一种特高压安全输电铁塔的制备方法【掌桥专利】

技术领域

本发明涉及电力输送技术领域，特别是一种特高压安全输电铁塔的制备方法。

背景技术

电力工业发展初期，发电厂一般建在电力用户附近，随着电力生产规模和负荷中心规模的扩大，输电容量也越来越大，输电电压就越来越高。特高压输电是在超高压输电的基础上发展的，其目的仍是继续提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电，以及实现远距离的电力系统互联，建成联合电力系统。然而，目前所使用的特高压输电铁塔普遍存在的一个问题，就是铁塔本身结构的耐候性、耐腐蚀性较差，使用寿命比较短。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种特高压安全输电铁塔的制备方法，通过该方法制备的铁塔，具有优良的耐候性和耐腐蚀性，使用寿命长，能够满足特高压输电的长时间使用。

本发明采用的技术方案如下：

一种特高压安全输电铁塔的制备方法，包括以下步骤：

S1、调控钢坯的各组分配比，制备高强度高耐候性的各组件的钢坯材料；

S2、打磨钢坯材料，使得钢坯材料表面的凸起、麻面、凹坑的面积之和不超过钢坯材料表面积的5％，凹坑的深度＜0.3mm，凸起的高度＜1mm；

S3、在打磨处理后的钢坯材料表面镀锌；

S4、焊接表面处理后的各钢坯组件，组装成完整的铁塔结构件；

S5、在铁塔结构件的表面涂覆保护层，做防腐处理。

采用本发明的制备方法，可以制得具有高强度、高耐候性的铁塔结构件，并在铁塔结构件的表面涂覆防腐保护层，可有效的提高铁塔的防腐性能，通过本发明的制备方法制备的铁塔具有悠长的使用寿命，可满足特高压输电的长时间使用。

在进一步的技术方案中，步骤S1中，钢坯中各组分的质量分数如下：

C：0.15％-0.21％，Ni：0.51％-0.72％，Si：0.13％-0.18％，Mn：1％-1.6％，Cu：0.3％-0.4％，Cr：0.5％-0.8％，Ti：0.03％-0.05％，P＜0.02％，S＜0.003％，V＜0.02％，稀土元素：3.5％-5.2％，余量Fe。

在进一步的技术方案中，步骤S1中，钢坯中各组分的质量分数如下：

C：0.18％，Ni：0.66％，Si：0.15％，Mn：1.3％，Cu：0.35％，Cr：0.68％，Ti：0.04％，P：0.014％，S：0.002％，V：0.015％，稀土元素：4.3％，余量Fe。

在进一步的技术方案中，步骤S3中，对钢坯材料表面镀锌后，将钢坯材料取出立放静置3min-5min，进行沥锌，然后冷却至150℃以下，待钢坯材料表面生成锌铁合金层后，采用钝化液对钢坯材料的表面进行钝化处理。

在进一步的技术方案中，步骤S5中，在铁塔结构件表面涂覆的保护层为两层，内层为喷涂的聚脲层，外层为喷涂的聚丙烯防腐层。

在进一步的技术方案中，外层的聚丙烯防腐层包括以下组分：PP、GMA、二元酸酐和二元醇的缩合物、增韧剂和增塑剂。

在进一步的技术方案中，聚丙烯防腐层的制备方法如下：

S51、采用熔融接枝法，将GMA接枝到PP上，制备PP-g-GMA接枝材料；

S52、取二元酸酐和二元醇缩合物、增韧剂、增塑剂和抗氧剂，与制得的PP-g-GMA接枝材料混合；

S53、加入转矩流变仪中进行密炼，8min-10min后取出，迅速剪成块状，制得改性材料。

在进一步的技术方案中，步骤S51中，GMA的加入量为PP-g-GMA接枝材料总质量的3.5％-4.5％。

在进一步的技术方案中，步骤S52中，二元酸酐和二元醇缩合物的加入量为改性材料总质量的15％-20％。

本发明的有益效果是：

1、采用本发明的制备方法，可以制得具有高强度、高耐候性的铁塔结构件，并在铁塔结构件的表面涂覆防腐保护层，可有效的提高铁塔的防腐性能，通过本发明的制备方法制备的铁塔具有悠长的使用寿命，可满足特高压输电的长时间使用。

