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钢管塔内积水快速无损检测技术及应用

2020-8-12 16:27:45      点击:


      随着社会的高速发展,城市用地变的愈发紧张,占地面积小、结构紧凑的钢管杆型式的铁塔在城市输电工程中的适用性和重要性日趋凸显,在工程中应用的越来越广泛。然而上述传统结构的钢管杆式铁塔存在一些问题:由于钢管杆采用工厂分节段制作,各节段现场法兰螺栓连接,安装后的法兰盘之间不可避免的存在空隙,无法做到完全密封,这就使得雨天或者潮湿天气时的钢管杆内部易渗入水或产生凝结水。又由于钢管杆底座与桩基础顶面通过法兰盘紧密连接,导致钢管杆内壁及管底的雨水和凝结水无法排除,长期积水导致钢管杆底内部锈蚀损坏,严重影响钢管杆的设计使用寿命,存在因强度降低而导致断裂倾倒的安全风险。此外,钢管塔排水工作时,塔内积水情况不能够得到观测,塔内排水通常需1-2小时,大大降低了排水工作效率。   

钢管塔内积水检测的意义

  随着国网公司建设“三型两网”战略目标的逐步推进,缺陷分析智能化、设备管理精益化对输电线路运检工作提出了更高的要求。


输电线路是城市快速发展大动脉,仅江苏省内输电线路长度9.11万公里,人工巡视工作量极大。同时在实际应用中,钢管杆内部经常会有积水, 尤其是杆段间用法兰连接的钢管杆,杆内积水现象非常普遍。这主要是因为钢管杆内与外界空气并非完全隔绝,可以通过未遮盖严实的泄锌孔、法兰连接的缝隙等与外界相通,雨水也可以通过这些通道渗入杆内;低温季节的凝露作用,也会使杆内积水。杆内一旦积水,内壁就难以保持干燥,防腐蚀环境急剧恶化,尤其在水线位置,腐蚀更加快速。另一方面,当杆内积水时, 在严寒气候下会积冰,冰胀应力会使钢管杆在坏损的焊缝处或壁薄处胀裂, 从而发生倒杆事故同时有些腐蚀隐患如果不能加以排除修复,很有可能遇到大风振动等外力钢管塔管壁裂变。

研究一种快速检测钢管塔内部是否有水的无损检测装置,也可以分析局部一般腐蚀减薄产生的原因,为后期维护和设计提供相应的数据。从而改变传统人工破坏检测模式,提高检测安全性及效率,从而减少人工成本。


钢管塔内积水关键技术的突破

1. 基于电磁超声波探测技术,实现钢管塔内积水水位高度准确稳定的检测结果,以220KV钢管塔为例,可以精确水位到1mm;

2. 针对环境影响已经加入温度补偿曲线,自校准功能

10℃精度不差0.1%;

3. 在保证检测准确稳定的前提下,仪器简化操作防呆设计,可以一键操,声光提示,在数据记录时可以解放双手;

4. 在保证检测准确的前提下,仪器高度集成电路,仪器已经轻便化,单手操作,仪器重量0.6kg;

5. 电池可快速更换,提高检测时长和运输便捷。

钢管塔内积水检测仪(一)利用电磁波和超声波的特种声能,使其固定方向穿透钢板和水,反射回波接收,通过交变信号处理放大,构建几何声学,并根据不同频率不同介质(空气、水、钢)的声速,数字化实时处理信号。

钢管塔内积水检测仪(二)


        1.根据数据建模和试验模拟,形成了一套可行的理论。

2. 根据现场不同规格设计出,两款设备HS110(≤110Kv)和HS220d(>110Kv)

3. 当检测不到钢管塔水 位时,LED屏显示“FAIL”。

4. 检测到钢管塔水位时,LED屏显示水位反射距离和接收信号强度,并且有声光报警。

5. 一键检测,检测1s可出结果,带自锁功能, 解放双手快速记录。

6. 后期扩展处理,钢管塔剩余壁厚和钢管塔内腐蚀层的厚度。