面向信息管理的输电塔角钢镀锌层厚度检测技术

蒋佳音，孔祥周

（1.河海大学能源与电气学院，江苏南京210024；2.上海鲁研电力设备监理有限公司，山东济南250002）

面向信息管理的输电塔角钢镀锌层厚度检测技术

蒋佳音1，孔祥周2

（1.河海大学能源与电气学院，江苏南京210024；2.上海鲁研电力设备监理有限公司，山东济南250002）

针对输电铁塔镀锌层厚度检测缺乏规范性及其关键信息的管理问题，提出角钢塔件镀锌层厚度12测点布局方式，设计了面向信息管理的塔材镀层厚度数据采集与分析方案，并甄选适宜的厚度检测仪，实现镀层厚度检测数据的规范化采集及检测信息的科学分析与管理，为提高企业的标准化作业水平及自身信息化建设提供技术支撑。

角钢塔材；镀层厚度；检测；信息

0 引言

随着国民经济的快速发展，输电线路铁塔需求量越来越大。由于铁塔长期处于野外环境，表面容易被腐蚀，影响铁塔的寿命，并产生安全隐患，因此通常需要对塔材进行防腐处理。热浸镀锌作为铁塔防腐的重要手段被广泛应用，而镀锌层厚度作为影响塔材镀层质量的重要指标亦备受电网建设单位关注，为此，国家电网公司制定了相应的企业标准。然而目前采购单位由于缺乏铁塔镀层检测信息科学有效的监管手段，难以对各供应商提供的塔材进行科学评价，因此，进行面向信息管理的输电铁塔塔材镀锌层厚度检测技术研究具有重要的现实意义和工程应用价值。

1 角钢塔材镀锌层厚度标准及抽检方案

1.1 角钢塔材镀锌层厚度标准

多年来，由于输电铁塔腐蚀对铁塔寿命及安全性的影响，有关铁塔镀层的研究从未间断，试验表明，随着镀锌层厚度的增加，铁塔耐用年限也增加［1-2］。然而镀锌层厚度直接影响铁塔生产单位的成本，必定会得到充分考量，同时国家电网公司系统招标采购涉及供应商多、分布地域广。为保障铁塔镀层质量的管控，国家电网公司于2011年首次颁布了企业标准“角钢塔监造作业规范”［3］。提出了如表1所示的角钢塔材镀锌层厚度标准。

标准规定抽样检测角钢塔件镀锌层厚度时，应在不同位置选取12个点，其平均值作为该构件的镀锌层厚度值。如表1所示，镀件厚度小于5 mm时，12个点的镀层平均厚度不得小于65 μm，同时每个点的厚度不得小于55 μm。

表1 角钢塔材镀锌层厚度标准

1.2 角钢塔材镀锌层厚度抽检方案

根据国家电网公司角钢塔材监造要求，为了促进供应商产品质量不断提高，同时提高自身规范化管理和标准化作业水平，将监造规范落实到位，国家电网公司制定了“角钢塔抽检作业规范”［4］，其中制定了角钢塔材镀锌层厚度抽检方案，见表2。为了全面评价供应商提供的塔材镀锌层质量情况，抽取的塔材应该涵盖不同的厚度，标准将角钢塔材的厚度分为3～4 mm、5～7 mm、≥8 mm 3种类型，并且批量范围不同，抽取的样本大小不同，判定数组亦不同。

表2 角钢塔材镀锌层厚度抽检方案

2 角钢塔材镀锌层厚度测点布置方式

角钢塔件均为细长件，为了全面合理地评价角钢塔件镀锌层厚度，按照标准应该取12个点镀层厚度的平均值作为零件的镀层厚度。如何确定12个点的位置成为镀层厚度检测首先需要解决的问题。以往对塔材镀锌层厚度抽检，检测人员往往凭经验随机选择检测点的位置，势必造成所选择的检测点不能够全面反映整个塔件的镀层情况，因此有必要规范测点的布局方式。

图1 角钢塔件12测点位置

将角钢塔件的A、B、C、D 4个面简化为2个面，即AB面与CD面。同时结合角钢塔材的结构以及工作性能要求提出了如图1所示的镀锌层厚度12测点布局方式。具体为：在角钢塔件AB与CD 2个面上各取6点，考虑塔件之间采用螺栓连接，为防止连接孔处的镀锌层破损，将孔周围选为质量监控点，取点位置位于距孔边沿10 mm处；同时考虑要全面反映塔件的镀锌层厚度，在角钢塔件有联接孔一侧取4个点，在无孔一侧均匀取2点，从而形成12测点布局方案。

