Цахилгаан дамжуулах барилгын чанарын шаардлагууд юу вэ?

Цахилгаан дамжуулах барилгын бүтцийн загварчлал ба инженерчлэл

Салхи, хөлдөө, газар хөдлөлтийн ачааллын дор бүтцийн бүрэн байдлыг хангах

Дамжуулалтын барилга байгууламж нь байгалийн хамгийн хүнд нөхцөлд тэсвэртэй байж, бүх нөхцөлд тогвортой байх ёстой. Орчин үеийн загварчлал нь цахилгаан дамжуулах баганаас 30 мм зузаан хөлс цуглах, газар хөдлөлтийн хүч хэмжээ 0.35g хүрэх зэрэг нөхцөлд ч амьдрах боломжийг олгодог ба 160 км/цаг-аас давсан салхи тэсвэртэй байх чадвартай байна. 2018 онд нийтлэгдсэн судалгаа нэгэн сонирхолтой зүйлийг харуулсан байна: цагаан угалзны торлог барилга байгууламжид ийм жигд тохиолдохгүй шинжтэй шуурганы үед цэвэрлэгээний урвалыг зогсоохын тулд нэмэлтээр 18-22 хувийн хүч чадлын нөөц шаардлагатай байдаг. Инженерүүд энэхүү бодлогыг яаж шийдвэрлэдэг вэ? Тэд ашигтай хөндлөн боолтууд болон доошоо нарийсах хэлбэртэй хөлсийг ашигладаг. Эдгээр загварчлалын шийдэл нь босоо чиглэлдээ жигд өргөнтэй барилга байгууламжтай харьцуулахад салхины эсэргүүцлийг ойролцоогоор 14%-иар бууруулдаг. Дэлхийн янз бүрийн газрын нөхцөлд эдгээр бүтэц бүтэн байдалдаа өдөр бүр ямар хүч чадлын нөлөөнд орж байгааг бодож үзвэл энэ нь логиктой.

Барилга байгууламжийн хүрээнд аюулгүй байдлын зааг болон давхардлыг оруулах

Мэргэжлийн стандартууд чухал холболтууд болон суурин дээрх аюулгүй байдлын коэффициентийг 1.5—2.0-оор тогтоодог. Решетка бүтцийн дахин давтагдах ачааллын зам нь хоёр зэргэлдээ элемент унах үед ч бүтцийн 96%-д ижил ажиллагааг хадгалж чаддаг. Хоёр өнцгийн боолтуудын систем нэг өнцгийн байгууламжаас 40%-иар илүү нарийслын эсэргүүцэл үзүүлдэг бөгөөд далайн хашаанд давстай салхи үлдээх нөхцөлд стрессийн төвлөрлийг бууруулдаг.

Нарийвчлал шинжилгээний төгс хязгаарын загварчлалын дэвшил

Төвөгтэй элементийн загварчлал (FEM) нь бүтэц дээрх ачааллыг миллиметр нарийвчлалтай симуляци хийх боломжийг инженерүдэд олгосноос хойш бүтцийн шалгалт маш ихээр өөрчлөгдсөн. Тухайлбал шугаман бус FEM-ийн хувьд бол болтын гулсах үзэгдлийг зөвхөн 0.3%-ийн алдаатайгаар урьдчилан таамаглах боломжтой болсон. Энэ нь ихэнхдээ ойролцоогоор 5% алдаатай байдаг байсан хуучин арга замаас хамаагүй илүү сайн. Жишээ нь 1993 оны Ал-Берманийн хүрээлэл дээр өнөөгийн шинэчилсэн материал, пластикжилтийн алгоритмыг нэмснээр компаниуд аюулгүй байдлын стандартыг буруушрахгүйгээр иш татан бүтээсэн дизайны зардлыг 12-17 хувь хүртэл бууруулсан. Үүнийг илүү гайхамшигтай болгож буй зүйл бол одоо FEM нь IoT сенсоруудтай хамтран ажилладаг явдал юм. Инженерүүд салхины турбины босоо хошуу шиг бүтцийн амьдралын мөчлөгийн туршид тасралтгүй хяналт тавижаар байж болох бөгөөд асуудал болохоос өмнөх цэгт нь илрүүлж чаддаг.

