Преимущества применения и управление процессом сварки высокопрочной стали Gr65 в 138 кВ двухкристальных стальных полюсах с большим сечением

Инженерные требования к стальным полюсам с двойной цепью 138 кВ

138 кВ - один из наиболее широко используемых классов напряжения в системе передачи и распределения США, обычно применяемый в расширении городской сети, модернизации сельской передачи,и проектов по взаимосвязи возобновляемых источников энергииПоскольку потребности в электрической нагрузке продолжают расти,конфигурации двойных цепейстановятся стандартной конструкцией для 138 кВ линий .

Конфигурации двойной цепи требуют стальных столбов для поддержкишесть проводников(три на схему) плюсОптические волокна OPGW, что приводит к значительно более высоким вертикальным нагрузкам, поперечным ветровым нагрузкам и продольным несбалансированным напряжениям по сравнению с конструкциями одной схемыВ то же время все более узкие коридоры передачи в городских и пригородных районах накладывают строгие ограничения наотпечаток полюсаиструктурные размеры.

В этом инженерном контексте,применение высокопрочной сталистал ключевым техническим путем сбалансирования безопасности конструкции, размеров столбов и экономичности проекта.

Преимущества Gr65 в отношении характеристик материала

АСТМ A572 Gr65является широко используемой высокопрочной низколегированной конструктивной сталью для стальных столбов передачи на рынке США.Его основные механические свойства следующие:

Gr65 предлагаетминимальная прочность 450-460 МПа, приблизительно33% вышеменее 345 МПа от Gr50Эта разница в прочности имеет непосредственное инженерное значение при проектировании стальных столбов с двойной цепью 138 кВ:

При одинаковых условиях нагрузки Gr65 допускает меньшую толщину стенки или уменьшение размеров поперечного сечения, тем самым уменьшая общий вес столба, расход материалов и размеры фундамента.Это преимущество особенно ценно для проектов, ограниченных ограничениями длины транспортировки (один участок ≤ 55 ‰ 60 футов) и узкими городскими коридорами..

Конструкционные соображения для стальных столбов с двойной цепью 138 кВ большого сечения

1. Структурный стандарт

Стальные столбы двойной цепи 138 кВ должны быть спроектированы в соответствии сASCE/SEI 48-19, Проектирование конструкций стальных полюсов передачиЭтот стандарт обеспечивает единую основу для проектирования, детализации, изготовления, испытаний, сборки и монтажа холодноформированных трубчатых стальных конструкций,применяется как к гипсовым, так и к самоподдерживающимся конструкциям с различными типами фундамента, включая бетонные коробки, стальные столбы и прямые встраивания.

2. Требования к нагрузке

При конфигурации двойной цепи стальные столбы должны быть спроектированы поNESC C2Требования к нагрузке, с комбинациями нагрузки в зависимости от района нагрузки в зависимости от погоды проекта (ЛЕГКОЙ/Средней/ТВЕРОЙ), как описано в предыдущих разделах.

• Районная загрузка: Комбинации давления ветра и льда по таблице NESC 250-1

• Экстремальная нагрузка ветра: Правило NESC 250C, применяемое к конструкциям высотой более 60 футов

• Напряжение проводника и заземления: Продольное и поперечное напряжение от шести проводников в конфигурации двойной цепи

3. Выбор поперечного сечения и толщины стенки

138 кВ двойной цепи стальных столбов большого сечения обычно используютмногоугольные конические трубчатые поперечные сечения(12-сторонний, 16-сторонний или 18-сторонний)Выбор толщины стенки должен удовлетворять обоим требованиям:

• RUS Бюллетень 1724E-224Минимальные требования к толщине стенки: основные элементы ≥3/16 дюйма (4,76 мм)

• ASCE/SEI 48-19проверка местного изгиба и общей стабильности

С помощью стали Gr65 дизайнеры могутоптимизировать толщину стенпри сохранении коэффициента напряжения ≤ 1.0, как правило, достижение толщины стенкисокращения на 10%15%, соответствующий общему весу столбасокращение на 8% ∼12%.

4Совместимость с большими проводками

Проекты двойной цепи 138 кВ часто используютпроводники большого сечения, такие как проводники 604mm2 AAC HAWTHORNПроводники большого сечения накладывают более высокие вертикальные и ветровые нагрузки, требуя большегоМоментная емкостьВысокая прочность Gr65 позволяет иметь большую тягу при одинаковых размерах столба или более компактные конструкции столба при одинаковых условиях нагрузки.

Контроль процесса сварки

Gr65 - этовысокопрочная низколегированная сталь, и его способы сварки значительно отличаются от тех, которые применяются для простых углеродных сталей (например, А36)Ключевые точки управления процессом сварки включают:

1. Выбор металла наполнителя

Сварка стали Gr65 требуетсоединительные электроды с низким содержанием водородаЭлектроды серии ASTM E80XX рекомендуются для Gr65, тогда как стали A36 и Gr50 обычно используют электроды серии ASTM E70XX.Уровень прочности металла наполнителя должен соответствовать базовому металлу, чтобы гарантировать, что прочность сварного соединения соответствует или превышает проектные значения.

2. Предварительный нагрев и контроль температуры в интерпасе

Gr65 имеет более высокий углеродный эквивалент (CE) по сравнению с простыми углеродными сталями, требуяКонтроль температуры предварительного нагрева и температуры междупереходаСпецифические температуры предварительного нагрева зависят от толщины пластины и метода сварки, как правило, в100-150°СДальность.

3. Процессы сварки

Сварка стальных полюсов с трансмиссией обычно используетСварка с газовым защитом CO2 или автоматическая сварка под водойПроцедуры сварки должны соответствоватьAWS D1.1, Кодекс конструктивной сварки - сталь.

4Тепловая обработка после сварки

для сварных соединений толстого пластинки,термообработка после сварки (PWHT)Специфические требования зависят от толщины пластины, конфигурации соединения и условий эксплуатации.

Заключение

Применение высокопрочной стали Gr65 в стальных полях с большим сечением двойной цепи 138 кВторговля прочностью материала для структурной эффективностиПри одинаковых условиях нагрузки Gr65 позволяет уменьшить толщину стен и вес столбов, тем самым снижая затраты на материалы, транспортировку и фундамент.минимальная прочность 450-460 МПаЭто примерно на 33% больше, чем в случае с ГР50, в сочетании сASCE/SEI 48-19методологии проектирования иAWS D1.1Управление процессом сварки, Gr65 предлагает материальное решение, которое уравновешивает конструктивную безопасность и экономичность для американских проектов передачи двойной цепи 138 кВ.

• Компания:Futao Metal Structural Unit Co., Ltd.
• Официальный сайт: http://www.metalpowerpole.com
• WhatsApp:0086-13812516912,13665163520
• Электронная почта:li@fu-tao.com,sales2@futaogroup.com