钢管塔加工讲义ppt课件.ppt

输电线路钢管塔加工技术规程 讲座 中国电力科学研究院2010 11 Q GDW384 2009 一 钢结构发展的巨大成就 钢结构发展的巨大成就 钢结构 建筑钢结构 桥梁钢结构 塔杆钢结构 高层建筑 大型体育馆 机场航站楼 输电铁塔 通信塔 广播电视塔 公路桥 铁路桥 跨海桥 迪拜塔 迪拜塔是目前世界第一高楼与建筑 2009年11月26日建成 2010年投运 有162个楼层 建筑物总高度有818米 建筑采用了一种具有挑战性的单式结构 由连为一体的管状多塔组成 具有太空时代风格的外形 基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形 六瓣的沙漠之花 鸟巢工程平面尺寸 332m 296m 用钢量4 19万吨 采用Q460E Z35 厚度110mm 堪称中国第一钢结构 一桥飞架南北 天堑变通途 南京长江三桥 主跨648m 国内第一座钢塔钢箱梁双索面五跨连续斜拉桥 主桥采用半漂浮体系结构 主要材质Q345D和Q370Dq钢 苏通长江大桥 主跨1088m 双塔双索面斜拉桥 当时世界第一大跨度斜拉桥 主要材质Q345Dq和Q370Dq钢 总重5万吨 大桥设南 北两个航道 主跨分别318m 448 的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥 是目前世界上已建或在建的最长的跨海大桥 2008年建成通车 用钢量相当于7个 鸟巢 用混凝土量相当于10个国家大剧院 可以抵抗12级以上台风 杭州湾跨海大桥 法国埃菲尔铁塔 1898年建成 高度321m 该塔的设计与建设反映了工业革命新力量与保守旧势力的斗争 输变电杆塔钢结构 舟山大跨越 耐张段长6215m 世界之最 最大档距2756m 亚洲之最 跨越塔3基 锚塔4基 最高塔370m 塔重5999吨 目前 安装已经完成 准备挂线 建筑 桥梁 杆塔钢结构的特点 外观上 设计新颖独特 体现鲜明的时代特征 材料上 高强钢 大厚度 大规格钢材使用 规模上 超高层 超高度 大跨度 小结 二 输电线路钢管塔的应用 传统输电线路角钢塔 钢管塔问题 角钢塔承载力有限 塔高一般在60m以下 角钢应用规格较小 目前均在 20 及以下 大荷载时只能采用双拼 多拼角钢 跨越钢管塔采用平板法兰加筋板连接 焊接工作量大 残余应力大 结构易变形 大跨越钢管塔采用相贯连接的焊接结构 难于保证焊接质量 2008年罕见的冰雪灾害对输电铁塔的结构 设计是个严峻考验 应对冰雪灾害采取的措施 国家电网积极采取措施 改进铁塔结构设计研制新的除冰技术推进高强钢的应用工作开展钢管塔的研究与应用工作其中 后两项已经列入国家电网重点应用新技术目录 并在全国电网中推广应用 钢管塔具备极端条件下抵抗自然灾害的能力 高强钢 大规格角钢的应用效益 Q420应用 已经超过50万吨Q460应用 已在部分试点工程得到应用大规格角钢应用 22 25 角钢在锦苏线应用应用原则 承受拉力的角钢 只要拉杆的肢宽不小于80mm 应积极采用 受压控制的角钢 其长细比的适用范围为0 80 钢管塔的应用国家电网报消息国家电网致力钢管塔应用与推广国务院国有资产管理监督管理委员会网站消息国家电网启动输电线路钢管塔推广应用工作目前已经在依托项目的不同电压等级输电铁塔中得到应用220KV线路 500KV线路 750KV线路 1000KV线路等等 钢管等级 Q345B Q420C Q460C法兰等级 最高Q420C 淮南 上海东线工程 1000KV输变电工程 全长656km 线路采用同塔双回钢管塔架设 铁塔平均高度100m 主要材质Q235 Q345 总用钢量约30万吨 其中焊管约20万吨 带颈法兰约2万吨 预计2010年开工建设 我国特高压电网规划 2010年2月25日特高压工程建设工作会议提出的10年规划 舒印标副总经理 2012年 三华 电网建成 两纵两横 特高压骨干网架 2015年 三华 同步电网进一步加强 以特高压为核心的坚强电网初步形成 2020年 三华 同步电网形成 五纵六横 主网架 基本建成坚强智能电网 2010年特高压工作重点 一投 确保向家坝 上海 800KV特高压直流示范工程6月投运 一建 确保锦屏 苏南 800KV特高压直流里程碑计划 两开工 淮南 上海 锡盟 南京 特高压交流工程开工建设 三促 力促 陕北 长沙 淮南 南京 上海 特高压交流 溪洛渡 浙西 特高压直流年内核准 四推进 全面推进特高压工程总结 