钢管塔制造技术
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多边形钢管塔制作工艺6
4、钢管直线度不超标。
5
焊接法栏
5
将钢管、法栏、及加强筋板组合、定位。
CO2焊机
10
先焊接筋板同钢管、法栏的焊缝，焊接方向从外向内。
15
焊接法栏与钢管的环缝。
6
矫正
5
对成形较差、弯曲超过标准的进行矫正。
压力机
7
试组装
5
组装：
工装
10
组装检验：检验插深、组装间隙、直线度是否符合要求，对于不合格品必须再次调正。
3
组合
5
打磨：组合前应打磨接缝及内外侧15mm内的锈蚀，清除污物和严重的氧化皮，露出金属光泽。
10
将多边形上下两部份对正，用手弧焊点焊组对。
手弧焊机
钢管两端插接位置，即：插接位置加200mm位置背面打底焊。
手弧焊机
20
打底焊位置须清根，其他位置清除焊渣。
砂轮机
4
焊接
5
烘干焊剂，保证焊剂清洁、干燥，无铁锈、粉尘、纤维、杂物，落入下面大接盘的焊剂严禁使用（经处理且工艺部同意后方可使用）。
15
记录标识：作好组装记录并标识。
注：制造过程及质量控制应符合标准，
1、中华人民共和国电力行业标准DL/646-1998《输电线路钢管杆制造条件》
2、中华人民共和国行业标准JGJ81-91《建筑钢结构焊接规程》
编制
批准
审核
5、不允许存在裂纹、夹渣、未融合、焊道下塌、焊偏、未焊透，及严重气孔，如存在应打磨清除。
滚轮架
埋弧焊
30
检验：
1、依据JGJ81-91标准，插接部位长度加200mm为一级焊缝，100%超声波探伤；且外观缺陷无超标。
2、其他为三级焊缝，外观检验，端部检查熔深是否焊透。
5
焊接法栏
5
将钢管、法栏、及加强筋板组合、定位。
CO2焊机
10
先焊接筋板同钢管、法栏的焊缝，焊接方向从外向内。
15
焊接法栏与钢管的环缝。
6
矫正
5
对成形较差、弯曲超过标准的进行矫正。
压力机
7
试组装
5
组装：
工装
10
组装检验：检验插深、组装间隙、直线度是否符合要求，对于不合格品必须再次调正。
3
组合
5
打磨：组合前应打磨接缝及内外侧15mm内的锈蚀，清除污物和严重的氧化皮，露出金属光泽。
10
将多边形上下两部份对正，用手弧焊点焊组对。
手弧焊机
钢管两端插接位置，即：插接位置加200mm位置背面打底焊。
手弧焊机
20
打底焊位置须清根，其他位置清除焊渣。
砂轮机
4
焊接
5
烘干焊剂，保证焊剂清洁、干燥，无铁锈、粉尘、纤维、杂物，落入下面大接盘的焊剂严禁使用（经处理且工艺部同意后方可使用）。
15
记录标识：作好组装记录并标识。
注：制造过程及质量控制应符合标准，
1、中华人民共和国电力行业标准DL/646-1998《输电线路钢管杆制造条件》
2、中华人民共和国行业标准JGJ81-91《建筑钢结构焊接规程》
编制
批准
审核
5、不允许存在裂纹、夹渣、未融合、焊道下塌、焊偏、未焊透，及严重气孔，如存在应打磨清除。
滚轮架
埋弧焊
30
检验：
1、依据JGJ81-91标准，插接部位长度加200mm为一级焊缝，100%超声波探伤；且外观缺陷无超标。
2、其他为三级焊缝，外观检验，端部检查熔深是否焊透。
我国输电线路钢管塔制造技术现状综述
ｃ ｐ ｃ ｔ ａ ｖ ｌａ ｅ ｆ ｒ ｓ ｉｓｏ ｌｎ ｓ ｉ ｒｓｎｇ Ｉ ｗ ａ ｉ ｒ ａ ａ ｉｙ ｎｄ ｏ ｔ ｇ ｏ ｔａｎ ｍ ｓ ｉｎ ｉ ｅ ｓ ｉｉ ． ｔ ｓ ｎｔｏｄｕ ｅ ｉ ｄ ｔ ｉ ｔ ａｔ ｅ ｈｎｃ ｌ ｓａ ａｒ ｓ ｏ ｃ ｄ ｎ ｅ ａｌ ｈ ｔ ｃ ｉａ ｔ ｎｄ ｄ ｆ ｔ ａ ｓ ｉｓｏｎ ｌｎｅ ｓ ｅ ｌｔ ｕｌｒ ｔ ｗ ｅ ， ｔ ｃ ｎｉａ ｅ ｉ ｍ ｅ ， ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｅ ｈ ｌ ｇｙ， ｗ ｅｄｉ ｅ ｈｎ ｏｇ ｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｉ ｔ ｅ ｕｂ ａ ｏ ｒ ｅ ｈ ｃ ｌ ｑｕ ｐ ｎｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｌ ｎｇ ｔ ｃ ｏｌ ｙ，ｍ ｏｎｉｏ ｉ ｔ ｒｎｇ
ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ａｉｏ ｅ ｈ ｉａ ｔｎ ａ ｄ ｆｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｌ ｅｓｅｌｔ ｂ ｌｒｔ ｗｅ ｔ ａ ａ ｅｅｓａ ｄ ｒ ｎ ｔｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｎｔｃ ｎｃ ｌ ａ ｄ ｒ ｓｏ ｒｎ ｍｉｓｏ ｉ ｔｅ ｕ ｕａ ｏ ｒｗｉ Ｊ ｐ ｎ ｓ ｔｎ ａｄ ｉ ｈ ｓ ｓ ｎ ｈ
小、 刚度 大 ， 结构 简洁 、 受力合 理 、 传力路 径 清晰等 特
点， 特别 是在 极端 条 件 下抵 抗 自然 灾 害 的能 力 明显 高于 角钢塔 。 我 国输 电线 路钢 管塔应 用 始于 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年代 初 ， 次在 ２ ０ｋ 南京 燕 子矶 长 江大 跨 越 中应 用 。 首 ２ Ｖ ２０ ０ ８年 ４月 ， 国启动输 电线路 钢 管 塔推 广 应用 以 我 来， 已有 ２ ０ ５ ０ ７ ０ １０ ０ｋ 等 电压等 级 的多条 ２ ，０ ，５ ， ０ Ｖ 线 路 采用 了钢 管塔 ， 用直 缝焊 管 、 所 带颈 法兰 的材质 级别 分别 达到 了 Ｑ ６ 一 Ｑ４ ｏＣ级 ， 强螺栓 达 到 ４ ０Ｃ、 ２ 高 ８ ８级 ， 国钢管 塔制造 技术 、 ． 我 装备 能力 快速 提升 。 日本 是 输 电线 路 中使用 钢 管 塔最 多 的 国家 ， 在
ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ａｉｏ ｅ ｈ ｉａ ｔｎ ａ ｄ ｆｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｌ ｅｓｅｌｔ ｂ ｌｒｔ ｗｅ ｔ ａ ａ ｅｅｓａ ｄ ｒ ｎ ｔｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｎｔｃ ｎｃ ｌ ａ ｄ ｒ ｓｏ ｒｎ ｍｉｓｏ ｉ ｔｅ ｕ ｕａ ｏ ｒｗｉ Ｊ ｐ ｎ ｓ ｔｎ ａｄ ｉ ｈ ｓ ｓ ｎ ｈ
小、 刚度 大 ， 结构 简洁 、 受力合 理 、 传力路 径 清晰等 特
点， 特别 是在 极端 条 件 下抵 抗 自然 灾 害 的能 力 明显 高于 角钢塔 。 我 国输 电线 路钢 管塔应 用 始于 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年代 初 ， 次在 ２ ０ｋ 南京 燕 子矶 长 江大 跨 越 中应 用 。 首 ２ Ｖ ２０ ０ ８年 ４月 ， 国启动输 电线路 钢 管 塔推 广 应用 以 我 来， 已有 ２ ０ ５ ０ ７ ０ １０ ０ｋ 等 电压等 级 的多条 ２ ，０ ，５ ， ０ Ｖ 线 路 采用 了钢 管塔 ， 用直 缝焊 管 、 所 带颈 法兰 的材质 级别 分别 达到 了 Ｑ ６ 一 Ｑ４ ｏＣ级 ， 强螺栓 达 到 ４ ０Ｃ、 ２ 高 ８ ８级 ， 国钢管 塔制造 技术 、 ． 我 装备 能力 快速 提升 。 日本 是 输 电线 路 中使用 钢 管 塔最 多 的 国家 ， 在
钢管塔制造技术讲解
– 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
• 国家电网致力钢管塔应用与推广
E55××-C3
E60××-D1
ER55-Ni1
ER55-D2
Q460E
E60××-E
ER55-Ni1
F55A4-H08CrMoVA F55A4-H08MnMoA
预热要求
一般在下列情况下应对焊件进行预热：
•
焊接：ห้องสมุดไป่ตู้
– 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
材质 焊条 实芯焊丝 药芯焊丝 埋弧焊 气保焊 气保焊 ER49-X ER50-X
ER50-6 ER55-D2 ER55-G ER55-D2-Ti
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