Урт хугацааны найдвартай байдлын тулд материал болон коррозид тэсвэрт чанарын шаардлага

Цахилгаан дамжуулах байгууламжийн хоёрт цагаан тугалган бүтэц, орчны нөхцөлд зохицох чадварыг тэнцвэржүүлсэн материал шаарддаг. Инженерүүд янз бүрийн уур амьсгалын бүсэд итгэл үнэмшилтэй ажиллахын тулд задгайдалд тэсвэртэй хайлш болон давхаргуудыг эрхэмлэдэг.

Өндөр бат бөхийн гангийн шаардлага ба механик ажиллагаа

Баазны элементүүдийг ASTM A572 шиг өндөр бат бөхийн ангилалын гангаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь хамгийн багадаа 65 ksi уян хатан байдлын хүчийг олгоно. Орчин үеийн шаардлагууд мөн -40°C температурт 40 Ж-с илүүгээр хугарах тэсвэрт чадлыг шаарддаг бөгөөд хэт хүйтэн нөхцөл эсвэл гэнэт ачаалал өгөх үед хугарахаас сэргийлж хамгаална.

Гальванизаци хийсэн эсвэл цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй ган: Тав тэнгисийн эргэн тойрон болон хүнд нөхцөлд ажиллах чадвар

Гальванизжсан ган далайн орчны нөхцөлд давуу талтай давсны шүргээнд тэсвэртэй байдаг бөгөөд ASTM B117-ийн дагуу хурдасгасан туршилтын үед 50 гаруй жил байдалтын хамгаалалтын цайрын давхаргыг хадгалдаг. Харин цаг агаарын нөхцөлд зохицсон ган хуурай бүс нутагт тогтвортой патиныг үүсгэдэг ч чийгшил 80%-иас дээш болох үед илүү их коррозийн хурдтай, 2023 оны Materials Performance судалгаагаар үзүүлсэнчлэн гурван дахин хурдан хоолойдоно.

Материалын худалдан авах үеийн дэвсгэр болон туршилтын аргачлал

Дулааны шүргээсэн хөнгөн цагаан (TSA) давхарга ISO 9227-ийн давсны туманы туршилтанд 150—200 мкм зузаантай үед 95% коррозийн эсэргүүцэлтэй байдаг. Худалдан авах аргачлал нь давхаргын наалдац (ASTM D4541-ийн дагуу ≥7 МПа), хайлшийн найрлагаар спектрийн шинжилгээ, урт хугацааны бат бөх байдлыг хангахын тулд гальванизжсан элементүүдийн устөрөгчийн хүчилжилтийн туршилтыг гуравдагч этгээдээр баталгаажуулахыг шаарддаг.

Олон улсын стандарт, сертификатжуулалтын үйл явцыг хангах

Цахилгаан шугамын барилга хийцийн найдвартай байдал болон торлого дээрх нэгдлийг хангахын тулд энхриядлийн стандартуудад нийцэж байх ёстой. Эдгээр ажлын журмууд нь зохион байгуулалтын параметр, материал, ажиллагааны аюулгүй байдлыг хамрах бөгөөд зохицуулах хууль тогтоомжийн хүрээнд шаардлагыг нэгтгэдэг.

