江苏翔宇电力准备制造有限公司 江苏淮安 223300
摘要：避雷针的作用主要的作用是防止人身受到电击，保证电力系统的正常运行，保护线路和设备免遭损坏，预防电气火灾，防止电击静电损害。这里我们所做的50米高的避雷针是用于变电所工程，最高的设备支架是43米根据实际情况，设计为50米可以有效的防止直击雷、雷电波侵入及感应过电压遭成的危害。
关键词：避雷针；刚度；防腐；超声波探伤
1避雷针的组成
1.1独立避雷针的组成
独立避雷针主要有主体钢管两端加上法兰，加强板放在法兰和钢管的连接处以加强钢管的强度，然后每一节在用螺栓依次连接起来，最后和地脚螺栓连接在一起。
1.2避雷针的具体要求
1.2.1材料的要求
（1）焊接钢管、钢板、型钢应符合GB/T700、GB/T709、GB/T1591、GB/T9787等现行国家标准及图纸的要求，且应具有出厂质量合格证明书。直径小于200钢管用20号无缝钢管。（2）钢材的表面质量：不得有裂缝、折叠、结疤、夹杂和重皮，表面有锈蚀、麻点和划痕时，其深度不得大于该钢材负允许偏差值的1/2，且累计误差在负允许偏差内。（3）钢材应经力学性能实验、化学成份分析合格，并具有实验报告书。（4）焊条，焊丝等按现行《建筑钢结构焊接规程》JGJ81—2002中规定的选择焊条、焊丝。
1.2.2钢管的焊接要求
所有焊缝检查按GB50205-2001规范与JG81-2002规程中有关条款执行，其中所有环行焊缝及其他重要焊接缝均无损检验、无损检验采用超声波探伤、构架柱的环向对接焊缝要求达到一级焊缝、纵向焊缝及其他焊缝为二级焊缝、相邻两节杆段对接、纵向焊缝必须错开、间距不得小于200mm焊缝长度除图中注明外均取两被焊接件搭接长，其它焊缝为连续双（单）面V型与贴角组合焊缝，焊缝高度为两个被焊构件中最小厚度的1.2倍，（除注明外）焊缝表面必须形成突面。
1.2.3总体垂直度的要求
避雷针在加工制作应遵照国家现行标准《钢结构工程质量及验收规范》GB50205-2001中规定的验收标准为总体长度L米允许垂直度误差为L/1000，但在实际生产中要求为L/1500因为钢结构在焊结和热镀锌的过程中会产生变形,所以在加工中都要求为L/1500这样在成品后才能保证它的垂直度要求。
2避雷针的制作工艺流程
2.1避雷针钢板的预处理
钢板在扎制过程中，会产生分层缺陷而有层状缺陷的钢板，用于制作承力构件特别是板厚方向的受力构件，不但会影响结构的强度，并且可能会导致整体结构坍塌所以在避雷针中主体钢板、加强板、法兰，都应预先进行超声波检查。制作上述构件的钢板都应在加工前进行超声波检测,其中的数控件在材料到位后数控切割前进行超声波检测，非数控就件应在各施工队领料后在下料加工前进行超声波检测。具体报验程序按质检部规定办理，检测方法和执行标准与有关部门按有关规定作报废处理，对于一些表面有麻点斑的钢板，要送到冲沙车间进行冲沙处理，钢板上麻点斑的深度小时，处理后还可以使用，如果钢板上的麻点斑深度达到报废要求时，此钢板就不能再使用了，这些准备工作要在避雷针制作前完成。
2.2避雷针的数控放样
放样主要是为了某些构件在实际操作中无法手工画线和保证产品一致性而做的，在一些实际操作中手工画线是画不起来的，例如相贯线等，这些只有放样做成样板，做成样板后有很多好处，工人只需按样板的实际大小画线，这样既省去了工人测量画线需要的时间也避免了工人在测量时不应有的误差、还保证了产品的一致性。基于上述好处在工厂中一些小的构件也采用放样，制成样板给车间去做，放样时要在样板上注明工程名称、工程代号、零件编号、尺寸和加工数量。
2.3避雷针的下料
2.3.1避雷针主杆的下料
卷制钢管板的下料，画线时应注意矩形对角线的尺寸，并且每米应放1mm焊接收缩量，画线时为保证直的直线度，用两端固定中间弹线的方法画线。切割时应注意保证尺寸精度和直线度，在切割时还应把坡口一并割出见图1：
图1 坡口切割角度示意图
2.3.2法兰盘的下料及制作
法兰盘在下料切割编程时，应考虑到材料的宽度、长度进行套料、最大限度的节省原材料。在切割时应留出40mm的余量，如果余量留的不合理，很容易给后续的生产或装配造成不便。在车削法兰盘时要把法兰盘的一面做成凹面，内圆要比外圆的壁厚薄50司左右。并把凹面的内外边缘倒角做的稍大以便辨认，凹面主要是为防止法兰盘在焊接过程中，少量的变形后对接而不留有缝隙。在法兰盘制孔时凹面应向下，防止钻头偏心造成在装配时无法装配。