• • • • • 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.
– 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
• 国家电网致力钢管塔应用与推广
E55××-C3
E60××-D1
ER55-Ni1
ER55-D2
Q460E
E60××-E
ER55-Ni1
F55A4-H08CrMoVA F55A4-H08MnMoA
预热要求
一般在下列情况下应对焊件进行预热：
•
焊接：ห้องสมุดไป่ตู้
– 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
材质 焊条 实芯焊丝 药芯焊丝 埋弧焊 气保焊 气保焊 ER49-X ER50-X
ER50-6 ER55-D2 ER55-G ER55-D2-Ti
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
• • • • • 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.
钢管塔简介
钢管杆设计型式
按导线排列方式
单回路：三角形排列，有“上字型”“克里木型” 双回路或多回路：导线多为左右对称布置，垂直排列，有
“鼓型”“正伞型”“倒伞型”
钢管杆的种类
直线杆、转角杆、耐张杆、终端杆、分歧杆、换位杆
钢管杆的横担型式
由角钢组成的平面桁架，即片横担； 为节省材料及充分利用电气间隙，横担设计成弧线或折线型
方式； 主管的分段大部分以6-10m为一段，这主要与
杆体全高、设计受力、钢板材料规格、厂家制 造设备、施工运输条件等因素有关，根据具体 情况决定。
钢管杆横担
作用：横担是杆塔中重要的组成部分，它的作 用是用来安装绝缘子及金具，以支承导线、避 雷线，并使之按规定保持一定的安全距离 。
分类： 按用途可分为：直线横担；转角横担；耐张横
点。 2、清理好场地，准备好垫铁、工具和经检定过的各
种量具。 3、检查塔件的规格是否与零件加工图、样板一致。
将同号塔边缘对齐，检查是否有多孔、少孔或孔位不 正现象。 4、铁塔试组时垫铁的高度必须满足铁塔的坡度要求。 5、按照蓝图进行卧式组装。
钢管杆加工工艺
表面防腐处理 钢管杆一般采用热浸镀锌的防腐方式，锌层厚
钢管杆组成结构
1、基础； 2、主管； 3、横担； 4、常规附件（包括法兰、加劲板、爬梯、接
地装置等）； 5、其他附件（如警示牌、杆号牌、电缆下线
装置、防坠落装置等）可根据客户和设计要求 增设。
钢管杆基础
地 脚 螺 栓 露 出 部 分 镀 锌
钢管杆基础
钢管杆主管
钢管杆一般为环形或多边形截面型式； 主管的连接方式一般采用法兰或者插接的连接
特点：强度高、占地省、造型美、安装快捷等， 集输电与美化环境于一体。
钢管塔加工工艺流程
钢管塔加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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特高压输电线路工程钢管塔加工关键技术
表2
材质 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460
制孔采用冲孔和钻孔两种方式， 不
允许剪切、冲孔最大厚度
剪切最大厚度 24 20 16 14 12
同材质允许冲孔的最大厚度如表 2 所示。
（ mm）
冲孔最大厚度 16 14 12 12 10
（ 3 ） 开槽 对插板或 U 形板连接的钢管， 宜采 用专业开槽机， 也可采用钢管上钻孔定位再开槽的 方法。 （ 4 ） 弯曲 U 形板的弯曲应采用热弯工艺， 热 弯温度控制在 800 950ħ ，自然冷却。 （ 5 ） 矫正 钢管塔主柱、横担主材不得冷矫正， 其他构件弯曲度小于 10ʎ 时，可以进行冷矫正。当环 境温度低于 0ħ 时， Q420 及以上等级的材料不得进 行冷矫正； 当环境温度低于 － 12ħ 时， 所有材料不 得进行冷矫正。 进行加热矫正时， 加热温度不应超 过 900ħ ，热矫正后应自然冷却。
R 研究与应用
esearch ＆ Application
特高压输电线路工程钢管塔 加工关键技术
