钢管塔法兰螺栓紧固探究和探析

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1、钢管塔法兰螺栓紧固探究和探析　　摘要：皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程一般线路工程全线采用双回路钢管塔，铁塔平均高度和单重均创国内之最，因此钢管连接法兰的紧固便成为钢管塔结构稳定的重要保证。文章通过借鉴以往工程钢管塔法兰螺栓紧固的经验以及该工程现场的实际操作验证，探索和研究了一套行之有效的钢管塔法兰螺栓紧固方法，对于确保工程顺利建成以及安全稳定运行具有重要意义。关键词：特高压；钢管塔；法兰螺栓紧固中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）30-0057-03皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程一般线路工程为世界首条特高压双回输电

2、线路，铁塔全部采用钢管塔，铁塔平均高度为110m、单基平均重量为180t，钢管塔主材全部采用法兰连接。在浙北-沪西段已经完工的铁塔法兰螺栓紧固过程中，特别是初期，经常出现螺栓紧了又松、松了再紧的情况，致使铁塔螺栓紧固率达不到验收标准，并且低效率的重复施工也给施工单位造成巨大的人力资源浪费。10针对上述情况，沪西业主项目部和山东诚信监理项目部组织施工项目部针对法兰螺栓的紧固进行了专题攻关，并邀请有关螺栓厂家、扭矩扳手厂家的技术骨干参与，一起分析原因、制定措施、现场验证、总结评价，以解决法兰螺栓紧固的难题。本文主要针对钢管塔法兰螺栓紧固的难点和方法进行探讨。1法兰螺栓紧固的特点

3、与难点皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程一般线路工程全线采用双回路钢管塔，钢管塔主材全部采用法兰连接。分析来看，钢管塔法兰螺栓紧固具有如下难点：（1）螺栓紧固工作量大：法兰连接螺栓规格从M20到M56，有12种规格之多，单基铁塔螺栓平均15000颗，法兰螺栓占一半以上，紧固工作量之大，在以往工程中未曾出现。（2）螺栓扭矩值要求高：根据电力规划设计总院中国电力工程顾问集团公司文件（电规电网[2012]99号），交流建设部最终确定的螺栓扭矩最大为2500Nm（M56），相对于以往输电线路工程而言，扭矩值要求高出很多，如向家坝-上海±800kV直流输电线路工程大跨越钢管塔，

4、大法兰螺栓扭矩值仅为本工程的1/3。（3）塔上施工作业难度大：本工程铁塔高度平均110m，高度较高，电动定扭矩扳手重量较大，携带不便，且高处施工时施工人员站位困难，行动受到局限，以正确的姿势操作电动定扭矩扳手，难度很大。10（4）紧固用工具的制约：本工程推广应用的电动定扭矩扳手是法兰螺栓紧固不可替代的工具，但由于第一次大面积推广使用，厂家制造经验不足，工具性能不完善，再加之施工人员操作经验的欠缺，成为制约螺栓紧固效率的主要因素。2法兰螺栓紧固的工器具选择本工程法兰螺栓紧固采取的主要紧固工具首选电动定扭矩扳手，手动定扭矩扳手及扭矩倍增器作为补充使用工具。2.1电动定扭矩扳手电

5、动定扭矩扳手参数及特征：（1）扭矩范围为100～3000Nm，预定扭矩可无级设定；（2）扭距精度达到±5%，重复性精度达到±3%；（3）反力臂卡死按钮自动回退并可360°旋转；工作头亦360°旋转；（4）工作电压为常规220V数字显示，更加直观。2.2手动定扭矩扳手及扭矩倍增器2.2.1扭矩倍增器参数及特征：（1）每一阶层齿轮扭矩放大倍率因子一般为5，常规比倍有1∶5、1∶15、1∶15.5等；（2）反力臂可360°旋转；进口倍增器扭距精度可达到±4%；（3）齿轮采用合金钢特殊加工及热处理，强度高。2.2.210手动定扭矩扳手参数及特征：（1）无加长柄，重量轻，操作方便，数

6、字显示，更加直观，精度高，可达到±1%；（2）示值跟踪：加力过程中，跟踪显示所加扭矩值；（3）峰值保持：加力过程中，显示值随着加固力矩的增大而增大，一但加力停止，峰值保持能显示加力前的最大力矩值，使用者可以检查力矩值的大小；（4）预置报警：紧固前预先设定需要的紧固力矩，在紧固过程中，当紧固力矩到预定的力矩值时，预置报警灯点亮同时报警声响起，提示停止加力。2.3两种紧固工具的使用特点作为本工程法兰螺栓紧固的主要工具，根据在施工过程中的使用情况，本文对电动定扭矩扳手、手动定扭矩扳手及扭矩倍增器的特点及适用条件作了如下总结：2.3.110电动定扭矩扳手：（1）电动定扭矩扳手扭矩可

7、调，可适应各种规格螺栓的紧固；（2）电气化施工大大地提高了螺栓紧固效率，省时省力；（3）采用数字显示模式，读数直观，操作方便；（4）大扭矩的电动扳手自重较大，在高空作业中还有很大的局限性；（5）扳手操作时角度需要保持在90°，高空作业时由于站位困难，扳手容易损坏；（6）当电源线超过100m时，会出现明显电压降，影响扳手的扭矩；（7）对发电机要求较高，发电机功率不满足或频率正弦波形的不同会导致电动扭矩扳手的扭矩值不稳甚至电动扭矩扳手无法启动；（8）同一颗螺栓不能进行二次同样扭矩值的螺栓紧固，如采用同扭矩二次紧固，则电