輸電鐵塔質(zhì)量監(jiān)造中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及處理建議

柯 浩，歐陽(yáng)杰，張曉昱，閻光宗，孫 濤

(河北省電力研究院，石家莊 050021)

在我國(guó)，輸電鐵塔大多數(shù)采用角鋼鋼板螺栓鐵塔，其構(gòu)造主要是角鋼、鋼板等部件，用螺栓聯(lián)結(jié)組合而成，局部采用少量焊接件，基礎(chǔ)座板采用電焊焊接。輸電鐵塔是應(yīng)用極廣的一類(lèi)高聳結(jié)構(gòu)，作為一項(xiàng)重要的電力工程設(shè)施，確保主結(jié)構(gòu)體系在各種荷載作用下的安全可靠運(yùn)行，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。作為高負(fù)荷電能輸送載體的重要組成部分，輸電鐵塔的破壞不僅會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)的癱瘓，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)可能引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成重大威脅[1]。近年來(lái)屢次發(fā)生由于制造質(zhì)量不良導(dǎo)致的輸電鐵塔缺陷甚至倒塌事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。

1 監(jiān)造中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

a.制造廠對(duì)監(jiān)造流程、監(jiān)造節(jié)點(diǎn)不清楚，對(duì)監(jiān)造的關(guān)鍵點(diǎn)不明確，造成制造廠不能及時(shí)提供相關(guān)文件資料，并通知監(jiān)造人員對(duì)相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證。

b.對(duì)于監(jiān)造中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，信息反饋流程不清晰，使問(wèn)題得不到重視和盡快處理。

c.部分鐵塔制造廠不具備國(guó)家質(zhì)檢總局核發(fā)的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證。

d.質(zhì)量證明書(shū)與實(shí)際原材料批號(hào)不對(duì)應(yīng)，原材料堆放缺乏管理，造成材料混淆，所生產(chǎn)塔材材料無(wú)追溯性。

e.原材料復(fù)驗(yàn)缺少必要的項(xiàng)目，部分材料未復(fù)驗(yàn)化學(xué)成分和沖擊功。

f.部分廠家擅自更改工藝流程，對(duì)厚度≥14 mm的Q345構(gòu)件和厚度≥16 mm的Q235構(gòu)件采用鉆孔方式加工螺栓孔，易造成材料應(yīng)力集中和螺栓孔開(kāi)裂。

g.進(jìn)行開(kāi)孔端邊距檢查中，發(fā)現(xiàn)部分40 mm規(guī)格角鋼軋制邊距小于標(biāo)準(zhǔn)要求。

h.進(jìn)行抽樣檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分塔材化學(xué)成分、力學(xué)性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

i.在對(duì)鍍鋅層進(jìn)行抽樣檢測(cè)中，部分塔材鍍鋅層厚度不滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 原因分析

由以上問(wèn)題可知，由于制造過(guò)程缺乏監(jiān)管，工藝流程未得到有效控制，使不合格部件、缺陷部件帶入運(yùn)行過(guò)程。從鐵塔的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行等環(huán)節(jié)看，要想避免鐵塔帶缺陷安裝，確保鐵塔制造質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求，就要在制造階段進(jìn)行控制。一旦安裝、運(yùn)行，以目前的監(jiān)督手段不利于鐵塔的檢驗(yàn)，即使發(fā)現(xiàn)缺陷，要進(jìn)行處理也十分困難，因此重視鐵塔制造質(zhì)量，應(yīng)從源頭抓起，采取監(jiān)造方式，控制鐵塔的材料入廠復(fù)驗(yàn)、追溯，加強(qiáng)質(zhì)量控制，加大對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督、檢查力度，確保塔材的制造質(zhì)量滿(mǎn)足電網(wǎng)安全運(yùn)行要求。