中国电力科学研究院 （ 北京 100070） 徐德录 常建伟 张东英 张 磊 王 慧 于长海 包乐庆
【摘要 】
结合我国输电线路钢管塔加工技术现况和皖电东送 （ 淮南—上海 ） 1000kV 特高压输电线路
工程钢管塔加工技术要求，简要论述了特高压输电线路工程钢管塔用关键原材料 、 构件制作、 焊接、 检验、 监造以及高强钢应用等方面的关键技术。
3. 钢管塔焊接技术
（ 1 ） 钢管塔不同焊接部位的焊缝质量等级要求 ①环向对接焊缝、 连接挂线板焊缝应满足一级焊 缝质量要求。 ② 横担与主管连接焊缝应满足二级焊 缝质量要求。 ③ 管管相贯焊缝、 钢管与带颈平焊法 兰连接的搭接角焊缝、 钢管与平板法兰连接的环向 角焊缝、钢管纵向对接焊缝应满足二级焊缝外观质 量要求。④其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求。 （ 2 ） 钢管塔主要焊缝连接形式 缝连接形式如图 1 图 6 所示。 钢管塔主要焊 （ 3 ） 直缝焊管与带颈法兰的焊接 ① 焊接工艺
材质 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460
制孔采用冲孔和钻孔两种方式， 不
允许剪切、冲孔最大厚度
剪切最大厚度 24 20 16 14 12
同材质允许冲孔的最大厚度如表 2 所示。
（ mm）
冲孔最大厚度 16 14 12 12 10
（ 3 ） 开槽 对插板或 U 形板连接的钢管， 宜采 用专业开槽机， 也可采用钢管上钻孔定位再开槽的 方法。 （ 4 ） 弯曲 U 形板的弯曲应采用热弯工艺， 热 弯温度控制在 800 950ħ ，自然冷却。 （ 5 ） 矫正 钢管塔主柱、横担主材不得冷矫正， 其他构件弯曲度小于 10ʎ 时，可以进行冷矫正。当环 境温度低于 0ħ 时， Q420 及以上等级的材料不得进 行冷矫正； 当环境温度低于 － 12ħ 时， 所有材料不 得进行冷矫正。 进行加热矫正时， 加热温度不应超 过 900ħ ，热矫正后应自然冷却。
R 研究与应用
esearch ＆ Application
特高压输电线路工程钢管塔 加工关键技术
中国电力科学研究院 （ 北京 100070） 徐德录 常建伟 张东英 张 磊 王 慧 于长海 包乐庆
【摘要 】
结合我国输电线路钢管塔加工技术现况和皖电东送 （ 淮南—上海 ） 1000kV 特高压输电线路
工程钢管塔加工技术要求，简要论述了特高压输电线路工程钢管塔用关键原材料 、 构件制作、 焊接、 检验、 监造以及高强钢应用等方面的关键技术。
3. 钢管塔焊接技术
（ 1 ） 钢管塔不同焊接部位的焊缝质量等级要求 ①环向对接焊缝、 连接挂线板焊缝应满足一级焊 缝质量要求。 ② 横担与主管连接焊缝应满足二级焊 缝质量要求。 ③ 管管相贯焊缝、 钢管与带颈平焊法 兰连接的搭接角焊缝、 钢管与平板法兰连接的环向 角焊缝、钢管纵向对接焊缝应满足二级焊缝外观质 量要求。④其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求。 （ 2 ） 钢管塔主要焊缝连接形式 缝连接形式如图 1 图 6 所示。 钢管塔主要焊 （ 3 ） 直缝焊管与带颈法兰的焊接 ① 焊接工艺
钢塔加工制造工艺
➢前言马鞍山长江公路大桥是一座三塔两跨过千米的悬索桥，是又一座具有里程碑意义的桥梁，其中塔为钢塔结构，且该钢塔有许多特点和难点，通过该项目的实施，相信有多项科研成果产生。
它的成功建造，必将把我国的桥梁建设水平推向一个新的高度。
➢工程概况马鞍山长江公路大桥左汊主桥为主跨2×1080m三塔两跨连续钢箱梁悬索桥，桥跨布置为360+1080+1080+360m，左汊悬索桥总体布置如下图所示。
根据受力要求，其中塔设计为钢塔。
●中塔高度：175.8m●上塔柱高：127.8m●主体材质：Q420qE、Q370qE●最大板厚150mm、60mm●上塔柱横桥向宽度6m，顺桥向宽度7～11m●上塔柱节段最大重量:588吨●钢塔柱重量（含上、下横梁）9600吨塔柱共划分为T1～T21共21个节段，J1～J20共20个拼接接缝，节段长度5.8～9.55m，标准节段长度为6m。
其中T1 节段最重，约588t。
在J1、J5、J11、J16四处设置了调整接头。
