钢结构在变电站建设施工中的应用探析

2020-01-18张晓璐国网昌吉供电公司

环球市场 2020年36期

张晓璐国网昌吉供电公司

钢结构在变电站中的应用，实现了原有变电站运行机制的优化、升级，为各类设备的运行、管理创造良好的外部条件，对于后续变电站的技术升级、优化奠定坚实的技术基础。

一、变电站钢结构建设施工优势分析

与传统的混凝土结构相比，钢结构承载力较高、自重力较强，具有较强的抗拉、抗压以及抗剪切能力，根据相关研究机构公布的数据，钢结构的自重为钢筋混凝土自重的50%左右，因此大幅度提升了变电站的结构稳定性。同时钢结构在变电站中的应用，借助于钢结构的整体性、延展性以及强度韧性方面的优势，可以有效提升抗震性能，减少地震对于变电站的破坏作用，保证变电站的持续稳定运转，因此钢结构逐步成为我国地震频发区域变电站主流的建筑模式，实现了对VIII级地震的有效应对。钢结构建筑施工的灵活性较强，可以在规范化施工建设的前提下，缩短施工周期，提升施工效率。与传统的混凝土建筑结构不同，钢结构可以采用现场装配以及工厂预制等多种方式，这种施工方式，使得施工人员可以根据变电站所处的地质、气候等环境特征，制定相应的施工方案，由于施工机械的广泛参与，作业流程的优化，确保钢结构施工活动的顺利进行，实现施工效率与施工成本的兼顾[1]。变电站钢结构施工在很大程度，也符合绿色建筑的发展要求，实现对环境生态的有效保护。钢结构施工环节占地面积较少，不存在混凝土等湿式作业流程，使得建筑施工中污染源得到有效控制。并且钢材的回收利用率较高，部分在施工建设、运行维护中产生的废弃钢材，可以进行二次利用，对环境产生的破坏作用小。

二、现阶段变电站钢结构建设存在问题

目前变电站钢结构建设施工过程中暴露出系列问题，造成钢结构使用寿命缩短，故障发生率较高。为改善这种局面，发挥变电站钢结构的技术优势，需要对建设施工中存在的问题进行系统梳理与科学探讨。

（一）变电站钢结构防火性能不佳

通常情况下，随着钢材温度的变化，钢结构自身的承载力、平衡性等基础属性会出现下降，例如在高温作用的影响下，钢材内部的应力分布失衡，造成钢结构承载力的下降，对于钢结构梁、主体屋架等钢结构的使用性能出现下降。从过往经验来看，钢结构在全负荷的状态下，当其温度超过500摄氏度时，其负荷分布将会出现失衡的情况。现阶段，对于钢结构防火性能的提升，主要采用水淋冷却、喷涂法或者包覆法等施工建设方案，进行钢结构的处理，由于不同施工方案的技术原理不同，使其在防火性能的提升方面表现出一定的差异，因此需要进行相应的技术选择与应用。

（二）变电站钢结构易遭受腐蚀

变电站钢结构所处环境较为复杂，在环境因素的影响下，钢结构出现腐蚀的概率较大，现阶段钢结构的使用设计寿命为50年。为保证钢结构的使用寿命，减少使用过程中，发生故障的概率，需要开展相应的防腐操作。但是从实际情况来看，现阶段尚未形成完善的变电站钢结构腐蚀处理方案，存在钢结构表面处理效果不佳等系列问题，这些问题的发生，使得变电站钢结构的耐腐蚀能力明显下降，难以达成设计目标，同时变电站在设计施工过程中，涉及的大量的线缆、埋管，这些设备组件由于埋藏在地表下，导致线缆、埋管在地下水等侵蚀作用下，极易发生腐蚀的情况，造成其无法正常使用，引发设备故障的发生[2]。

三、变电站钢结构建设施工优化方案

变电站钢结构建设施工活动的有序开展，要求施工企业、施工人员从实际出发，坚持问题导向，通过相应的施工方式，优化现有的变电站钢结构建设施工方案，构建成熟、完备的施工技术机制。

（一）加强变电站钢结构表面处理

为保证变电站钢结构的防火能力与耐腐蚀能力，施工人员需要提前做好钢结构的表面处理，进行相应的清理作业。变电站钢结构所处环境较为复杂，在使用过程中，会出现灰尘、锈迹等污物残留，这些物质对于钢结构的耐火性、抗腐蚀能力有着负面作用。因此在变电站钢结构建筑施工环节，需要组织人员对灰尘等污物残留开展清理，通过防腐涂装或者冷喷锌等多种防腐方式，以保证变电站钢结构的我大宁县。具体来看，施工人员需要根据钢结构表面污物情况，开展系统化的清理施工，避免钢结构出现氧化物、锈迹的残留，同时保持钢结构的粗糙程度，避免喷涂环节出现脱皮的情况发生，影响钢结构表面处理效果。

（二）做好变电站钢结构防腐处理

在变电站钢结构防腐处理环节，施工人员需要从实际出发，制定相应的防腐处理施工方案。现阶段，主要采用重防腐油漆的处理方案，该防腐方案的保护年限可以达到10年到15年，并且操作难度较低，防腐效果较高。例如在重防腐油漆的涂抹过程之中，施工人员需要严格按照施工流程，对钢结构表面开展处理，综合评估温度、湿度等因素，进行系统的防腐处理。例如当环境湿度超过85%，应当停止变电站重防腐油漆喷涂施工，在喷涂之前，需要做好钢结构表面温度的测量工作，避免钢结构温度过高或者过低的情况，造成防腐油漆干裂等情况的发生，造成钢结构防腐能力的下降。

（三）选择变电站钢结构的材质

变电站钢结构在耐火性提升过程中，施工人员可以从钢结构材料选型等角度出发，做好变电站钢结构材质的选择等相关工作。具体来看，按照一级耐火性标准，进行变电站钢结构防火结构的设计，从钢结构的结构类型、喷涂防火举措的设定等角度出发，降低火灾对于变电站钢结构的影响，稳步提升钢结构的耐火性。例如通过喷涂技术或者包敷法的使用，使得钢结构防火性得到提升。