分析輸電桿塔高強鋼焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)

摘 要：針對目前輸電桿塔高強鋼焊接質(zhì)量檢驗過程中存在的問題，本文從實踐角度出發(fā)，分析了高強鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀與焊接質(zhì)量檢驗要求，并提出了優(yōu)化控制的方法策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，高強鋼焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)的應(yīng)用效果，需與高強鋼材料的應(yīng)用現(xiàn)狀進行結(jié)合，即根據(jù)所處的等級采用對應(yīng)的質(zhì)量檢驗技術(shù)。

關(guān)鍵詞：輸電桿塔；高強鋼；焊接質(zhì)量；檢驗技術(shù)

中圖分類號：TM75 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0077-02

引 言

輸電線路是保證電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的重要組成部分，但在實踐過程，桿塔工程的建設(shè)使用易受外界環(huán)境因素的影響，這就降低了桿塔作用于輸電線路系統(tǒng)運行的安全可靠性。為保證線路涉及區(qū)域的用電效果不受氣候環(huán)境等因素的影響，建設(shè)人員應(yīng)從桿塔自身使用的材料性能質(zhì)量出發(fā)，即將焊接質(zhì)量檢驗，作為保證輸電線路運行穩(wěn)定的重點工作內(nèi)容。即根據(jù)焊接作業(yè)使用的材料、設(shè)備以及環(huán)境情況，確定其等級，并采用適應(yīng)的質(zhì)量檢驗技術(shù)，提高檢驗結(jié)果獲取的準(zhǔn)確性。為此，電力系統(tǒng)建設(shè)者應(yīng)將其作為重點科研對象，以滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟快速發(fā)展背景下各行各業(yè)發(fā)展對供電用電穩(wěn)定性提出的需求。

1 研究輸電桿塔高強鋼焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)的現(xiàn)實意義

Q235與Q345，是目前輸電線路鐵塔建設(shè)鋼筋市場環(huán)境最常使用的低強度鋼，相比發(fā)達國家的鋼材市場，這兩種材料具有品種少且強度值偏低的特點。而輸電線路桿塔，是支撐架空輸電線路導(dǎo)線與地線，并使導(dǎo)線與地線之間保證一定距離的塔形與桿形建筑物。由于其作用于實踐的性能效果將會對對輸電線路的安全可靠性與經(jīng)濟性帶來影響，因此，技術(shù)人員應(yīng)將工作重點放在桿塔塔重與載荷的控制。具體來說，就是根據(jù)當(dāng)前市場環(huán)境，即輸電線路輸送容量與電壓等級不斷增加的情況，通過采用高強鋼、鋼管塔以及大規(guī)格的角鋼等鋼材設(shè)備，來保證桿塔的施工建設(shè)效果不受外界因素的影響[1]。

這里的高強鋼，作用于輸電線路的桿塔建設(shè)后，不僅提升了桿塔工程建設(shè)的經(jīng)濟效益，還優(yōu)化了整個輸電線路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)環(huán)境。但在實際應(yīng)用過程中，高強鋼會受連接工藝質(zhì)量的影響而降低實踐作用的效果價值。這里的連接工藝，大多采用焊接方法。為此，輸電線路桿塔建設(shè)運用焊接施工人員應(yīng)將焊接節(jié)點的質(zhì)量效果進行優(yōu)化控制，即采用檢驗技術(shù)，以使高強鋼的作用價值充分發(fā)揮出來[2]。

2 輸電桿塔高強鋼應(yīng)用現(xiàn)狀及焊接質(zhì)量檢驗要求

2.1 高強鋼應(yīng)用現(xiàn)狀

該鋼筋材料作用于輸電線路桿塔工程后，有效減少了鋼材的耗量，大幅降低了所處線路的施工建設(shè)成本。在材料重量節(jié)省方面，Q420鋼的建設(shè)使用，能夠節(jié)省的材料重量在6～8%之間；Q460鋼的建設(shè)使用，能夠節(jié)省的材料重量在8～12%之間。在造價成本方面，如按照高強鋼占輸電塔桿建設(shè)平均使用量約1/3的情況進行重量計算，使用Q420鋼后，整體建設(shè)過程可節(jié)省的造價在2～5%之間；使用Q460后，鋼材料的整體造價成本節(jié)省了5～7%左右。如表1所示，為2B6-JC3塔型使用高鋼材后所節(jié)省的鋼量。

從表中可以看出，輸電線路桿塔在使用高強鋼后，不僅提高了桿塔建設(shè)質(zhì)量，還節(jié)約了具體的造價成本。這就滿足了相關(guān)管理部門對輸電線路工程質(zhì)量的控制需求。故，相關(guān)人員應(yīng)將其作用效果通過控制焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮出來[3]。