2.3.3筋板的下料制作
筋板根据样板进行画线下料，在切割时尺寸为±1mm，在筋板厚度≥6mm时必须开坡口，坡口角度60°±5°、在开坡口时最薄处厚度h≥2mm。
2.4独立避雷针前四节主杆钢管的制作
2.4.1钢管的卷制
（1）在卷制前要检查材料是否符合材料表的规格，以便检查在下料时是否出现错误。（2） 画线前应按材料表的要求看清是折成几边，计算每边的边长和材料表要求是否一致，在计算时应按材料的实际尺寸计算，精确到小数点后面两位。（3）在画线时应先找中线并画出中线，根据上模板的宽度在中线的一边偏移上模口宽度的一半，再画边长时以偏移的线为基准左右画线，画线时误差应控制在小数点后面一位，不超过0.5mm。（4）在折弯前应根据板厚和模板调整折弯机的参数达到要求，开机折弯前应试机复位两至三次，折完第一道后应检查角度是否符合要求，如不符合应反复进行调整直到折弯后的角度符合图纸加工要求,再进行后续的折弯。
2.4.2钢管的合缝
在合缝时应注意合缝的缝口允许间隙小于等于2mm。详情见表1。
在达到要求后合缝机不松口对缝口进行焊接，并用十字架对两端钢管口焊接固定，以减少其变形保证尺寸精度。
2.5卷制钢管的焊接
焊接是金属结构件成行过程中最重要的工序。由于不只是外观，而且更重要的是焊接的内在质量， 所以一定要对焊接质量严格把关。焊接工艺和操作程序须符合下列要求：（1）焊工必须通过岗位专业技术及操作技能培训，取到合格证，做到持证上岗。（2）焊接设备，工艺设备及检测器具须按规定进行周期检定。（3）原材料和焊接材料须完好，焊条焊丝焊剂须按规定要求经过焙烘。（4）按图纸对纵缝进行检验，检验内容是：①目测焊缝表面有无气孔焊缝成型、咬边、焊接表面裂缝等缺陷；② 用量规检验焊脚脚高、焊缝尺寸是否符合图纸要求；③ 用超声波探伤方法对焊缝进行检查。（5）焊接环境应符合的要求包括在湿度较高，风大及低温环境下，未采取有效的措施不得施焊，严格禁止在有风的情况下进行二氧化碳保护焊操作；焊接时焊道须清洁干燥。
2.6构件的组件
（1）在组件时法兰和杆体的中心线要垂直，在实际操作中中心线无法确认定位，所以要保证组件平台的水平。法兰在杆体的连接中只要保证垂直方向的垂直度就间接的保证了法兰和杆体的垂直。杆体应插入法兰厚度的一半，安装好以后只在上下两点将法兰点焊固定即可。在两端法兰第都固定好以后，将杆体旋转90°在按上面的方法安装调整之后达到其垂直度要求了，再将法兰固定好。上加强板时一定要放在法兰两孔的中间位置，如加强板偏的太多可能导致螺母无法上或者螺母能上当扳手的空间不够，基于上面的考虑加强板一定要到两孔的中心位置。（2）在第一节组件完后，可先将第二节法兰连接在安装好的第一节法兰上，在把第二节主杆组件，根据图纸要求进行进行微调直至达到要求。（3）在连接好两节后要，要检查安装好的两节的垂直度。
2.7分段镀锌及质检
在未处理的钢板或加工后的钢结构表面,通常都带有油渍,锌盐及其它盐份污染物。此类污染物必须在喷沙前用清洗剂进行清洗。盐分通常用热的清水清洗，油污，油渍通常用碱性清洗剂清洗。如清理不适当，将导致在喷沙或工具打磨后，油类污染物被扩散至整个表面，造成新的污染并影响锌的附着力。冲砂常用的磨料为钢砂、钢丸等。这些材料可以单独作为冲砂磨料，也可以按一定的比例进行混合使用。为了保证被处理的钢表面有一定的粗糙度和能有效的驱除氧化皮及钢锈，要求磨料具有一定的形状和大小，带有菱角的磨料冲砂效率高。
参考文献
[1] 葛兆祥.焊接工艺及原理[M].中国电力出版社,2001.
[2] 卢锦堂.热浸镀锌技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3] 王常乐.接地技术[M].上海:上海科学技术出版社,2004.
论文作者:胡立东,王海泉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/27
标签：避雷针论文; 法兰论文; 钢板论文; 钢管论文; 法兰盘论文; 画线论文; 构件论文; 《防护工程》2017年第29期论文;