đến 5G, Các thiết kế lai kết hợp các yếu tố anh chàng và tự hỗ trợ được khám phá, giảm tải trọng nền tảng 15% 20%. Đổi mới trong mạ điện, chẳng hạn như lớp phủ bằng nhôm kẽm, kéo dài khả năng chống ăn mòn trong 10 năm15 năm so với lớp phủ kẽm truyền thống. Các cảm biến thông minh để theo dõi thời gian thực của các ứng suất và sự ăn mòn của tháp đang nổi lên, giảm chi phí bảo trì 1015%.

8. Những cân nhắc về an toàn và quy định

An toàn là tối quan trọng tháp đường dây truyền tải chế tạo, Với vai trò của họ trong cơ sở hạ tầng quan trọng. GB / T 2694-2018 bắt buộc các yếu tố an toàn là 1,5 trận2.0 cho tải tối đa, đảm bảo các tòa tháp chịu được điều kiện khắc nghiệt. Kiểm tra tại chức, Sử dụng các phương thức NDT, giải quyết rủi ro hỗn hợp vật liệu, đã gây ra sự cố tháp. Bảo trì dự đoán giảm thời gian ngừng hoạt động 20 0%.

Tuân thủ quy định bao gồm các cân nhắc về môi trường và thẩm mỹ. Tháp ở khu vực thành thị có thể yêu cầu thiết kế ngụy trang, Tăng chi phí 10 trận15%.

9. Xu hướng và thách thức trong tương lai

Ngành công nghiệp tháp truyền tải đang phát triển với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, với thị trường Trung Quốc đạt đến sự tăng trưởng đáng kể trong những năm gần đây. Xu hướng trong tương lai bao gồm sản xuất thông minh, giảm 10% 20%, và các vật liệu nâng cao như hợp kim thấp cường độ cao (HSLA) Thép, tăng sức mạnh năng suất lên 1015%. Những thách thức bao gồm trang bị thêm cho điện áp cực cao (Uhv) dòng (800Mạnh1000 kV), làm tăng tải 20 0%, và quản lý các tác động môi trường trong các khu vực nhạy cảm.

Tóm lại, GB / T 2694-2018 Cung cấp một khung mạnh mẽ cho các tháp truyền tải sản xuất, đảm bảo độ tin cậy và an toàn về cấu trúc. Những tiến bộ về vật liệu, Tự động hóa, và giám sát sẽ thúc đẩy những đổi mới trong tương lai, giải quyết nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và thách thức môi trường.