➢关键技术及难点经过对马鞍山钢塔图纸研究及和类似钢塔对比，可以看出，它不仅具有以往钢塔的制作难点，同时由于其钢混结合段T1节段、塔梁结合段、上横梁结构极其复杂，且钢塔节段端面尺寸较大等特点，因此，该钢塔项目仍有多项关键技术和难点需要研究解决。
1、钢混结合段T1节段制作难点T1节段高度为5800mm（塔高方向），宽度7700mm，长度15900mm，重量为588t。
受力复杂巨大，具有以下特点及制造难点：1.1、底座板材质采用Q345D，厚度达到150mm，轮廓尺寸为7700mm×15900mm，净单重达136.9t（毛重144.2t）。
其上密布电梯孔、预应力钢绞线连接孔等，由于其钢板厚、孔洞密、重量及规格大，因此，底座板的下料、调直、制孔、对接等施工难度大，是T1节段制造的难点之一。
1.2、由于T1节段特殊的结构形式，重心偏下，只有以底座板为基准采取立装法组装。
特高压输电线路工程钢管塔加工关键技术
钢 管 塔 具 有 结 构 传 力 清 晰 、用 钢 量 少 、 占 地
积小 、塔型 美 观及 附加 荷 载 小 等 优 点 ，有 利 于 充 分 发挥材 料 的 承载 能 力 ，提 高 输 电 线路 建 设 水 平 。运 行实践 表 明 ，钢 管 塔 在 极 端 气候 条件 下 抵 抗 自然 灾 害 的能 力 明显 高 于 角 钢塔 。在 下 列情 况 下 ，推 荐 使 用钢管 塔 ：① 铁塔 高度超过 ６ ｍ。＠２０ Ｖ及 以上 电 ０ ２ｋ
塔 的大 规 模 应 『 ， 不 仅 是 输 变 电 线 路 建 设 的 重 大 创 Ｉ Ｊ 新 ，也 将 带 来 钢 管 行 业 的 革 命 ” 推 广 应 用 钢 管 塔 ， 。
法兰 内径 的 公差 有 较 高 的要 求 。其 他 尺寸 与公 差 主
要 是 为 了满 足 法 兰 连 接 的 强 度 和 刚 性 （ 性 法 兰 或 刚
缝 连 接 形 式 如 图 １～图 ６ 示 。 所
钢 ／ 焊
ＦＡ Ｃ Ｗ、Ｓ Ｗ、或 组 合 焊 等 ） Ａ 、设 备 （ 手工 、机 械 、
自动焊 ）进行直 缝 焊 管与法 兰 对 接焊 的 焊接 工艺评
定 ，编 制相应 的 焊接 作 业 指 导 书 、工 艺 卡 ，指 导其 铁塔焊接 工作 。 自动焊 接 应单 独进行 焊接 工艺 评定 。
线路工 程 中将 得 到推广 应用 。 与角钢 塔相 比 ，钢 管 塔 加 难 度 大 ，制 造 要 求 高 ，涉及带 颈 法 兰 、直 缝 焊 管 、高 强 螺 栓 等 新 型 原 材料 （ 构什 ） ，钢 管 一法 兰对 接 焊 、各种 插板 、连 接 板 的制 作 、焊接 、俭验等 关键技 术 ？
４ Ｃ ０ ｒ
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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
杭州湾跨海大桥
• 大桥设南、北两个航道，主跨分别318m、448ｍ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。
铁塔钢结构
输变电铁塔
通结构
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；
• 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。
输电铁塔制造规范
• DL/T 646-2006《输变电钢管结构制造技术 条件》
• GB/T 2694-2010《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》
• • • • • 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.
国家电网特高压电网规划
2010年2月25日特高压工程建设工作会议提出 的10年规划：
• 2012年，“三华”电网建成“两纵两横”特 高压骨干网架；
• 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/T 2694。 • 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。