Үндсэн стандартууд: GB/T2694, DL/T646, IEC 60652, ба ASCE 10-15

Хятадын стандарт GB/T2694 нь хэмжээний дээд тэгш байдлыг +/– 0.5%-д багтаах, суурин дахь хүчдэлийн хязгаарлалтыг тодорхойлох зэрэг цагаан угалзан бүтэцтэй ган бүтэцтэй холбоотой тодорхой шаардлагуудыг тогтоож өгсөн байдаг. Цахилгаан дамжуулагчийн хувьд ачааллын тархалтын параметрүүдийг DL/T646 стандарт зохицуулдаг. Харин олон улсын түвшинд IEC 60652 нь цахилгаан шугамын бүтцийн ерөнхий ажиллагааны стандартыг баталж, салхины хурд 63 м/с хүртэл тэсвэрлэх чадварыг шаарддаг бөгөөд энэ нь олон хойгийн бүс нутагт маш чухал ач холбогдолтой юм. Газар хөдлөлтийн аюултай бүс нутгуудад ASCE 10-15 дүрмийн дагуу инженерүүдийн тодорхойлсон хүлээн зөвшөөрөх хүчдэлээс гадна нэмэлтээр 25% илүү аюулгүй байдлын маржин шаарддаг бөгөөд энэ нь суурь тооцоонуудаас давсан газар хөдлөлтийн зураглалын зааврыг агуулдаг.

Олон улсын төслүүд болон стандартын нэгтгэлтийн сорилтууд

Олон улсын төслүүдийн хувьд орон бүрийн стандартууд ялгаатай байх нь зүйлийг маш ихээр усларгадаг. Жишээлбэл, салхины ачааллын тооцооны хувьд Европын стандарт EN 50341 нь Энэтхэгийн IS 8024 заавартай харьцуулахад 12-18 хувийн зөрүүтэй байдаг. Мөн материал сертификчилэгдэх асуудал ч бас л байдаг. ASTM A572 ба JIS G3136 гэсэн цагаан тугалд хамаарах асуудал нь хилийг давж өнгөрөх том дамжуулалтын шугамуудын зөвшөөрлийг авахыг оролдож буй инженерүүдэд толгой өвдөлт болоод ирсэн. Дэлхийн Цахилгаан Сүлжээний Исгэлэн (CIGRE) байгууллага нь эдгээр төрлийн төслүүдийн бараг гуравны нэг нь янз бүрийн бүс нутгийн сертификчилэгдэх шаардлагуудын зөрчилдөөнөөс болж дор хаяж зургаан сар хойшлогддог гэж тайлагнаж байна. Энэ нь улс хоорондын дэд бүтцийн ажлыг зохион тохируулах үед гарч буй толгой өвдөлтийн нэг л жишээ юм.

Глобал гэрээний нэгдсэн хяналтын жагсаалтуудыг боловсруулах

Одоо чанарын шаардлага биелсэн эсэхийг хянах 14 гол стандартын дагуу 78 параметрийг зураглаж, цахим баталгаажуулалтын платформ ашиглаж байна. Эдгээр хэрэгслүүд автоматжуулан ийм зөрүүдийг тогтоож, жишээ нь гальванизацийн зузаан (IEC-ийн шаардлагаар хамгийн багадаа 85 мкм, ANSI/ASC 10 стандартаар 75 мкм) болон шалгалтанд бэлэн бичиг баримтыг гаргадаг. Олон улсын сертификаттай шалгалтын аргачлал нь континент хоорондын HVDC төслүүдийн байгуулалтын хугацааг 40%-иар бууруулсан.

Цахилгаан дамжуулах босоо барилгын чанарын баталгаажуулалт ба үйлдвэрлэлийн нарийвчлал

Сүлжээт бүтээц дэх боолт, нүхлэлт, бүрдүүлэлтийн нарийвчлал

Нарийвчлалтай үйлдвэрлэл нь чухал холболтуудад ±2 мм-ээс бага хазайлт шаарддаг бөгөөд CNC-ийн удирдлагатай боолт, автомжуулсан нүхлэх системээр энэ хязгаарыг хангана. Роботжуулсан боолтын хэсэг нь гар аргаар харьцуулахад цэвэр бус материал үүсэхийг 63%-иар бууруулдаг бөгөөд лазерын эгнүүлэлт нь болтны нүхний байрлалыг 0.5° өнцгийн хазайлтаас гадна орохгүй байлгаж, бүтцийн нэгдмэл чанарыг сайжруулдаг.

