Zalety zastosowań i kontrola procesu spawania stali o wysokiej wytrzymałości Gr65 w podwójnym obwodowym dużym przewodzie stalowym 138kV

Wymagania inżynieryjne 138 kV podwójnie obwodnych wielodziałowych słupów stalowych

138 kV jest jedną z najczęściej stosowanych klas napięć w amerykańskim systemie przesyłowym i dystrybucyjnym, powszechnie stosowaną w rozbudowie sieci miejskiej, modernizacji sieci przesyłowej na obszarach wiejskich,projekty w zakresie łączności między sieciami i energią odnawialnąW miarę jak popyt na ładunek elektryczny rośnie,konfiguracje podwójnych obwodówstają się standardową konstrukcją dla linii 138 kV przewożących dwa obwody na jednej konstrukcji biegunowej, skutecznie podwajając zdolność przesyłową bez nabywania dodatkowego prawa przejazdu.

Konfiguracje podwójnych obwodów wymagają stalowych słupów do wsparciasześciu przewodników(trzy na obwód) plusPrzewody naziemne światłowodowe OPGW, co powoduje znacznie wyższe obciążenia pionowe, przekrojowe obciążenia wiatrem i długotrwałe nierównoważone napięcia w porównaniu z konstrukcjami pojedynczego obwoduJednocześnie coraz węższe korytarze przesyłowe w obszarach miejskich i podmiejskich nakładają surowe ograniczenia naślad słupówa takżewymiary konstrukcyjne.

W tym kontekście inżynierii,zastosowanie stali o wysokiej wytrzymałościstał się kluczowym sposobem technicznego równoważenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego, wymiarów słupów i ekonomiczności projektu.

Zalety Gr65 w zakresie wydajności materiału

ASTM A572 Gr65jest powszechnie stosowaną wysokiej wytrzymałości stali strukturalnej o niskim stopniu stopu dla słupów stalowych przekładni na rynku USAJego główne właściwości mechaniczne są następujące:

Gr65 oferujeo minimalnej wytrzymałości wydajności 450-460 MPa, około33% wyższeniż Gr50 ′s 345 MPaTa różnica wytrzymałościowa ma bezpośrednie znaczenie inżynieryjne w projektowaniu 138 kV podwójnych obwodów dużych sekcji stalowych słupów:

Przy identycznych warunkach obciążenia Gr65 pozwala na mniejszą grubość ścian lub zmniejszone wymiary przekroju poprzecznego, zmniejszając w ten sposób całkowitą masę słupów, zużycie materiału i rozmiary fundamentów.Ta zaleta jest szczególnie wartościowa w przypadku projektów ograniczonych przez ograniczenia długości transportu (jednostkowy odcinek ≤ 55 ‰ 60 stóp) i wąskich korytarzy miejskich.

Uważania projektowe dla 138 kV podwójnych obwodów wielodziałowych słupów stalowych

1. Standardy projektowe

138 kV stalowe słupy podwójnego obwodu muszą być zaprojektowane zgodnieASCE/SEI 48-19, Projektowanie konstrukcji stalowych biegów przesyłowychNiniejsza norma zapewnia jednolitą podstawę do projektowania, szczegółowego opracowywania, wytwarzania, testowania, montażu i montażu struktur stalowych rurowych formowanych na zimno,stosowane zarówno do konstrukcji z gniazdkami, jak i samonośnych konstrukcji z różnymi rodzajami fundamentów, w tym betonowych skrzyń, stalowe stosy i bezpośrednie osadzanie.

2. Wymagania dotyczące obciążenia

W konfiguracjach podwójnych obwodów słupki stalowe muszą być zaprojektowane zgodnie zNESC C2W przypadku klasy 138 kV typowe przypadki projektowania obejmują:

• Obszar ładowania: Połączenia ciśnienia wiatru i lodu według tabeli NESC 250-1

• Ekstremalne obciążenie wiatrem: Reguła NESC 250C, mająca zastosowanie do konstrukcji o wysokości przekraczającej 60 stóp

• Napędy przewodów i drutów uziemionych: Napędy wzdłużne i poprzeczne z sześciu przewodników w konfiguracji podwójnej obwodu