2、本发明的聚丙烯防腐层，以PP-g-GMA接枝材料为主体，混入二元酸酐和二元醇缩合物，同时添加增韧剂和增塑剂，极大地提高了改性材料的强度和韧性，同时通过接枝GMA，使得非极性的PP材料被赋予极性，提高了PP材料与聚脲之间的粘接性。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1：

一种特高压安全输电铁塔的制备方法，包括以下步骤：

S1、按如下质量分数：C：0.18％，Ni：0.66％，Si：0.15％，Mn：1.3％，Cu：0.35％，Cr：0.68％，Ti：0.04％，P：0.014％，S：0.002％，V：0.015％，稀土元素：4.3％，余量Fe，调控钢坯的各组分配比，制备高强度高耐候性的各组件的钢坯材料；

S2、打磨钢坯材料，使得钢坯材料表面的凸起、麻面、凹坑的面积之和不超过钢坯材料表面积的5％，凹坑的深度＜0.3mm，凸起的高度＜1mm；

S3、在打磨处理后的钢坯材料表面镀锌，对钢坯材料表面镀锌后，将钢坯材料取出立放静置3min-5min，进行沥锌，然后冷却至150℃以下，待钢坯材料表面生成锌铁合金层后，采用钝化液对钢坯材料的表面进行钝化处理；

S4、焊接表面处理后的各钢坯组件，组装成完整的铁塔结构件；

S5、在铁塔结构件的表面涂覆保护层，做防腐处理。

在本实施例中，在铁塔结构件表面涂覆的保护层为两层，内层为喷涂的聚脲层，外层为喷涂的聚丙烯防腐层。

采用上述方法，可以制得具有高强度、高耐候性的铁塔结构件，并在铁塔结构件的表面涂覆防腐保护层，可有效的提高铁塔的防腐性能，通过本发明的制备方法制备的铁塔具有悠长的使用寿命，可满足特高压输电的长时间使用。

在进一步的技术方案中，步骤S1中，钢坯中各组分的质量分数如下：

C：0.15％-0.21％，Ni：0.51％-0.72％，Si：0.13％-0.18％，Mn：1％-1.6％，Cu：0.3％-0.4％，Cr：0.5％-0.8％，Ti：0.03％-0.05％，P＜0.02％，S＜0.003％，V＜0.02％，稀土元素：3.5％-5.2％，余量Fe。

实施例2：

本实施例中，钢坯中各组分的质量分数如下：C：0.15％，Ni：0.51％，Si：0.13％，Mn：1％，Cu：0.3％，Cr：0.5％，Ti：0.03％，P＜0.02％，S＜0.003％，V＜0.02％，稀土元素：3.5％，余量Fe。

本实施例的其余制备方法与实施例1相同。

实施例3：

本实施例中，钢坯中各组分的质量分数如下：

C：0.21％，Ni：0.72％，Si：0.18％，Mn：1.6％，Cu：0.4％，Cr：0.8％，Ti：0.05％，P＜0.02％，S＜0.003％，V＜0.02％，稀土元素：5.2％，余量Fe。

实施例4：

聚丙烯防腐层的制备方法如下：

S51、采用熔融接枝法，将GMA接枝到PP上，制备PP-g-GMA接枝材料；

S52、取二元酸酐和二元醇缩合物、增韧剂、增塑剂和抗氧剂，与制得的PP-g-GMA接枝材料混合；

S53、加入转矩流变仪中进行密炼，8min-10min后取出，迅速剪成块状，制得改性材料。

在本实施例中，步骤S51中，GMA的加入量为PP-g-GMA接枝材料总质量的3.5％-4.5％。

在本实施例中，步骤S52中，二元酸酐和二元醇缩合物的加入量为改性材料总质量的15％-20％。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。