科研攻关 设备研发和标准化工作 三 Q GDW384 2009输电线路钢管塔加工技术规程 关于钢管塔 钢管塔主材用圆形钢管构件 斜材 或辅助材 用钢管或圆钢 型钢等构件组成的空间塔架 桁架 结构 构件由若干零件组成的钢结构基本单元 如钢管和法兰组成的焊接件等 零件组成钢管塔的最小单元 如 法兰 螺栓 钢管 劲板等 钢管塔工作量是角钢塔的7 8倍焊接加工特征 钢管塔焊接质量要求高 输电铁塔制造规范 DL T646 2006 输变电钢管结构制造技术条件 GB T2694 2003 输电线路铁塔制造技术条件 特高压输电线路钢管塔加工技术规定 Q GDW384 2009 输电线路钢管塔加工技术规程 Q GDW384 2009特点 以DL T646 2006 输变电钢管结构制造技术条件 为基础 参照日本钢管塔制造相关标准 结合 特高压输电线路钢管塔应用研究 的成果 和Q420 Q460高强钢管 高强法兰 8 8级高强螺栓的研究成果 结合现有输电线路钢管塔设计 加工方面的经验 内容上更加完善 技术上要求更高 4总则 4 1规范层次 首先应满足设计文件的要求 其次 执行本标准 再次应满足国家及行业有关标准的规定 4 2设计变更要求 应征得原设计单位的同意 并签署设计变更文件 4 3钢管塔加工涉及角钢时 执行GB T2694 4 4 三新 采用 需经过试验研究 并经国家电网公司组织的评审和认可 5材料与零件 钢材 钢管 钢板 角钢 圆钢等焊接材料 焊条 焊丝 焊剂 气体直缝焊管 高频管 埋弧管法兰 平板法兰 带颈法兰紧固件 8 8级 10 9级 6构件制作与装配 放样依据 设计图纸及加工工艺 要求 考虑焊接变形及加工余量 相贯线焊接部位坡口要求 样板要求 开设镀锌通气孔要求 下料零件下料允许偏差钢管下料端面偏斜切割面的质量要求切割工艺要求冷加工 剪 锯 冲 最低加工温度 最大加工厚度热加工 火焰切割 等离子切割 温冲 6构件制作与装配 冷加工最低工作温度 冷加工最大厚度 开槽优先采用专业开槽机 也可采用在钢管上钻孔定位 开槽的方法 制弯应采用热弯工艺 热弯温度控制在800 950 然后自然冷却制孔制孔工艺 冲 钻制孔表面质量要求制孔允许偏差 6构件制作与装配 装配定位焊要求 在工作台上进行 工作台和胎板要求 必须有足够的刚度 构件装配允许偏差要求18个项目 6构件制作与装配 矫正工艺要求 主柱 横担主材不得冷矫正 其他构件弯曲度小于10 时 可以进行冷矫正 当环境温度低于0 时 Q420及以上等级的材料不得进行冷矫正 当环境温度低于 12 时 所有材料不得进行冷矫正 热矫正工艺 加热温度不应超过900 热矫正后应自然冷却 矫正后的表面质量 不应有明显的凹面和损伤 表面划痕深度不应大于0 5mm 热浸镀锌后的矫正不得破坏镀锌层 6构件制作与装配 7焊接 一般规定人员种类与持证要求 焊接技术人员 焊接作业人员 无损检测人员 焊接热处理人员 焊接质量检查人员等 焊接技术文件 建立厂级 车间级 班组级文件体系 焊接工艺评定 JGJ81 焊接材料管理 库房设施要求 管理流程按JB T3223管理 焊接设备管理 设备完好性 计量管理 焊接技术文件 公司级 焊接工艺评定钢管塔加工焊接工艺规程钢管塔检验工艺规程车间级 焊接作业指导书无损检测作业指导书理化检测作业指导书员工级 焊接工艺卡检验工艺卡 外观 RT UT MT 焊接资料 焊接记录焊缝外观检验记录 内部检验记录质量证明书 原材料复检记录 钢结构设计对焊接的要求 分清主次结构关注主结构的关键焊缝焊缝设计合理采用正确的连接构造 焊缝结构要合理 焊缝结构要合理 钢管塔设计 钢管塔涉及的主要焊接对象 直缝焊管高频焊管埋弧焊管法兰带颈法兰对焊法兰平焊法兰平板法兰连接板连接板 插板 加强板 连接形式 内变径法兰内外变径法兰 熔透型连接平板法兰带劲板平板法兰 钢管塔主要焊缝连接形式 钢管与法兰对接焊 钢管与法兰插接焊 钢管与连接板 加强板焊接 钢管U型槽与U型板焊接 钢管U型槽与插板焊接 钢管相贯焊接 7焊接 焊缝质量等级 应按图纸 设计文件的要求确定焊缝质量等级 若图纸 设计文件没有明确要求时 焊缝质量等级规定如下 a 环向对接焊缝 连接挂线板焊缝 钢管纵向对接焊缝应满足一级焊缝质量要求 b 横担与主管连接焊缝应满足二级焊缝质量要求 c 管管相贯连接焊缝 钢管与带颈平焊法兰连接的角焊缝 钢管与平板法兰连接的环向角焊缝应满足二级焊缝外观质量要求 d 