3. Wybór przekroju poprzecznego i grubości ściany

138kV podwójny obwod wielkoprzecinkowe słupy stalowe zazwyczaj wykorzystująo przekroju poprzecznym rurowym, wielokątnym, kucykowym(12, 16 lub 18 stron)Wybór grubości ściany musi spełniać oba kryteria:

• RUS Biuletyn 1724E-224minimalne wymagania dotyczące grubości ściany: główne elementy ≥3/16 cali (4,76 mm)

• ASCE/SEI 48-19weryfikacja lokalnego zgięcia i ogólnej stabilności

Z stalą Gr65 projektanci mogąoptymalizować grubość ścianprzy zachowaniu współczynnika naprężenia ≤ 1.0, zazwyczaj osiągając grubość ścianyobniżki o 10%15%, odpowiadająca całkowitej masie biegunaobniżki o 8%~12%.

4Kompatybilność z przewodnikami dużych przekroczeń

W projektach podwójnych obwodów o napięciu 138 kV często wykorzystuje sięprzewodniki o dużym przekroju, takie jak przewodniki 604mm2 AAC HAWTHORNPrzewodniki o dużym przekroju nakładają wyższe obciążenia pionowe i wiatrowe, wymagając większejpojemność momentuWysoka wytrzymałość Gr65® umożliwia większą przepustowość momentu przy tych samych wymiarach słupów lub bardziej kompaktowe konstrukcje słupów w warunkach identycznego obciążenia.

Kontrola procesu spawania

Gr65 tostali o wysokiej wytrzymałości, o niskiej stopzie, a jego procedury spawania znacznie różnią się od procedur spawania stali węglowej (np. A36)Do kluczowych punktów kontroli procesu spawania należą:

1. Wybór metalu wypełniającego

Spawanie stali Gr65 wymagaelektrody pasujące o niskiej zawartości wodoruW przypadku stali klasy Gr65 zaleca się stosowanie elektrod serii ASTM E80XX, podczas gdy w stali klasy A36 i Gr50 zazwyczaj stosuje się elektrody serii ASTM E70XX.Stopień wytrzymałości metalu wypełniającego musi odpowiadać metalowi podstawowemu, aby zapewnić, że wytrzymałość spawanych złączy spełnia lub przekracza wartości projektowe.

2. Podgrzewanie i sterowanie temperaturą w przejściu

Gr65 ma wyższy ekwiwalent węgla (CE) niż zwykłe stali węglowe, wymagająckontrolę temperatury przedgrzewki i temperatury pomiędzyprzechodówWartość temperatury wstępnego ogrzewania zależy od grubości płyty i metody spawania, zazwyczaj w100-150°Czasięg.

3. Procesy spawania

Spawanie słupów stalowych z napędem napędowym zazwyczaj wykorzystujeZgrzewanie z osłoną gazową CO2 lub automatyczne zgrzewanie łukowe pod wodąProcedury spawania muszą być zgodne zAWS D1.1, Kodeks spawania konstrukcyjnego - stal.

4. Oczyszczanie cieplne po spawaniu

Do łączy spawanych z grubości płyty,obróbka cieplna po spawaniu (PWHT)Specyficzne wymagania zależą od grubości płyty, konfiguracji stawu i warunków eksploatacji.

Wniosek

Wykorzystanie stali o wysokiej wytrzymałości Gr65 w 138 kV podwójnym obwodzie stalowym na dużych przejściach dotyczy zasadniczowymiana siły materiału dla efektywności strukturalnej przy identycznych warunkach obciążenia Gr65 pozwala na mniejszą grubość ścian i lżejszą masę słupów, zmniejszając w ten sposób koszty materiału, transportu i fundamentów.o minimalnej wytrzymałości wydajności 450-460 MPaW związku z tym, w odniesieniu do grupy Gr50, wzrost ten wynosi około 33%.ASCE/SEI 48-19metodologii projektowania orazAWS D1.1Gr65 oferuje rozwiązanie materiałowe, które równoważy bezpieczeństwo konstrukcyjne i ekonomiczne dla projektów przenoszenia podwójnych obwodów 138 kV w USA.

• Firma:Futao Metal Structural Unit Co., Ltd.
• Oficjalna strona: http://www.metalpowerpole.com
• WhatsApp:0086-13812516912,13665163520
• E-mail:li@fu-tao.com、sales2@futaogroup.com