Page 79 - 理化检验-物理分册2023年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202308016

某输电线路钢管塔筒体开裂原因

张武能 , 卢 蒙 , 兰光宇 , 张留斌 , 王 吉 1
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( 1. 河南九域恩湃电力技术有限公司, 郑州 450001 ; 2. 河南北斗云谷信息技术有限公司, 郑州 450001 ;

3. 国网河南省电力公司, 郑州 450052 )
摘 要: 某输电线路钢管塔筒体发生开裂, 采用宏观观察、 化学成分分析、 力学性能测试、 金相检
验、 扫描电镜和能谱分析等方法对其开裂原因进行分析。结果表明: 筒体材料的化学成分不满足标
准要求; 筒体材料的显微组织异常是筒体开裂的主要原因。

关键词: 钢管塔; Q420B钢; 筒体开裂; 显微组织

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 08-0063-04

Crackin g reasonofsteeltubetowerc y linderofatransmissionline

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ZHANG Wunen g LUMen g LANGuan gy u , ZHANGLiubin , WANGJi
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( 1.HenanJiu y uEPRIElectricPowerTechnolo gyCo. , Ltd. , Zhen g zhou450001 , China ;

2.HenanBeidouCloudValle y InformationTechnolo gyCo. , Ltd. , Zhen g zhou450001 , China ;

3.StateGridHenanElectricPowerCom p an y , Zhen g zhou450052 , China )

Abstract : Thecrackin g reasonofsteeltubetowerc y linderofatransmissionlinewasanal y zedb ymeansof

macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , mechanicalp ro p ert ytest , metallo g ra p hicexamination ,

scannin g electronmicrosco p eandener gy s p ectrumanal y sis.Theresultsshowthatthechemicalcom p ositionofthe

c y lindermaterialdidnotmeetthestandardre q uirements.Theabnormalmicrostructureofthec y lindermaterialwas

themainreasonforthecrackin g ofthec y linder.

Ke y words : steeltubetower ; Q420Bsteel ; c y lindercrackin g ; microstructure
钢管塔是输电线路铁塔的一种类型, 其整体稳 螺栓孔, 两孔之间由筋板与法兰盘和筒体焊接相连。
定性好、 抵抗自然灾害的能力强 [ 1-2 ] 。 Q420B 钢是 该筒体运行一段时间后, 底部发生开裂, 并在随

一种屈服强度不低于 420 MPa 的低合金、 高强度 后几天, 裂纹持续扩展并延伸。笔者采用宏观观察、
钢, 具有优良的冷弯性能及焊接性能, 主要应用于船 化学成分分析、 力学性能测试、 金相检验、 扫描电镜
舶、 钢结构桥梁、 电力铁塔及其他大型结构件中 [ 3 ] , ( SEM ) 和能谱分析等方法对其开裂原因进行分析,
使用 Q420B高强钢为铁塔的原材料, 可进一步提高 以防止该类问题再次发生。
铁塔的整体质量, 减少运输及安装成本 [ 4 ] 。
1 理化检验
采用同一批次、 厚度为 16mm 的 Q420B 高强
钢钢板为输电线路工程钢管塔筒体的原材料。钢管 1.1 宏观观察
塔高度为40.45m , 共由 5 段组成。筒体为正十六 裂纹主要分布于钢管塔受力侧的两块钢板位

边形, 由4块钢板纵向焊接而成。筒体底部与外径 置, 裂纹宏观形貌及分布如图1所示。由图1可知:

为2.49m 的法兰盘焊接, 法兰盘均匀分布着 28 个 有4条裂纹分布于多面体的棱角上, 有3条裂纹分
布于平面上, 裂纹均从底部向纵向扩展; 筒体表面无
塑性变形, 裂纹呈脆性开裂特征。
收稿日期: 2022-07-27
筒体断口宏观形貌如图2所示, 裂纹源位于钢板
作者简介: 张武能( 1980- ), 男, 本科, 高级工程师, 主要从事材
心部位置, 断口及附近无明显塑性变形, 部分断口表
料检测及性能评估技术研发工作

通信作者: 卢 蒙, lumen g 2013@ y eah.net 面呈黄褐色, 部分断口表面未发生氧化, 呈暗灰色。
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