其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求 7焊接 焊接作业环境焊接作业场所出现以下情况时必须采取措施 否则不允许施焊 a 焊条电弧焊或药芯焊丝自保护焊时焊接作业区风速超过8m s 气体保护电弧焊时焊接作业区风速超过2m s b 相对湿度大于80 c 焊接Q345以下等级钢材时 环境温度低于 10 焊接Q345钢时 环境温度低于0 焊接Q345以上等级钢材时 环境温度低于5 7焊接 焊接工艺焊缝坡口设计依据 参照GB985 1 GB985 2设计 坡口加工 加工方法与质量要求优先采用机械加工 也可选用自动或半自动气割或等离子切割 手工切割的方法制备 但应保证焊缝坡口处平整 无毛刺 坡口两侧20mm范围不得有氧化皮 锈蚀 油污等 也不得有裂纹 气割熔瘤等缺陷 组对要求 严禁在焊缝间隙内嵌入填充物 按要求尺寸组对 7焊接 焊材选择 应选用与钢材相匹配的焊接材料 焊接强度等级不同的钢材 按照等级较低的钢材选用焊接材料 定位焊要求 工艺及质量要求与正式焊缝相同 定位焊高度不宜超过设计焊缝高度的2 3 长度不小于25mm 定位焊点一般不少于3点 且应均匀分布 焊接 严格按照焊接工艺规定的焊接方法 焊接参数进行焊接 并按要求进行预热 焊后热处理 标识 焊接完毕 在距焊缝端头50 明显处打上钢印代号 焊接材料选择 焊接材料选择 预热要求 一般在下列情况下应对焊件进行预热 a 焊接Q345以下等级钢材时 环境温度低于 10 焊接Q345钢时 环境温度低于0 焊接Q345以上等级钢材时 环境温度低于5 b 当Q345级钢材厚度超过32mm Q420级钢材厚度超过28mm Q460级钢材厚度超过24mm时 7焊接 焊接质量检验外观检验焊缝尺寸测量外观外观质量要求 缺陷检验 焊缝观感必要时 表面探伤 MT PT 内部检验优先UTGB T11345薄壁管超声波检验与质量评定仲裁检验 RTGB T3323 焊缝表面无损检测 出现下列情形之一时 依据JB4730进行 a 焊缝外观检查发现裂纹时 应对该批同类焊缝且相同焊工施焊的焊缝进行100 的表面无损检测 b 焊缝外观检查怀疑有裂纹时 应对怀疑的部位进行表面无损检测 c 设计文件要求进行表面无损检测时 d 插入式连接的角焊缝 应进行100 的表面无损检测 内部质量检验 检验时机 在焊接完成24小时后进行 如果焊缝需要进行焊后热处理 则应在焊后热处理工作完成之后进行 外观质量检查合格或经修复 修磨合格后进行 检验方法 优先采用超声波检验 执行GB T11345 附录F 有设计要求或仲裁 采用射线检验 执行GB T3323 焊缝内部质量检验要求 7焊接 焊缝返修缺陷清除修复工艺如需进行焊后热处理的 则应进行焊后热处理 返修后焊缝的检验 8试组装 一般要求推荐采用立式试组装 试组装螺栓要求 立式试组装卧式试组装试组装的质量检验同心孔通孔率的抽检 试组装允许偏差 9防腐 一般规定工艺要求 锌锭要求 锌层附着量和厚度 镀锌后的弯曲与矫正要求 镀后加工与修复要求 镀锌质量检验外观质量 锌层厚度与附着量的测量要求 硫酸铜试验和落锤试验要求 10紧固件 一般规定 使用原则 选用4 8 6 8 8 8级的热浸镀锌螺栓连接副 有条件时也可使用10 9级螺栓 8 8级及以上级别螺栓应按批由第三方检验合格 技术要求验收与包装8 8级螺栓和螺母的验收按附录D规定进行 11产品检验 抽样原则钢材质量 零件质量 焊接件及焊缝质量抽样采用GB T2828加严检验一次抽样方案 紧固件质量 锌层和试组装质量采用GB T2828正常检验一次抽样方案 抽样方法及样本大小的确定在制造单位自检合格的基础上 根据交检批进行出厂前的抽检 由现场监造人员监督检验 12包装 标记 贮存和运输 包装 包装之前对镀锌通气孔封堵要求 与包装基本要求 包装应牢固 在运输过程中不损坏镀锌层 大规格管材可单独包装 小规格管材宜按段别打捆包装 每捆重量不得超过3吨 钢管管体的突出部分采用有弹性 牢固的包装物包裹 标记 除满足客户合同要求外 提出标记要求 应在钢管构件的主杆体或包装捆的明显位置作标记 应在每个构件在明显的位置应有唯一的钢印编号 并与交货清单一一对应 钢印深度0 5mm 1 0mm 钢印附近的钢材表面不得产生凹凸面缺陷 不得在边缘存在裂纹或缺口 应在主材法兰上标出安装方向 贮存与运输 13技术资料 钢管塔制造单位应向用户提供的资料 原材料及产品质量证明书等技术资料 产品质量证明书应至少包括下列内容 a 设计变更单 b 质量缺陷处理记