广西送变电建设有限责任公司 530031
摘要：随着我国电力工业的发展，高压输电的运用越来越多，高压杆塔主要以铁塔为主，故铁塔的生产和制造对整个工程的影响显得尤为重要，促使铁塔制造有了巨大的发展和进步。但是由于各种各样的问题，铁塔制造企业的发展仍遇到很多困难。文中对其铁塔制造过程中可能存在的问题，及其未来发展存在的种种困难进行深入论述，并根据实际问题给出了一系列极具针对性的意见与建议。
关键词：铁塔；生产加工
1引言
2015年3月25日，国务院李克强总理在国务院常务会议中明确提出要加快推进实施“中国制造 2025”，实现我国制造业升级。主要围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提质增效的重大战略任务和重大政策举措，力争到 2025 年，中国从制造大国迈入制造强国行列[1]。随着我国对于电力供应以及电网建设的不断发展，铁塔的建设需要消耗大量的资金以及人力物力，从而对于铁塔的需求量也在不断增多，给铁塔制造带来前所未有的供应市场。但我国铁塔制造的过程和铁塔制造企业仍然可能存在各种各样的问题，本文分析了铁塔生产的现状及所存在的问题，提出了铁塔加工业未来技术发展的趋势，探讨了铁塔加工业今后发展的方向
2铁塔生产中存在的问题
2.1单式生产的限制
对铁塔生产来说，由于铁塔产品与其他产品相比具有极大的特殊性，在实际生产中，不可能有大量库存，铁塔的制造只能是按合同进行。故现有电力铁塔制造企业一般都属于定单式生产，接到订单之后才会安排相应的生产计划，并按合同时间交货。整个制造的主要流程如下所示：接到定单（合同及铁塔设计图）-图纸审核-转换设计-试加工-试组装-批量生产-热镀锌-包装-抽检-发货。正因为这种单式生产方式的存在，从而给铁塔制造企业的发展带来种种限制[2]。
2.2钢材用料不足
目前我国在输电塔使用的角钢型钢，仍主要以Q235、Q345 低强度钢材为主，Q420 等级高强角钢只是刚刚形成了工业化生产能力；Q460 高强角钢生产仍在摸索中，其成熟度、技术水平、质量稳定性等还不够理想。我国及其他国家用于输电塔钢材屈服强度的对比如表1所示[3]。可以看出，我国型钢材料的强度等级与国际上其他国家还存在一定的差距。
表1 国内外输电塔钢材屈服强度对比
2.3未完全实现机械自动化
铁塔生产企业目前在焊接工序上还在大量运用手工焊接。面对甲方对铁塔质量和交货进度要求越来越严格，手工焊接的弊病凸显。在运用手工焊接的时候，要做的准备工作多，面对各种情况，要做到焊接质量统一规范相对较难。同时对个人技能要求高，体力消耗大，生产效率相对低下。虽然手工焊接存在各种问题，但目前市场上针对角钢塔塔脚和钢管塔多，工位自动焊接设备相对较少，应用不广泛，生产量不大的情况下，靠手工进行焊接，基本能够满足质量和生产进度。
2.3环保、节能效率不高
热镀锌的主要污染物有酸雾、锌烟、废酸。铁塔制造企业一般都拥有自己的热浸镀锌生产线，目前大多数企业对酸雾、锌烟的排放未能有效的控制，产生的大量废酸仍然需要转运到有处理能力的废酸回收单位进行处理。镀锌锅是靠加热实现锌块的融化和保温，镀锌锅锌液温度长期保持在 440℃~450℃，锌锅温度是能源消耗的决定因素。铁塔的原材料主要为角钢和钢板，用于同一个铁塔上的角钢和钢板厚度从2~60 mm不等，规格跨度大，而厚度不同，在零件数量相同的情况下，重量就不尽相同。一架料挂同样数量的零件，厚度大的，重量就大，进入镀锌锅后，锌液温度下降幅度相对厚度小的要大，而锌液温度对零件表面锌层厚度又有较大影响，若偏厚，不利于节约成本，若锌锅温度一直处于高位，则节能效率不高。目前各铁塔制造企业在锌液温度和锌层厚度控制上都未达到理想的效果。