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。
•
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
材质 焊条 实芯焊丝 药芯焊丝 埋弧焊 气保焊 气保焊 ER49-X ER50-X
ER50-6 ER55-D2 ER55-G ER55-D2-Ti
• 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。
–样板要求；
–开设镀锌通气孔要求。
6 构件制作与装配
• 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
冷加工最低工作温度
项 Q235 钢 材 牌 号 目 剪切和冲孔 冷矫正 -5℃ -10℃ 冷弯曲 -10℃
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，并推广应用。
• 高强钢、大规格角钢的应用
–国务院国有资产管理监督管理委员会网站
• 国家电网启动输电线路钢管塔推广应用工作
– 目前已经在不同电压等级依托输电工程项目中得到应用
• 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
• 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。
三、Q/GDW 384-2009
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。
Q235B E43XX Q345B E5015 E5016 Q420B E55××-G
E43XTX-X F4XX-H08A E50XTX-X F48XX-H08MnA
F55A0-H10Mn2、 F55A0-H08MnMoA F55A2-H08Mn2Si F55A2-H08MnMoA F55A2-H08Mn2MoA
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
Q460C E60××-D1 ER55-D2
焊接材料选择
Q420C
Q420D
E55××-C3
E55××-C3
ER55-D2
ER55-D2
F55A2-H08MnMoA F55A2-H08Mn2MoA F55A3-H08MnMoA F55A4-H08MnMoA
F55A3-H08MnMoA
Q420E
Q460D
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。
用钢量4.19 万吨，采用 Q460E-Z35， 厚度110mm, 堪称中国第 一钢结构。
鸟巢工程平面尺寸 :
332m×296m
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；
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℃。
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！
• 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。
• 直缝焊管
– 高频焊管 – 埋弧焊管
连接形式：
• 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
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
Q345
Q420 Q460
工作地点 温度不低于
0℃
5℃ 5℃
-5℃
0℃ 0℃
-5℃
0℃ 0℃
冷加工最大厚度
材质 剪切最大厚度,mm 冲孔最大厚度，mm
Q235
Q345 Q390 Q420 Q460
24
20 16 14 12
16
14 12 12 10
6 构件制作与装配
• 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。
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/T 3223管理。 –焊接设备管理：设备完好性、计量管理。