3 處理建議

3.1 監(jiān)造協(xié)議、監(jiān)造大綱的擬定

3.1.1 監(jiān)造協(xié)議

在簽訂鐵塔供應(yīng)合同后，應(yīng)盡快委托有資質(zhì)的監(jiān)造機(jī)構(gòu)，對(duì)鐵塔進(jìn)行監(jiān)造，監(jiān)造前應(yīng)簽訂監(jiān)造協(xié)議，對(duì)鐵塔監(jiān)造工作進(jìn)行規(guī)范。監(jiān)造協(xié)議應(yīng)包含以下內(nèi)容。

a.明確監(jiān)造的設(shè)備范圍、監(jiān)造的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備供應(yīng)的建設(shè)工程項(xiàng)目名稱(chēng)。

b.應(yīng)明確監(jiān)造機(jī)構(gòu)與委托方、鐵塔制造廠在監(jiān)造過(guò)程中的權(quán)利、義務(wù)和工作配合關(guān)系。

c.監(jiān)造協(xié)議應(yīng)由鐵塔管理單位與監(jiān)造機(jī)構(gòu)簽訂，明確鐵塔質(zhì)量的責(zé)任主體，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，監(jiān)造機(jī)構(gòu)可以及時(shí)向鐵塔管理單位反饋問(wèn)題，督促制造單位處理；出現(xiàn)重大質(zhì)量問(wèn)題，必須經(jīng)鐵塔管理單位確認(rèn)。

d.鐵塔制造廠對(duì)所供應(yīng)的設(shè)備質(zhì)量全面負(fù)責(zé)，監(jiān)造工作并不排除供貨方的設(shè)備質(zhì)量責(zé)任。監(jiān)造單位要對(duì)所監(jiān)造的設(shè)備制造質(zhì)量承擔(dān)監(jiān)造責(zé)任，不代替建設(shè)單位對(duì)設(shè)備的最終質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。

e.明確監(jiān)造方式、監(jiān)造內(nèi)容，合理設(shè)置監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)。

3.1.2 監(jiān)造大綱

為確保對(duì)鐵塔制造質(zhì)量的有效控制，應(yīng)編制操作性強(qiáng)的監(jiān)造大綱，由鐵塔管理單位確認(rèn)，監(jiān)造大綱應(yīng)對(duì)監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的選擇，監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則。

a.對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)檢，只有抓住關(guān)鍵點(diǎn)才能經(jīng)濟(jì)、可靠的控制鐵塔制造質(zhì)量。

b.針對(duì)鐵塔制造特點(diǎn)選擇關(guān)鍵點(diǎn)，既要保證生產(chǎn)過(guò)程的控制，又不能影響生產(chǎn)進(jìn)度。

c.對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行抽檢，保證抽檢的工序具有代表性。

d.對(duì)存在普遍問(wèn)題的環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)，避免類(lèi)似情況重復(fù)發(fā)生。

監(jiān)造協(xié)議簽訂后，應(yīng)由鐵塔管理單位將監(jiān)造協(xié)議和監(jiān)造大綱轉(zhuǎn)到鐵塔制造廠，要求制造廠設(shè)置監(jiān)造聯(lián)絡(luò)員，使其明確監(jiān)造內(nèi)容和監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)監(jiān)造工作予以配合，并在監(jiān)造關(guān)鍵點(diǎn)及時(shí)通知監(jiān)造人員。

3.2 生產(chǎn)前監(jiān)造

在開(kāi)始制造鐵塔前，制造廠應(yīng)提前10天通知監(jiān)造機(jī)構(gòu)，監(jiān)造機(jī)構(gòu)應(yīng)在開(kāi)始制造前對(duì)鐵塔制造廠的資質(zhì)、圖紙、原材料質(zhì)量證明書(shū)及復(fù)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行文字見(jiàn)證，對(duì)原材料復(fù)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證。

3.2.1 制造廠資質(zhì)審查

鐵塔制造廠應(yīng)具有國(guó)家質(zhì)檢總局核發(fā)的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證，證書(shū)明確規(guī)定制造廠的生產(chǎn)范圍、能力，在監(jiān)造前應(yīng)審查制造廠是否具有相應(yīng)生產(chǎn)范圍的許可證。審查方式為文字見(jiàn)證，并可在國(guó)家質(zhì)檢總局網(wǎng)站上(http://www.aqsiq.gov.cn/search/gyxkz/)核查許可證。

3.2.2 圖紙審查

鐵塔制造應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行，制造前鐵塔管理單位應(yīng)按塔型向鐵塔制造廠提供鐵塔加工圖；制造過(guò)程中當(dāng)需要修改設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取得原設(shè)計(jì)單位的同意，并簽署設(shè)計(jì)變更文件；制造完工后鐵塔制造廠將含修改內(nèi)容的加工竣工圖提供給鐵塔管理單位，作為資料永久保存。