3 塔材镀层厚度数据采集与处理

3.1 塔材镀层厚度数据采集方案设计

为了实现角钢塔材镀层厚度抽检数据的信息化管理，建立基于数据的供应商质量评价体系，促进我国铁塔质量的提高，按照企业标准规范构建数据采集系统成为最为基础和关键的一步。为此，提出镀锌层厚度检查表（见图2）。表格划分为3个区：基本信息区、实测数据区和检测结果区。基本信息区描述检验时间及单位、按照标准要求，在实测数据区供应商单位、批量范围等信息；实测数据区严格按照抽检方案设计了一批塔材不同厚度需要抽检的样本数量，为了满足统计至少25个样本的要求，3～4 mm、5～7 mm、≥8 mm的镀件厚度分别取10、10、5个样本。设置了最小值和平均值以及判定栏，镀锌层厚度检测信息管理系统通过后台运算并根据标准得到样本中各构件是否符合标准要求的判断；检测结果区在表格最下方，系统根据抽检方案中不同批量范围给出的判定数组标准，判断该批次零件是否合格，并将结论显现于检测结果栏。

图2 镀锌层厚度检查表

3.2 塔材镀层厚度数据采集实现

塔材镀层厚度检测一般采用厚度检测仪，经过大量市场调研，考虑到塔材镀锌层厚度检测环境、测量范围、数据存储方便快捷以及价格等不同层面，选用德国尼克斯生产的QNix8500型涂层测厚仪为镀锌层厚度测量工具。

QNix8500型涂层测厚仪可以同时存储2000个测量数据，并且可以通过USB接口模块与计算机无线传输，软件包括校准、测量模式、存储、设置与输出excel表格5个模块，软件主界面如图3所示。

输出excel表格模块可以选择导出方式、导出数据总量以及各实测值等。根据前述测点布局规则顺次检测抽取的各个角钢塔件，每个塔件检测12个点，根据抽检批量检测若干个点（12×样本数），一批样本检测结束将该组数据导出至抽检表中，实现角钢塔材镀层厚度抽样数据的采集，为后续进行角钢塔材抽检数据信息化管理提供支撑。

图3 QNix8500型涂层测厚仪excel导出界面

3.3 输电角钢塔材镀层厚度检测案例分析

为实现对供应商提供的塔材进行有效的数据分析与管理，基于上述塔材镀层厚度检测技术对山东至某地的660 kV直流输电工程塔件进行了抽样检测。检测结果表明该批次塔件镀层厚度均合格，但从数据看出单件12点镀层厚度差异性较大，均匀性不够理想。

综上所述，镀层厚度数据的采集、分析与管理为生产企业提高产品质量，节约资源提供了有力的数据支撑，同时为铁塔采购单位有效评价生产企业提供了科学依据，具有重要的工程应用价值。

4 结语

针对输电铁塔用于防腐的镀锌层厚度检测及其信息化管理问题，结合相关企业标准以及角钢塔件工况，提出角钢塔件镀锌层厚度12测点布局模式；基于国家电网公司制定的监造和抽检规范，设计了面向信息管理与分析的塔材镀层厚度数据采集与分析方案，选择具有无线传输、储存与输出功能的便携式厚度检测仪，通过镀锌层厚度检测信息管理系统实现了镀层厚度检测数据的采集、属性判断与分析，为促进铁塔生产企业提高铁塔镀层质量，提高电网建设单位信息化管理和标准化作业水平打下基础。

［1］陈云，强春媚，王国刚，等.输电铁塔的腐蚀与防护［J］.电力建设，2010，31（8）：55-58.

［2］樊雄伟，彭泉光.广西输电铁塔腐蚀防现状调查与防治建议［J］.广西电力，2012，35（4）：64-66.

［3］国家电网公司.角钢塔监造作业规范［M］.北京：中国电力出版社出版，2011.

［4］国家电网公司.角钢塔抽检作业规范［M］.北京：中国电力出版社出版，2011.

Galvanized Layer Thickness Detecting Technology of Transmission Angle Tower Materials for Information Management

According to the galvanized layer thickness detection of transmission tower lacking of scientific management specification and key information，the layout of 12 measuring points on galvanized layer thickness of angle tower materials is proposed，the data acquisition mode of tower materials coating thickness for information management and analysis is designed，the suitable thickness gauge is also selected.The standardization collection of measuring data of plating thickness and the scientific analysis and management of detection information are achieved，which provide strongly technical support for improving standardization level of the enterprise and its informatization construction.

angle tower materials；galvanized layer thickness；detection；information

TM754

：B

：1007-9904（2014）03-0056-03

2014-03-12