Болтны нүхний эгнүүлэлт, үйлдвэрлэлийн алдаанаас үүдэлтэй доголдолуудыг урьдчилан сэргийлэх

Турниктэй хэсгийн болтны тагт таарахгүй байвал салхины налуу хүчний үед даацын чадал 40%-иар буурч болно. Үүнийг сааруулахын тулд орчин үеийн ажилчлангууд нь тагны загварыг шалгах, таглаж дууссаны дараа координатын хэмжигч төхөөрөмж (CMM)-ээр шалгалт хийх болон загвар цуглуулгын дээр хүндийн сорилт хийх гэсэн гурван шаттай шалгалтын аргыг хэрэгжүүлдэг.

Дижитал хувьсгал: Ынхны зүйл ба Үйлдвэрлэлийн Чанарын баталгаанд Цахим хослууд

Сенсортой үйлдвэрлэлийн шугамууд боловсруулалтын үед хэмжээний хазайлтыг илрүүлснээр физик цуглуулга эхлэхээс өмнө стрессийн цэгүүдийг урьдчилан тодорхойлох цахим хос загваруудад орж буй 15—20 ТБ-ийн бодит цагийн өгөгдлийг үүсгэдэг. 2024 оны туршилтын төслийн дагуу IoT-тэй чанарын систем нь дахин ажиллах хувийг 78% бууруулсан байна.

Ажиллагааны найдвартай байдлын төгс шалгалт, сорилт ба засвар үйлчилгээ

Ачааллын сорилт ба Харшлах аргачлалын аргууд (NDE)

Одоогийн байдлаар байгууламжийн цамхагууд бодит нөхцөлд ашиглагдахаас өмнө хүчтэй ачааллын шалгалтанд дасдаг. Инженерүүд одоогийн үед олон төрлийн задлан шинжилгээгүй үнэлгээний аргыг ашигладаг. Дууны долгионгийн тусламжтай шинжилгээ нууцад орших трещиныг илрүүлэхэд сайн ажилладаг бол соронзон хэсгийн шалгалт нь ирээдүйд том асуудалд хүргэж болзошгүй бүтэн биш боолтыг олж тогтооход тусалдаг. Өнгөрсөн жилийн сүүлийн үеийн мэдээллийн тайлангийн мэдээллээр, удаан хугацаанд дахин давтагдах салхины стрессийн нөлөөнд тэсвэртэй байхын тулд зохистой задлан шинжилгээгүй үнэлгээний аргачлалыг ашигласан барилгад бүтцийн гэмтлийн эрсдэлийг ойролцоогоор 32% бууруулдаг байна. Ихэнх мэргэжилтнүүд ASTM E543 стандартыг баримтладаг нь дэлхийн хэмжээнд ижил протоколыг дагаж мөрдөх боломжийг олгох бөгөөд цамхаг барьдаг бүх газрын аюулгүй байдлыг хангахад тусалдаг.

Дрон ашиглан шалгах, хиймэл оюун ухааны тусламжтай урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Нисдэг төхөөрөмжийн тусламжтай шалгалт нь гар аргаар шалгахтай харьцуулахад үнэлгээний хугацааг 70%-иар бууруулдаг. Оюун ухааны алгоритмууд торлог бүтээц дэхь исэлдэлт, болтын чангарлын хандлагыг шинжилж, засвар үйлчилгээний хэрэгцээг 6—12 сарын өмнөөс урьдчилан таамагладаг. Энэхүү урьдчилан таамаглах чадвар нь асуудал гарсан тохиолдолд төлөвлөгөөгүй зогсолтыг багасгадаг бөгөөд ялангуяа холдоо эсвэл өндөр эрсдэлтэй бүс нутагт илүү үр дүнтэй ажилладаг.