3.2.3 原材料審查

原材料是鐵塔制造的基礎(chǔ)，原材料的質(zhì)量直接影響鐵塔成品的質(zhì)量，因此在制造前應(yīng)對(duì)原材料的質(zhì)量證明書(shū)及復(fù)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行嚴(yán)格的審查，對(duì)復(fù)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行見(jiàn)證，要求制造廠嚴(yán)格按照合同和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原材料檢驗(yàn)，避免不合格的原材料投入制造環(huán)節(jié)。每一批原材料都應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)，質(zhì)量證明書(shū)的內(nèi)容應(yīng)符合相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)[2-3]，并且應(yīng)按批對(duì)原材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目包括：外觀、尺寸、化學(xué)成分、拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)。監(jiān)造人員應(yīng)對(duì)其質(zhì)量證明書(shū)和復(fù)檢報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)見(jiàn)證，對(duì)復(fù)檢過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證，對(duì)復(fù)驗(yàn)人員、設(shè)備的證書(shū)進(jìn)行審查，以保證制造廠復(fù)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。

另外原材料的存放、領(lǐng)用是否符合要求，現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)是否清晰，是否能與所審查質(zhì)量證明書(shū)相對(duì)應(yīng)，是否存在材料存放混淆不清等情況也是監(jiān)造時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的地方。除要對(duì)角鋼、鋼板原材料進(jìn)行審查外，對(duì)焊材和鋅錠的質(zhì)量也要引起足夠的重視。審查其質(zhì)量證明書(shū)，檢查焊材的存放、領(lǐng)用是否符合要求，部分鐵塔廠對(duì)焊接質(zhì)量不重視，對(duì)焊接材料沒(méi)有采取控溫控濕保存，造成焊縫氣孔較多，焊接質(zhì)量較差的缺陷。

3.3 生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)造

材料經(jīng)過(guò)復(fù)驗(yàn)合格后，方可投入生產(chǎn)，鐵塔制造過(guò)程主要分為切斷、標(biāo)識(shí)、打孔、焊接，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)造主要采取現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證和現(xiàn)場(chǎng)抽查的方式進(jìn)行，關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置應(yīng)注意以下幾個(gè)方面[4]。

a.從領(lǐng)料到成品，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行跟蹤，檢查是否存在混淆材料現(xiàn)象。

b.在生產(chǎn)過(guò)程中檢查切斷處、開(kāi)孔處的毛刺，不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。

c.螺栓孔直徑、間距、邊距應(yīng)符合表1要求，開(kāi)孔是角鋼塔制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開(kāi)孔大小、位置的準(zhǔn)確與否直接影響鐵塔的安裝及運(yùn)行安全，端距、軋制邊距等小于規(guī)定值時(shí)，角鋼強(qiáng)度將明顯減小，導(dǎo)致角鋼從螺栓孔處開(kāi)裂，因此制孔偏差應(yīng)作為監(jiān)造的關(guān)鍵點(diǎn)，采取現(xiàn)場(chǎng)抽查的方式對(duì)成品桿件進(jìn)行測(cè)量，防止制孔偏差過(guò)大等缺陷。

表1 開(kāi)孔參數(shù)

d.根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司招標(biāo)文件要求，除設(shè)計(jì)文件或圖紙注明孔的制作方法外，Q345構(gòu)件厚度≥14 mm和Q235構(gòu)件厚度≥16 mm時(shí)應(yīng)采用鉆孔，小于上述厚度時(shí)可采用沖孔，Q420構(gòu)件均應(yīng)采用鉆孔。因此監(jiān)造中對(duì)應(yīng)采取鉆孔的角鋼應(yīng)對(duì)其制造過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證，避免制造廠采取沖孔方式加工，造成開(kāi)孔位置產(chǎn)生原始缺陷和應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致角鋼從螺栓處開(kāi)裂。

e.對(duì)于鐵塔焊接質(zhì)量的監(jiān)督，應(yīng)采取文字見(jiàn)證和現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證方式重點(diǎn)檢查焊工資格、焊接工藝、焊接過(guò)程、無(wú)損檢測(cè)等方面。電網(wǎng)鐵塔主要焊接部件為鐵塔基座，材料為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，只要嚴(yán)格按照工藝要求執(zhí)行，并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，焊接質(zhì)量是可以得到有效控制的，但由于鐵塔基座鋼板厚度較大，焊接時(shí)存在熱應(yīng)力造成鋼板變形、錯(cuò)位，因此必須有合理的焊接順序并嚴(yán)格執(zhí)行，才能保證成品形狀、尺寸的正確。