2.2 焊接質(zhì)量檢驗要求

焊縫外觀質(zhì)量檢驗要求是基于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對焊腳尺寸提出的要求，相關(guān)人員應(yīng)按照設(shè)計要求對焊腳尺寸進行檢驗。由于焊腳尺寸的大小直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)件的機械使用性能，因此，焊腳尺寸應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，否則就會對應(yīng)力傳遞與應(yīng)力集中帶來影響。對于焊縫外觀的檢驗要求，應(yīng)根據(jù)焊縫在高強鋼結(jié)構(gòu)中所處位置、承受荷載多少以及焊縫等級進行確定。此外，質(zhì)量檢驗人員還應(yīng)根據(jù)焊接作業(yè)檢驗對象出現(xiàn)的錯邊、未熔合以及未焊滿等問題，將焊縫外觀的質(zhì)量作用狀態(tài)進行登記劃分。與焊縫外部質(zhì)量檢驗相同，焊縫內(nèi)部質(zhì)量控制人員應(yīng)按照既定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用超聲波檢測與射線檢測技術(shù)，對焊縫內(nèi)部的質(zhì)量情況進行等級劃分。

3 輸電桿塔高強鋼焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)的應(yīng)用控制對策

以Q460與Q420高強鋼的焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)應(yīng)用過程為例，質(zhì)量檢驗需在焊接作業(yè)完成24h后進行無損檢測。該檢驗技術(shù)的應(yīng)用主要作用于存在裂紋延遲傾向的材料。對于需要焊后熱處理的焊縫，應(yīng)在完成熱處理后進行內(nèi)部質(zhì)量檢驗，以避免熱處理過程對檢驗結(jié)果帶來影響，進而造成內(nèi)部缺陷出現(xiàn)漏檢問題。

輸電線路桿塔高強鋼焊接作業(yè)的質(zhì)量控制，應(yīng)在完成外觀檢查后，對其內(nèi)部進行檢驗。這里的外觀檢查，先要將焊縫及其附近10～20mm金屬表面的焊渣、氧化皮以及飛濺物等處理干凈，以為后續(xù)的焊縫外觀檢查工作提供便利。而后，利用放大鏡與焊縫檢驗尺等器具進行焊縫外觀尺寸的目測檢驗。對于作用在焊縫表面的裂紋，應(yīng)采用5～10倍的放大鏡與專用檢具進行檢驗質(zhì)量效果控制。如上述器具未能找出焊縫表面裂紋，則可運用滲透檢測或是磁粉檢測，來提高焊縫外觀檢測結(jié)果獲取的可靠性。具體的焊縫外觀檢驗依據(jù)為：成型良好、外形均勻以及焊道與焊道等。

對于焊縫無損檢測，應(yīng)嚴(yán)格按照既定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如，當(dāng)外觀檢查發(fā)現(xiàn)裂紋或是施工圖紙對高強鋼表面檢測提供全面控制要求時，應(yīng)對焊縫中所有類似的焊縫進行表面檢測。對于高強鋼表面疑似存在裂紋時，檢驗人員應(yīng)將表面檢測技術(shù)運用于懷疑部分。即采用磁粉檢測方法，來找出表面缺陷問題。但對于高強鋼構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，無損檢測人員應(yīng)采用滲透檢測方法，來保證焊縫表面檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。兩種無損檢測技術(shù)的應(yīng)用過程，均要嚴(yán)格按照既定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行實際檢測。

值得注意的是，對于不同級別的焊縫，高強鋼焊接質(zhì)量檢驗人員采用的檢驗方法與抽檢比例，應(yīng)采用超聲波檢測進行內(nèi)部焊縫缺陷的檢驗。此過程，對于對接焊縫厚度超出8mm的情況，檢驗人員應(yīng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行超聲波檢測。如，一級焊縫，應(yīng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行100%的檢測；二級焊縫，應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行B級的抽檢。但抽驗的比例應(yīng)控制在20%以上。對于檢測過程發(fā)現(xiàn)超聲波檢測不適用的情況，應(yīng)采用射線檢測方法，來對焊接作業(yè)焊縫內(nèi)部缺陷進行檢測。

4 結(jié)束語

綜上所述，輸電桿塔高強鋼的焊接作業(yè)，應(yīng)將焊縫的質(zhì)量檢驗分為兩個部分，即焊縫外部與焊縫內(nèi)部。只有在焊縫外部施工質(zhì)量得到控制后，才能對焊縫內(nèi)部作用效果進行檢驗。否則，內(nèi)外部焊縫之間會相互影響，進而降低焊縫質(zhì)量檢驗的準(zhǔn)確性。這里針對焊縫內(nèi)部應(yīng)采用的質(zhì)量檢驗技術(shù)有滲透檢驗與磁粉檢測，但檢驗過程，應(yīng)根據(jù)高強鋼構(gòu)件的復(fù)雜程度進行選用。如此，高強鋼作用于輸電桿塔建設(shè)的質(zhì)量效果就能得到充分的保障。

參考文獻

[1]陳紅武，胡紅中，王 朋，陳 華.輸電桿塔塔腳主筋板不同焊接工藝方案的溫度場仿真及對比分析[J].裝備制造技術(shù)，2017（10）：72～76.

[2]韓 鈺，王曉芳.輸電桿塔高強鋼焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)條件規(guī)范解讀[J].智能電網(wǎng)，2014，2（12）：65～68.

[3]謝 震.展望耐候鋼在輸電桿塔中的應(yīng)用[J].特種結(jié)構(gòu)，2014，31（04）：29～33.

收稿日期：2018-4-25