Талбайн шалгалт, засвар үйлчилгээний ажиллагааны стандартчлал

Багууд IEC 60652 болон ASCE 10-15 стандарт шиг жишигтэй нийцсэн нэгдмэл шалгалтын чеклистийг ашиглахад дэлхийн хэмжээнд нэг төрлийн байдлыг хадгалахад тусалдаг. Давталттай үр дүн гаргахад тоо мэдээллийг цифрийн хэлбэрээр хянах нь ихэвчлэн ялгаа болдог. Бид энд 85 микроний зөрөөгийн хязгаартай цагаан тугалган хучилтын зузаан, эсвэл тулгуур ногooны босоо чиглэлээс 1.5 градусаас илүүгүй хазайх эсэхийг шалгах зэрэг зүйлсийг хэлж байна. Эдгээр стандарт аргачлалыг дагаж ажилладаг талбайн техникчид асуудлын бараг 10-ийн 9-ийг шууд шийдвэрлэдэг. Эхний удаагийн шалгалтаараа тэд суурингиудын элэгдэл, холбох хэрэгслүүдийн износ гэх мэт бүх зүйлсийг илрүүлдэг тул дараа нь дахин ирэх шаардлагагүй болдог бөгөөд ингэснээр цаг хугацаа, мөнгө хэмнэдэг.

Түгээмэл асуулт

А1: Цахилгаан дамжуулах бамбуу ямар гол хүчнүүдийг тэсвэрлэх ёстой вэ?
Хариулт: Цахилгаан дамжуулах бамбууг 160 км/цаг-аас дээш хурт чийдэн, 30 мм хүртэлх хөлдөөс, мөн 0.35g-ийн газрын хурдатгал бүхий газар хөдлөлтийг тэсвэрлэх зориулалттай болгон загварчилдаг.

Q2: Дамжуулалтын башны цэгийн хүрээнд давхардлыг яагаад чухалчлах вэ?
A2: Давхардлын тусламжтайгаар хоёр зэргэлдээ гишүүн унах эрсдэл байсан ч бүтэц, түүний 96% нь өндөр стресс дээр өртөмтгий суурь болон шилжих зангилаануудад функцийг хадгалж чаддаг.

Q3: Төмөр замын башны загварчлалыг сайжруулахад Төмөр элементийн загварчлал (FEM) ямар ач холбогдолтой вэ?
A3: FEM нь нарийвчлалтай ачааллын зураглалыг миллиметрээр оноож өгдөг тул болтны гулсах үзэгдлийг нарийн урьдчилан таамаглахад тусалдаг бөгөөд илүүдэл инженерийн зардлыг бууруулж, аюулгүй байдлын стандартыг хадгалж үлдэх боломжийг олгодог.

Q5: Цахилгаан дамжуулалтын башны төслүүдэд олон улсын стандартчлал яагаад чухал вэ?
A4: Инженерчид ихэвчлэн ASTM A572 шиг өндөр бат бэхийн хөнгөн цагаан ашигладаг бөгөөд тэнгисийн эргэн тойронд цахилгаан хучилттай ган, хуурай бүсийн хувьд цаг агаарын өөрчлөлтөнд тэсвэртэй ганг сонгох боломжтой бөгөөд цаашдын хамгаалалтын тулд термийн цацлагат алюминийн шинэлэг хучилтуудыг ашигладаг.

A5: Олон улсын стандартчлал нь янз бүрийн орнуудын системүүдийг нийцүүлэх, аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг баталгаажуулах, мөн олон улсын худалдаа, хамтын ажиллагааг дэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
A5: Олон улсын стандартууд шаардлагуудыг нэгтгэж, бүтцийн найдвартай байдлыг болон үйлчилгээний аюулгүй байдлыг хангана. Энэ нь хилээр дамжих төслүүдэд чухал бөгөөд зөрүү, цаг хойшлогдлыг бууруулна.

А6: IoT болон дижитал хоёртууд шиг орчин үеийн технологиуд башны үйлдвэрлэлийн чанарын баталгаажуулалтад хэрхэн хувь нэмрээ оруулах вэ?
A6: Эдгээр технологиуд нь бодит цагт хяналт тавих, урьдчилан таамаглах шинжилгээ хийх боломжийг олгох бөгөөд үйлдвэрлэл явагдах үед боломжит асуудлуудыг илрүүлж, дахин ажиллах тоо хэмжээг бууруулах, үйлдвэрлэлийн нарийвчлалыг хангахад тусална.