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创造14项世界纪录,世界第一输电高塔这样建成

信息来源:p-b.com.cn  时间:2019-02-22  浏览次数:83

出品 | 网易新闻

作者 | 一安电流,电力从业人员

在380米高的输电塔上工作是怎样的体验?对于负责浙江舟山500千伏输变电工程西堠门航道跨海架线的工作人员来说,这就是家常便饭。2019年1月15日,舟山500千伏联网工程正式建成,其高达380米的输电双塔,刷新了世界输电塔的高度、总重、基础根开、塔头尺寸等一系列纪录,开启了“霸屏模式”。

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(一)用直升机实施跨海架线,这在世界上还是第一次

浙江舟山500千伏联网输变电工程连接舟山本岛和陆地电网,包含16个子项目,总投资达46.2亿元,于2016年12月28日开工建设,其中西堠门大跨越2656米,分别在金塘、册子两岛新建2基由中国自主设计建造的380米跨海输电高塔。

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面对跨度2656米,高度380米的铁塔,如何架线成为最大难题之一。怎么办呢?此次架线施工中用到了一重要利器——S-64F重型直升机。

西堠门航道是进出舟山港的重要水道,万吨级货轮接连不断,且该处平均平潮时间仅有40分钟,无法采用拖船进行架线钢丝绳展放。直升机作业因为安全性强、施工效率高、飞行距离远、抗风能力强等优点,就成为该工程架线施工的最佳方案。

有人可能会问,直升机不早应运用于电力工程施工了吗?没错,但之前仅限于设备的吊装和转运,跨海展放架线钢丝绳尚属首次。

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本次作业采用的S-64F重型直升机,全长27.9米,机身总重近9.9吨,最大起吊重量11.3吨,也称得上“大块头”了,可是和7000多吨的塔相比真是“小不点”了。整个架线过程需飞跃2基380米塔和3基普通输电铁塔,直升机需要牵引直径13毫米的钢丝绳飞跃西堠门航道。

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施工人员根据直升机作业特性,研发了包含专用锚线卡具、放线滑轮在内的新型工器具,简化牵引系统脱、挂钩操作以缩短悬停时间,这一系列机械化成果的施工成果,在世界上都是首屈一指的。

(二)在380米高空放线,多亏了这些“独门秘方”

2.6公里长的跨海宽度,最高处距离海平面380米,而最低处只有60多米,在隔海相望的册子岛和金塘岛的380米两基塔和锚塔上架线堪称“空中绝招”,架线段长4193米,具有跨越大、规模大、张力大等特点。

虽然困难重重,但施工人员早准备好了“独门秘方”应对。

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1、四塔三档,科学规划跨越距离

虽然西堠门跨越2656米,但是像跨河大桥需要有两端延伸一样,两座最高塔也需要两基塔“缓冲”。

设计人员经过严密的科学计算,规划建设四基塔三档线,三段档距分别为1016米、2656米、521米,经过这样的设计,可以实现线路的平稳爬升与下降,是最经济的架线方案。

2、平行牵引,加快放线进程

施工人员准备了数量充足的牵张设备,保证了放线过程中钢丝绳牵引和导线牵引的同步进行,加快了放线进程,同时保证了设备突发性故障情况下的及时更换。

另外,在牵引场和张力场都配备了专业的维修员与数量充足的设备配件,保证第一时间的维修和保养。

3、提高系数,保证钢丝绳安全机械性能

钢丝绳是线路架设过程中的重要一环,在高塔架线过程中,长距离的跨越,明显增大的张力,都对钢丝绳的安全系数是一个考验。

针对这种情况,所使用钢丝绳的安全系数由原来的3.0提到了3.5。同时,实验人员对每一批钢丝绳都做了破断力实验,保证了拉到舟山现场的每一盘钢丝绳的可靠性。

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(三)穿上石墨烯“外套”,舟山输电塔可抗9000小时盐雾侵蚀

塔立好了,线也架好了,细心的朋友可能会问。这么高的塔常年泡在海边,会不会很快生锈烂掉呢?

据了解,这两座高塔安家的地方条件确实比较“恶劣”,高盐雾、高湿热(年均相对湿度80.3%)、强日照(年均日照1625小时),且附近化工厂数量多、空气中硫含量高,初步估计杆塔腐蚀速度比内陆地区快3-5倍,因此有效的防腐措施是保障其安全、稳定地输送能源的关键。

说到工程防腐就不得不提重防腐涂料,对于海洋工程、海岛工程,重防腐涂料是减小腐蚀破坏、保障苛刻腐蚀环境下装备和设施可靠性和服役寿命的关键材料,其发展水平也是衡量一个国家涂料科技水平高低的重要标志。

为了打造重防腐的“中国名片”,国家电网与中科院宁波材料所开展合作,最终成功将新型石墨烯改性重防腐涂料应用于此高塔上,填补了国内电网重防腐涂料领域的技术空白。

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大家仔细看,塔身上涂满了红白相间的涂料,可不要以为这单单是为了醒目涂了点颜料,这些涂料就是大名鼎鼎的“石墨烯防腐涂料”,比传统镀锌涂层防护寿命足足提高了3倍。

石墨烯能够增强涂层的附着力、耐冲击等力学性能,提高介质的屏蔽阻隔性能,尤其是能够显著提高热带海洋大气环境中服役涂层的抗腐蚀介质(水、氯离子、氧气等)渗透能力,在大幅降低涂膜厚度的同时,提高涂层的防腐寿命,是既“轻薄”又“保暖”的“超级外套”。

相对于传统防腐涂层而言,该防腐工程关键技术指标耐盐雾寿命超过9000小时,防护寿命相比传统涂料提高约3倍,处于国际领先水平。同时,这也是全球首次完成石墨烯改性重防腐涂料工程化全链条,囊括材料开发、自然环境考核、工程示范乃至大规模生产和应用。

除了在输电铁塔上获得了规模应用以外,未来,这一成果还将应用于储油罐、配电网设施、桥梁工程、船舶、南海海洋设施等诸多领域,意义重大。

结语

浙江舟山地处中国大陆海岸线中部,在“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”两翼的交汇点上,具有连接东西、辐射南北、贯穿丝路两翼的优势。舟山500千伏联网输变电工程建成后,将填补舟山群岛新区500千伏网架的空白,为舟山国家石油储备基地等一大批重点工程提供能源保障,有力助推“一带一路”建设。

随着大型输电工程等“大国重器”的逐步落地应用,未来中国的经济发展速度将更加迅猛,中国在世界电力建设领域也将取得更加令人瞩目的成果。

    ——本信息真实性未经中易通配电输电网证实,仅供您参考