输电铁塔用钢及其焊接

输电铁塔用钢及其焊接
徐德录   中国电力科学研究院
摘  要:本文介绍了我国输电铁塔用钢（角钢、直缝焊管、法兰等）及其焊接技术，指出我国输电铁塔用钢的生产能力能够满足电网建设的需求，但大规格角钢、高强度和高质量等级直缝焊管与带颈法兰的质量稳定性有待提高。
        关键词：输电铁塔用钢 ；焊接技术；直缝焊管；带颈法兰
        
1 概述
电力是经济发展的命脉，电力工业的发展与我国经济发展密切相关（图1）。1949年新中国成立初期，我国电力装机只有173万千瓦，其中火电装机169万千瓦，水电装机36万千瓦。电网规模只有35KV及以上送电线路6475公里，变电容量346万千伏安。上世纪50年代末我国出台了《额定电压》，电网系统电压庞杂无序状况得以改善。1972年6月第一条330KV线路诞生，1981年12月500KV平武工程投运，1989年，首条超高压、大容量、远距离±500KV直流工程投运，实现了华中、华东电网联网，2005年9月750KV兰州东-官亭线路投运，2009年1月，1000KV晋东南-荆门特高压示范工程投运，标志着我国电网建设进入快速发展时期。截止2010年底，我国电力装机近10亿千瓦，电网规模仅35KV及以上输电线路回路长度已超过130万公里，居世界第一。

图1 我国发电量与GDP增长率比较
进入21世纪后，随着经济的快速发展，全社会用电量逐年提升，电力建设投资额度逐年提高，电力建设规模和电力建设速度获得了空前的发展（图2-图5）。
      
图2 我国近几年用电量情况        图3 我国近几年电力投资完成额
     
图4 我国近几年电力装机情况          图5 我国近几年新增装机情况
但是，日益严峻的环保形势给电力工业的发展提出了更高的要求，不断优化产业结构是我国电力行业改革的主要目标和发展方向。目前我国电力结构中的突出问题是：电网建设相对落后于电源建设；在电源结构中，水电开发程度低，核电和新能源比重小；发电设备技术结构不合理。要实现我国电力可持续发展，必须重视电力结构调整，重点在于优化电源结构，加强电网建设。
2输电铁塔用钢概况
电网建设220kv及以上变电站主控楼多为钢筋混凝土框架结构，变电架构多为钢管和型钢结构，输电线路铁塔及大跨越塔一般采用型钢结构或钢管结构。
2009年国家电网220kv及以上电压等级线路建设用钢达209万吨；2010年110kv及以上电压等级线路建设用钢350万吨；2011-2012年，我国特高压电网将建成交流线路1.95万公里，直流线路8100公里，31座特高压就交流变电站，按照平均每公里线路用钢200吨计算，仅特高压项目的用钢需求即达560万吨。
输电铁塔一般按照电压等级、回路数及负荷大小选择塔型。农网、城网低电压等级一般采用钢筋混凝土塔或钢管杆；塔高在20-70米时，一般采用角钢塔；塔高超过70米时，多采用组合角钢塔或钢管塔。
铁塔的杆件断面形式也由简单到复杂，从单角钢，发展到双拼角钢、四拼角钢、格构式、钢管结构等。
在铁塔用钢材质和规格方面，我国过去以Q235、Q345角钢为主，强度级别较低，角钢规格也仅限于20#及以下，为满足大负荷塔的需要，只能采用双拼或多拼结构，给设计、加工、施工带来诸多困难。2006年以来，国家电网公司在输电铁塔中推广应用Q420角钢，2009年试点应用Q460角钢，2010年试点应用Q420大规格（22#、25#）角钢，截止2010年底，Q420角钢应用已超过60万吨。
2008年6月国家电网公司钢管塔应用工作会议提出“输变电线路钢管塔的大规模应用，不仅是输变电线路建设的重大创新，也将带来钢管行业的革命。”。钢管塔具有构件风压小、刚度大，结构简洁、受力合理、传力清晰等特点，有利于增强极端条件下抵抗自然灾害的能力。
截止2010年底，我国已有5条不同电压等级的高强钢管塔线路工程投运，钢材等级涉及Q345B、Q420B、Q420C等钢材，涉及角钢、直缝焊管、锻造法兰多个行业。即将开工建设的我国首条皖电东送1000KV特高压同塔双回淮南-上海输变电工程全线采用钢管塔，工程全长656km，用钢量近30万吨。

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

输电铁塔用钢及其焊接技术.doc (2.19 MB, 下载次数: 4)

2012-2-3 22:46 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 金币 -2 ￥