f.對(duì)鍍鋅層質(zhì)量控制主要采取文字見(jiàn)證方式進(jìn)行，并使用金屬涂層測(cè)厚儀抽檢部分零部件鍍鋅層厚度，具體抽檢數(shù)量根據(jù)制造單位提供的具體桿件數(shù)量確定，抽檢時(shí)應(yīng)有代表性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)擴(kuò)大抽檢范圍，并要求制造廠對(duì)同批次產(chǎn)品進(jìn)行全面檢查。

g.對(duì)試組裝過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程見(jiàn)證，制造廠應(yīng)有能滿(mǎn)足試組裝要求的場(chǎng)地，試組裝過(guò)程不得強(qiáng)行組裝，保證各零部件處于自由狀態(tài)，并且符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

3.4 出廠前抽樣檢測(cè)

鐵塔制造完畢后，為保證產(chǎn)品質(zhì)量合格，應(yīng)對(duì)該批次產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，并根據(jù)原材料的規(guī)格、材質(zhì)、生產(chǎn)廠家不同，有針對(duì)性、代表性的從成品中抽檢少量塔材桿件和螺栓，對(duì)其整體性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)包括化學(xué)成分、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、沖擊功、彎曲性能、鍍鋅層質(zhì)量等，最終確定該批次鐵塔質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在抽檢中如果出現(xiàn)不合格項(xiàng)，應(yīng)追溯生產(chǎn)過(guò)程，查找問(wèn)題原因，對(duì)同類(lèi)材料進(jìn)行擴(kuò)檢，消除產(chǎn)品缺陷，以保證出廠鐵塔質(zhì)量合格。

3.5 信息反饋

監(jiān)造機(jī)構(gòu)為保證鐵塔質(zhì)量可以及時(shí)向鐵塔管理單位反饋問(wèn)題，督促制造單位處理。出現(xiàn)重大質(zhì)量問(wèn)題，必須經(jīng)鐵塔管理單位確認(rèn)。在信息反饋時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題。

a.信息反饋應(yīng)采用文件形式，對(duì)于制造廠提供的重要質(zhì)量證明進(jìn)行復(fù)印，作為附件保存在報(bào)告中。

b.質(zhì)量問(wèn)題的處理是監(jiān)造環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容，監(jiān)造人員對(duì)能在當(dāng)場(chǎng)處理且達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量問(wèn)題予以記錄，作為備忘錄保存；凡涉及讓步接收或重大質(zhì)量問(wèn)題，需鐵塔管理單位確認(rèn)，得到書(shū)面反饋方可放行。

c.監(jiān)造不符合項(xiàng)處理單只是就產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題向制造廠提出書(shū)面意見(jiàn)，以指出質(zhì)量問(wèn)題為主，一般不應(yīng)涉及解決問(wèn)題的方法，如制造方征求意見(jiàn)，監(jiān)造人員應(yīng)提出建議作為參考。

4 結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)鐵塔質(zhì)量問(wèn)題已對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成威脅，為保障電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)，應(yīng)對(duì)鐵塔材料入廠復(fù)驗(yàn)、追溯環(huán)節(jié)進(jìn)行控制；對(duì)鐵塔關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)、加工、制造組裝和測(cè)試等過(guò)程進(jìn)行見(jiàn)證、檢驗(yàn)和監(jiān)督；對(duì)監(jiān)造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的鐵塔質(zhì)量問(wèn)題要及時(shí)反饋，并督促制造廠及時(shí)整改、處理，避免不合格塔材、螺栓進(jìn)入安裝、運(yùn)行環(huán)節(jié)，影響安裝進(jìn)度，造成電網(wǎng)事故；制造完成后，整理監(jiān)造工作的有關(guān)記錄、資料等文件，提交設(shè)備監(jiān)造工作報(bào)告。

[1] 趙先德.輸電線路基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.

[2] GB/T 700-2006,碳素結(jié)構(gòu)鋼[S].

[3] GB/T 1591-2008,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼[S].

[4] GB/T 2694-2003,輸電線路鐵塔制造技術(shù)條件[S].

本文責(zé)任編輯：楊秀敏