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隨著我國(guó)電力業(yè)的快速發(fā)展，大容量、長(zhǎng)距離、高電壓的輸電線路越來(lái)越多，桿塔的荷載越來(lái)越大，對(duì)型鋼的需求量大大增加，而且對(duì)所用鋼材的材質(zhì)提出了更高的要求。輸電線路鐵塔所用的鋼材主要以熱軋角鋼為主。近年來(lái)，隨著我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，冷彎型鋼等經(jīng)濟(jì)型材發(fā)展很快，與傳統(tǒng)軋制型材相比，冷彎型鋼斷面材料分布合理、回轉(zhuǎn)半徑大、抗彎和抗扭性能好，而角鋼等熱軋型鋼截面特性無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)且價(jià)位較高，當(dāng)規(guī)格選用稍多時(shí)，供貨尚無(wú)保證。在這種情況下，探討冷彎型鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用顯得十分必要。
用高強(qiáng)冷彎型鋼“瘦身”
冷彎薄壁型鋼是由帶鋼或鋼板通過(guò)冷軋機(jī)或壓彎成型機(jī)加工成型的輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，主要截面型式有槽型、工字型、Z型、角型、T型、方箱型、圓管型等。冷彎型鋼可在常溫下加工成型，能根據(jù)需要生產(chǎn)出材料分布最優(yōu)的合理截面形狀，開(kāi)拓了主要借助截面形狀而不是單純?cè)黾硬牧嫌昧縼?lái)提高承載力的新途徑，這對(duì)于節(jié)約能源和資源具有十分重要的意義。
冷彎薄壁型鋼定尺任意，可避免由于桿件定長(zhǎng)導(dǎo)致的材料浪費(fèi)；可加工任意形狀和尺寸的構(gòu)件，批量不受限，對(duì)一座基塔上不同部位的桿件可以根據(jù)受力特征加工出相應(yīng)的合理形狀，例如塔身斜材可加工成不等肢角鋼以充分利用材料的承載性能，降低材料重量。冷彎型鋼斷面形狀可以很復(fù)雜，但生產(chǎn)設(shè)備、工藝比較簡(jiǎn)單，一次性投資小；組織生產(chǎn)靈活，在工程應(yīng)用中屬于高效經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，一般可節(jié)約金屬材料15%~30%，雖然單價(jià)高于熱軋型材，但工程造價(jià)低于常用材料。
目前我國(guó)熱軋高強(qiáng)度角鋼市場(chǎng)供應(yīng)很少，使高強(qiáng)度角鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用受到很大限制。冷彎薄壁型鋼由于是用鋼板加工成型，鋼材型號(hào)多種多樣，為設(shè)計(jì)人員的選材提供了更大的靈活性，尤其是可推動(dòng)高強(qiáng)鋼在鐵塔上的應(yīng)用。我國(guó)輸電鐵塔長(zhǎng)期使用Q235、Q345角鋼，鐵塔的重量指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距。應(yīng)用由高強(qiáng)鋼板加工成型的角鋼或其他型式的構(gòu)件可充分發(fā)揮鋼材的特性，降低鐵塔重量指標(biāo)，帶動(dòng)我國(guó)鐵塔設(shè)計(jì)水平的提高。
用耐候冷彎型鋼“養(yǎng)顏”
輸電塔長(zhǎng)期處于外露環(huán)境，需要進(jìn)行耐腐處理。目前，國(guó)內(nèi)外采用的主要措施是熱鍍鋅防腐，但這種方式帶來(lái)成本增加較大，且會(huì)造成一定的環(huán)境污染。而耐候鋼具有較強(qiáng)的防腐性能，避免了上述不利因素。因此，性能良好的耐候鋼在輸電塔建設(shè)方面有巨大的潛力。耐候鋼是通過(guò)添加少量合金元素，使其在大氣中具有良好耐蝕性能的低合金高強(qiáng)度鋼，其耐大氣腐蝕性能為普通碳鋼的2倍~8倍，并且使用時(shí)間愈長(zhǎng)，耐蝕作用愈突出。耐候鋼除具有良好的耐候性外，還具有優(yōu)良的力學(xué)、焊接使用性能。
在輸電鐵塔上采用耐候鋼材，與制造鐵塔的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，雖然材料的一次性投資略高于普通型鋼，但由于去掉了防腐工序，減輕了維護(hù)負(fù)擔(dān)，經(jīng)初步測(cè)算，成本與采用普通鋼材基本持平，同時(shí)還能大幅度減少環(huán)境污染，社會(huì)效益、環(huán)保效益顯著。目前我國(guó)耐候型熱軋角鋼在市場(chǎng)上并不多見(jiàn)，而耐候型冷彎型鋼則較為普遍。因此，在輸電線路桿塔上推廣使用耐候型冷彎型鋼，不僅可減少鐵塔鋼耗，還能降低加工成本，大幅度減少環(huán)境污染，是一項(xiàng)具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保意義的工作，相關(guān)企業(yè)可關(guān)注冷彎型鋼，尤其是耐候型冷彎型鋼在輸電鐵塔上的應(yīng)用研究。
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