你眼中的铁塔
可能是这样的
也可能是这样的
一座座铁塔
构建起一条条跨区域输电通道
连接着千家万户
铁塔矗立在地形多样、气候各异的环境中,有长长的导线、地线以及绝缘子等其他附件,还可能会经受台风、暴雨、大雪、冰冻等各种天气状况考验。
因此
保证铁塔质量
确保在恶劣的工况下能够正常工作
十分重要!
那么怎么确保铁塔质量过关
合格上岗呢?
就像我们需要体检一样,供电公司在铁塔上岗前也会给它们安排一系列严格的“体检”项目,查查它们的质量状况,合格了才能“上岗”。
一般而言,供电公司会针对铁塔的单件塔料(如角钢、钢板、焊接件等)进行几何尺寸检查、镀锌层质量检查、钢材质量检查、焊缝质量检查和紧固件力学性能检查等5项。今年,在5项检查的基础上还增加了全塔称重检查。
这里要说明的是,这个“5+1”体检套餐均是针对铁塔刚出厂时的到货验收检查,那时塔头(横担)、塔身、塔腿、紧固件等还都散落在地,还没有组立成魁梧的身躯呢。
几何尺寸检查
这是一般检查,操作比较简单。通过眼睛和尺子(比如直尺、角度尺、钢卷尺、深度尺等),检查铁塔在加工过程中工艺的控制质量,看看长度偏差是否合格,制孔边缘是否光滑、是否有裂纹等。
不同部件的尺寸偏差是不同的,基本偏差都在3mm以内。如果偏差超出规定值或有裂纹,不合格的构件与其他构件尺寸不匹配,会直接影响铁塔的组立安装。
镀锌层质量检查
钢铁在空气、水或土壤中容易生锈腐蚀。在各种表面涂镀防腐的方法中,热浸镀锌是非常优良的一种,它是在锌液熔融状态下,经过相当复杂的物理、化学作用后,形成锌铁合金层,合金层表面也有一层较厚的锌层,起到双重保护的作用。
镀锌层就像是铁塔的皮肤,保护钢铁基体免受外界环境的腐蚀侵害。为了能多角度衡量镀锌层健康状况,我们有四种手段,分别是锌层外观、锌层厚度、锌层附着性、锌层均匀性。
首先是用眼睛看。锌层一般呈灰色或暗灰色,表面应连续、光滑,如果看到起皮、结瘤、麻点,那就是外观不合规了。
有种仪器叫镀锌层测厚仪,顾名思义就是看锌层到底有多厚。测量方法是在每个面上都选取测量点,一共测量12个点,计算最小值和平均值,有标准数值可以对照。
检查锌层附着性,需用到有个叫落锤的装置,利用万有引力的作用打击锌层表面,可不能乱敲,而是以4mm的间隔平行打击5点,如果锌层有剥落、凸起、起皮等,说明锌层与基体连接强度不好,那就要判不合格了。
最后,检查锌层均匀性。需要连续4次浸入硫酸铜溶液中,每次浸入时间为1分钟,这是利用中学化学课本里讲到的置换反应来检查锌层的均匀性,如果试验结束后看到铁基金属外漏,嗯哼,又抓到一个不符合呢。
钢材质量检查
在架空输电线路建设中,铁塔本体钢材的质量与电网安全密切相关。
钢材质量检查包含元素分析、拉伸、弯曲和冲击,检查钢材的原子级组成、机械强度和冲击韧性。
首先是试样制备,取一件完整的钢材,用锯床、刨床、铣床、磨床等经过粗加工—半精加工—精加工的过程制备元素分析、拉伸、弯曲、冲击的试样。
然后开始拉伸试验,试样拉断后,记录抗拉强度和断后伸长率、屈服强度。
接着弯曲试验,在力的作用下弯曲至两端平行或直接接触,无可见裂纹则试验通过。
然后做冲击试验,摆锤锤刃打击试样缺口处,测定冲击吸收功,吸收功越大,说明钢材韧性越好。
最后是元素分析,将制备好的试样放在激发孔上,在火花光源作用下,试样与对电极之间发生放电,被测试样的元素原子被激发,电子在原子内不同能级间跃迁,产生特征谱线,根据特征谱线强度测出试样中不同元素含量。
焊缝质量
焊接件质量检查手段就是一看二量三探。先用眼睛看,外形要均匀、成型好、焊道与焊道、焊缝与基体金属间圆滑过渡。再用尺子量,焊缝宽度、焊缝长度、焊缝表面凹凸值等偏差要符合要求。最后用超声波探伤仪(也可以射线探伤仪)检查内部缺陷,发出的高频超声波到钢材上,再反射到超声仪上,显示屏就会显示出内部组织图像,以此判断内部质量。
紧固件力学检查
在铁塔组立安装过程中,要通过紧固件(螺栓和螺母)把一块块角钢、钢板等连接固定起来。紧固件在工作时要承受拉力载荷,因此检查其力学性能非常重要。
拉力试验要用到配套夹具,它是中间带孔的铁块,孔径大小就是螺栓直径,夹具的作用就是实现把力传导到螺栓和螺母。螺栓夹具的特别之处在于表面有坡度,这个坡度可以保证螺栓能被拉断,如果拉断位置在螺纹,说明螺栓质量过关;如果断在其它部位,质量就不过关了。
螺母做保载试验时,铁块表面保持水平,螺母套在带外螺纹的夹具上,在规定的拉力作用下,保持15秒,如果螺母还能轻松旋出,说明质量过关;如果螺纹全被磨掉,从夹具脱出,说明质量不合格。
称重检查
全塔称重是今年新增的检查项目。
在铁塔设计过程中,“铁塔重量”是首先要考虑的指标。一方面重量与承受的各种载荷和塔高有密切关系,需要足够的重量来保证在各种极端天气、险峻地形、安全距离和各种载荷下保持稳定正常工作。另一方面重量越大,建设价格也越高,但是太贵了也不经济呀!因此铁塔设计有一个最优重量指标。
那么,如何“全塔称重”呢?
第一步:清点数量
先根据施工图纸将每一个部件仔细检查清点,包括角钢、钢板、塔腿、踏脚板等进行分段清点,螺栓、脚钉等紧固件按规格型号清点。清点完成后,分段打包,等待装车称重。
铁塔的每一个部件都带有钢印,钢印是按照塔型-构件编号-材质牌号的规则依次编排,因此在清点数量的时候只要对照钢印上的构件编号就能做到清清楚楚了。
第二步:空车称重
选择合适的货车和磅秤,将空车开到磅秤中央称重有效区进行称重,记录空车重量M1。这里用的磅秤是经过计量校准的,保证读数的准确稳定。
第三步:吊机装车
还是刚刚那辆货车,保证车的重量不变,然后用吊机装入车上,车开到刚刚的磅秤位置,再称量总重,记录总重量M2。
第四步:来一道小学数学题
两个数据的重量差值就是铁塔的实际重量啦( M2-M1)。如果实际重量与理论重量在偏差范围内的话,铁塔才可以组立安装,正式上岗。
千千万万电力人为了铁塔的安全运行可没少操心。日复一日,年复一年,无论是翻山越岭,还是跨越山河,更或是高空“走钢丝”,只为保证电力安全输送,守护万家灯火。
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