3 铁塔生产未来的发展路径
3.1利用互联网技术全面实现企业信息化
铁塔生产企业在整个生产流程中，原材料规格杂，零部件多，良好的管理方法配和制度能够对整个生产流程起到一定的规范作用。随着互联网飞速发展，铁塔制造业可以拥有自己的互联网生产模式。车间生产中，应用智能制造概念，通过无线网络，信息管理系统和生产设备联系起来，使它们之间能够互通信息。生产计划发生变化时，根据设定公式和目前车间各工序的生产状态，通过互联网云计算，迅速得出所有工程新的生产周期和完成各工序所需时间。通过原材料供应商开放与本企业订货相关原材料的生产系统接口，将互联网与原材料供应商生产系统连接，实时掌握原材料的供应状况。将工厂安全监控系统与互联网连接，管理者可实时掌控工厂安全运行状态、设备运行状态以及员工工作状态。通过等等以上方式，可实现产品从原材料供应到产品到货全过程的信息化。
3.2 应用智能机器人实现焊接自动化
为减轻焊工的劳作强度，提高焊接质量和焊接效率，可在角钢塔塔脚和钢管塔焊接各工位广泛应用焊接机器人代替人工焊接。目前，对于塔脚焊接，可以通过变位机加机械手，实现每条直焊缝的逐条自动焊接；塔脚变位和每条直焊缝焊接起始位置对位由人工操作。机器人焊接与传统的手工焊接相比，可提高焊接质量，减轻焊工劳动强度，但变位和对位时间长，总的焊接时间比手工焊接长，焊接效率不高。要实现多工位智能化焊接，节省辅助时间，可以通过非接触式传感器件和光电编码控制。一方面通过传感器使机械臂自动找准焊接起始位置和枪头与待焊件之间的距离；一方面通过TMA 等三维模拟软件，计算出各个起止点的空间点位、焊缝长度及每条焊缝的焊接道数，导入焊接机器人控制器，通过控制器指令，实现自动变位和焊接。
3.3应用新技术新工艺实现镀锌环保节能
在环保方面，当前铁塔热浸镀锌产生的酸雾、锌烟和废酸对环境的影响较大。以上污染物可采用两种方式来减少对环境的影响。一种方法是采用先进的酸雾收集设备（如密闭房）、锌烟吸收装置（锌锅侧吸系统）等来防止酸雾和锌烟向大气排放，通过负压蒸馏法处理、再生废酸来减少废酸量；另一种方法在预处理槽中加入无烟助镀剂、酸雾抑制剂、预热待镀锌件等方法来减少酸雾、锌烟的产生，通过无铬钝化技术来取代现有的铬酸钝化工艺，消除含铬溶液的排放。在节能方面，可采用新型高效燃烧器和烟气强制循环加热系统以提高热效率，降低烟气温度，减少能源消耗；用换热器回收废气余热，用于加热助镀剂，干燥工件。在不镀锌时，对锌锅加保温盖进行保温；镀锌炉采用新型、高效的保温隔热材料，代替传统的保温砖。
参考文献：
[1]叶德生.“中国制造2025”与输电铁塔加工企业的创新发展[J].技术与市场，2017，24（01）：5-6.
[2]杨波.浅谈铁塔制造企业的现状和未来竞争与发展[J].通讯世界，2014（05）：116-117.
[3]何长华.输电线路铁塔用钢的发展趋势[J].电力建设，2010，31（01）：45-48.
论文作者:胡金权
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/24
标签：铁塔论文; 镀锌论文; 角钢论文; 互联网论文; 制造企业论文; 原材料论文; 厚度论文; 《防护工程》2018年第22期论文;