蔣佳音，孔祥周

（1.河海大學能源與電氣學院，江蘇南京210024；2.上海魯研電力設備監(jiān)理有限公司，山東濟南250002）

面向信息管理的輸電塔角鋼鍍鋅層厚度檢測技術

蔣佳音1，孔祥周2

（1.河海大學能源與電氣學院，江蘇南京210024；2.上海魯研電力設備監(jiān)理有限公司，山東濟南250002）

針對輸電鐵塔鍍鋅層厚度檢測缺乏規(guī)范性及其關鍵信息的管理問題，提出角鋼塔件鍍鋅層厚度12測點布局方式，設計了面向信息管理的塔材鍍層厚度數(shù)據采集與分析方案，并甄選適宜的厚度檢測儀，實現(xiàn)鍍層厚度檢測數(shù)據的規(guī)范化采集及檢測信息的科學分析與管理，為提高企業(yè)的標準化作業(yè)水平及自身信息化建設提供技術支撐。

角鋼塔材；鍍層厚度；檢測；信息

0 引言

隨著國民經濟的快速發(fā)展，輸電線路鐵塔需求量越來越大。由于鐵塔長期處于野外環(huán)境，表面容易被腐蝕，影響鐵塔的壽命，并產生安全隱患，因此通常需要對塔材進行防腐處理。熱浸鍍鋅作為鐵塔防腐的重要手段被廣泛應用，而鍍鋅層厚度作為影響塔材鍍層質量的重要指標亦備受電網建設單位關注，為此，國家電網公司制定了相應的企業(yè)標準。然而目前采購單位由于缺乏鐵塔鍍層檢測信息科學有效的監(jiān)管手段，難以對各供應商提供的塔材進行科學評價，因此，進行面向信息管理的輸電鐵塔塔材鍍鋅層厚度檢測技術研究具有重要的現(xiàn)實意義和工程應用價值。

1 角鋼塔材鍍鋅層厚度標準及抽檢方案

1.1 角鋼塔材鍍鋅層厚度標準

多年來，由于輸電鐵塔腐蝕對鐵塔壽命及安全性的影響，有關鐵塔鍍層的研究從未間斷，試驗表明，隨著鍍鋅層厚度的增加，鐵塔耐用年限也增加［1-2］。然而鍍鋅層厚度直接影響鐵塔生產單位的成本，必定會得到充分考量，同時國家電網公司系統(tǒng)招標采購涉及供應商多、分布地域廣。為保障鐵塔鍍層質量的管控，國家電網公司于2011年首次頒布了企業(yè)標準“角鋼塔監(jiān)造作業(yè)規(guī)范”［3］。提出了如表1所示的角鋼塔材鍍鋅層厚度標準。

標準規(guī)定抽樣檢測角鋼塔件鍍鋅層厚度時，應在不同位置選取12個點，其平均值作為該構件的鍍鋅層厚度值。如表1所示，鍍件厚度小于5 mm時，12個點的鍍層平均厚度不得小于65 μm，同時每個點的厚度不得小于55 μm。

表1 角鋼塔材鍍鋅層厚度標準

1.2 角鋼塔材鍍鋅層厚度抽檢方案

根據國家電網公司角鋼塔材監(jiān)造要求，為了促進供應商產品質量不斷提高，同時提高自身規(guī)范化管理和標準化作業(yè)水平，將監(jiān)造規(guī)范落實到位，國家電網公司制定了“角鋼塔抽檢作業(yè)規(guī)范”［4］，其中制定了角鋼塔材鍍鋅層厚度抽檢方案，見表2。為了全面評價供應商提供的塔材鍍鋅層質量情況，抽取的塔材應該涵蓋不同的厚度，標準將角鋼塔材的厚度分為3～4 mm、5～7 mm、≥8 mm 3種類型，并且批量范圍不同，抽取的樣本大小不同，判定數(shù)組亦不同。

表2 角鋼塔材鍍鋅層厚度抽檢方案

2 角鋼塔材鍍鋅層厚度測點布置方式

角鋼塔件均為細長件，為了全面合理地評價角鋼塔件鍍鋅層厚度，按照標準應該取12個點鍍層厚度的平均值作為零件的鍍層厚度。如何確定12個點的位置成為鍍層厚度檢測首先需要解決的問題。以往對塔材鍍鋅層厚度抽檢，檢測人員往往憑經驗隨機選擇檢測點的位置，勢必造成所選擇的檢測點不能夠全面反映整個塔件的鍍層情況，因此有必要規(guī)范測點的布局方式。

圖1 角鋼塔件12測點位置

將角鋼塔件的A、B、C、D 4個面簡化為2個面，即AB面與CD面。同時結合角鋼塔材的結構以及工作性能要求提出了如圖1所示的鍍鋅層厚度12測點布局方式。具體為：在角鋼塔件AB與CD 2個面上各取6點，考慮塔件之間采用螺栓連接，為防止連接孔處的鍍鋅層破損，將孔周圍選為質量監(jiān)控點，取點位置位于距孔邊沿10 mm處；同時考慮要全面反映塔件的鍍鋅層厚度，在角鋼塔件有聯(lián)接孔一側取4個點，在無孔一側均勻取2點，從而形成12測點布局方案。

3 塔材鍍層厚度數(shù)據采集與處理

3.1 塔材鍍層厚度數(shù)據采集方案設計

為了實現(xiàn)角鋼塔材鍍層厚度抽檢數(shù)據的信息化管理，建立基于數(shù)據的供應商質量評價體系，促進我國鐵塔質量的提高，按照企業(yè)標準規(guī)范構建數(shù)據采集系統(tǒng)成為最為基礎和關鍵的一步。為此，提出鍍鋅層厚度檢查表（見圖2）。表格劃分為3個區(qū)：基本信息區(qū)、實測數(shù)據區(qū)和檢測結果區(qū)。基本信息區(qū)描述檢驗時間及單位、按照標準要求，在實測數(shù)據區(qū)供應商單位、批量范圍等信息；實測數(shù)據區(qū)嚴格按照抽檢方案設計了一批塔材不同厚度需要抽檢的樣本數(shù)量，為了滿足統(tǒng)計至少25個樣本的要求，3～4 mm、5～7 mm、≥8 mm的鍍件厚度分別取10、10、5個樣本。設置了最小值和平均值以及判定欄，鍍鋅層厚度檢測信息管理系統(tǒng)通過后臺運算并根據標準得到樣本中各構件是否符合標準要求的判斷；檢測結果區(qū)在表格最下方，系統(tǒng)根據抽檢方案中不同批量范圍給出的判定數(shù)組標準，判斷該批次零件是否合格，并將結論顯現(xiàn)于檢測結果欄。

圖2 鍍鋅層厚度檢查表

3.2 塔材鍍層厚度數(shù)據采集實現(xiàn)

塔材鍍層厚度檢測一般采用厚度檢測儀，經過大量市場調研，考慮到塔材鍍鋅層厚度檢測環(huán)境、測量范圍、數(shù)據存儲方便快捷以及價格等不同層面，選用德國尼克斯生產的QNix8500型涂層測厚儀為鍍鋅層厚度測量工具。

QNix8500型涂層測厚儀可以同時存儲2000個測量數(shù)據，并且可以通過USB接口模塊與計算機無線傳輸，軟件包括校準、測量模式、存儲、設置與輸出excel表格5個模塊，軟件主界面如圖3所示。

輸出excel表格模塊可以選擇導出方式、導出數(shù)據總量以及各實測值等。根據前述測點布局規(guī)則順次檢測抽取的各個角鋼塔件，每個塔件檢測12個點，根據抽檢批量檢測若干個點（12×樣本數(shù)），一批樣本檢測結束將該組數(shù)據導出至抽檢表中，實現(xiàn)角鋼塔材鍍層厚度抽樣數(shù)據的采集，為后續(xù)進行角鋼塔材抽檢數(shù)據信息化管理提供支撐。

圖3 QNix8500型涂層測厚儀excel導出界面

3.3 輸電角鋼塔材鍍層厚度檢測案例分析

為實現(xiàn)對供應商提供的塔材進行有效的數(shù)據分析與管理，基于上述塔材鍍層厚度檢測技術對山東至某地的660 kV直流輸電工程塔件進行了抽樣檢測。檢測結果表明該批次塔件鍍層厚度均合格，但從數(shù)據看出單件12點鍍層厚度差異性較大，均勻性不夠理想。

綜上所述，鍍層厚度數(shù)據的采集、分析與管理為生產企業(yè)提高產品質量，節(jié)約資源提供了有力的數(shù)據支撐，同時為鐵塔采購單位有效評價生產企業(yè)提供了科學依據，具有重要的工程應用價值。

4 結語

針對輸電鐵塔用于防腐的鍍鋅層厚度檢測及其信息化管理問題，結合相關企業(yè)標準以及角鋼塔件工況，提出角鋼塔件鍍鋅層厚度12測點布局模式；基于國家電網公司制定的監(jiān)造和抽檢規(guī)范，設計了面向信息管理與分析的塔材鍍層厚度數(shù)據采集與分析方案，選擇具有無線傳輸、儲存與輸出功能的便攜式厚度檢測儀，通過鍍鋅層厚度檢測信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了鍍層厚度檢測數(shù)據的采集、屬性判斷與分析，為促進鐵塔生產企業(yè)提高鐵塔鍍層質量，提高電網建設單位信息化管理和標準化作業(yè)水平打下基礎。

［1］陳云，強春媚，王國剛，等.輸電鐵塔的腐蝕與防護［J］.電力建設，2010，31（8）：55-58.

［2］樊雄偉，彭泉光.廣西輸電鐵塔腐蝕防現(xiàn)狀調查與防治建議［J］.廣西電力，2012，35（4）：64-66.

［3］國家電網公司.角鋼塔監(jiān)造作業(yè)規(guī)范［M］.北京：中國電力出版社出版，2011.

［4］國家電網公司.角鋼塔抽檢作業(yè)規(guī)范［M］.北京：中國電力出版社出版，2011.

Galvanized Layer Thickness Detecting Technology of Transmission Angle Tower Materials for Information Management

According to the galvanized layer thickness detection of transmission tower lacking of scientific management specification and key information，the layout of 12 measuring points on galvanized layer thickness of angle tower materials is proposed，the data acquisition mode of tower materials coating thickness for information management and analysis is designed，the suitable thickness gauge is also selected.The standardization collection of measuring data of plating thickness and the scientific analysis and management of detection information are achieved，which provide strongly technical support for improving standardization level of the enterprise and its informatization construction.

angle tower materials；galvanized layer thickness；detection；information

TM754

：B

：1007-9904（2014）03-0056-03

2014-03-12