ФЕРМЕННАЯ СТАЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Полезная модель относится к относится к области конструирования горизонтальных или вертикальных конструкций, преимущественно опорных стоек линий электропередач, и может использоваться в других областях, где используются конструкции, создаваемые из длинномерных сварных стальных элементов.
Форменные стальные конструкции содержат большое количество деталей из стальных уголков и швеллеров - диафрагмы, шпренгели, перемычки, раскосы и т.д. При этом указанные детали соединяются между собой и с деталями, выполненными из других профилей, таким образом, что уголки и швеллера кладутся друг на друга или на другие детали «полками», т.е. своими плоскими поверхностями. При этом у форменных длинномерных конструкций, собранных на заводе-изготовителе на сварке в местах выполнения таких соединений образуются нахлесточные соединения.
Известна форменная стальная конструкция, содержащая детали форменной конструкции, выполненные из стальных уголков и швеллеров и соединенные между собой наложением части одной детали на другую и последующей сваркой в местах наложения деталей, при этом указанные детали соединяются между собой таким образом, что уголки и швеллера укладываются друг на друга или на другие детали полками, т.е. своими плоскими поверхностями с образованием нахлесточного соединения (RU №2075642, F03D 11/04, Е04Н 12/00, опубл. 1997.03.20).
В том случае, когда форменные стальные конструкции выполняются для их дальнейшей антикоррозионной обработки методом горячего цинкования, эти конструкции должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9.307-83 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля». Согласно этому ГОСТ сварные соединения деталей должны выполняться встык без нахлесточных соединений. Теоретически прочности сварочного шва, выполненного встык равна прочности основного металла. Однако, для выполнения этого условия сварочный шов должен быть выполнен с очень высоким качеством, что не всегда достижимо в условиях массового производства продукции. Кроме этого, приварка элементов форменных конструкций встык требует большей точности при заготовке деталей, дополнительной обработке их кромок и отрезки деталей под углом, что требует дополнительного оборудования. Все указанные факторы усложняют заготовительный и сборочный процесс, приводят к увеличению трудоемкости производства и, как следствие, к увеличению цены.
При выполнение защитного покрытия методом горячего цинкования ГОСТ 9.307-83 запрещает выполнять нахлесточные соединения потому, что при подготовке поверхности под них могут затечь кислотные растворы, участвующие в подготовке поверхности. В сушильной печи эти растворы под нахлесточным соединениям могут не высохнуть и при погружение в расплавленный цинк произойдет интенсивное испарение жидкости, которое приведет к возникновению гидроудара.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по исключению в местах соединения деталей полостей, которые могут быть заполнены кислотными растворами, участвующими в подготовке поверхности для последующей антикоррозионной обработки форменной
конструкции методом горячего цинкования форменной конструкции.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении долговечности и надежности форменных конструкций за счет антикоррозионной обработки методом горячего цинкования форменной конструкции, исключения в местах соединения деталей необработанных мест.
Указанный технический результат достигается тем, что в форменной стальной конструкции для опорных стоек линий электропередач, содержащей детали форменной конструкции, выполненные из стальных уголков и швеллеров и соединенные между собой наложением части одной детали на другую и последующей сваркой в местах наложения деталей, в месте соединения накладываемая деталь уложена на полку другой детали ребрами, а сварка выполнена по местам примыкания ребер к плоской поверхности полки для антикоррозионной обработки форменной конструкции методом горячего цинкования.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
На фиг.1 - фрагмент секции опорной форменной конструкции.
Полезная модель рассматривает форменную стальную конструкцию на примере выполнения опорной секции, из которой монтируется стойка ЛЭП.
Опорная секция в собранном виде представляет собой пространственную фермную конструкцию в виде параллелепипеда, имеющего прямоугольной формы в плане верхнее и нижнее основания, являющиеся несущими поясами секции, которые соединены между собой по углам балками 1 из стального профиля, например в виде уголка или плоского элемента. Эти балки 1 соединены между собой на стороне каждой грани секции раскосами 2, так же выполненными из стального уголкового профиля.
Повышение долговечности и надежности форменных конструкций обеспечивается не только за счет конструктивного построения фермы и надежности соединений, но и за счет антикоррозионной обработки форменной конструкции методом горячего цинкования для снижения агрессивного воздействия атмосферы на стальные элементы.
Согласно требованиям ГОСТ 9.307-83 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля», сварные соединения деталей должны выполняться без нахлесточных соединений, так как для получения защитного покрытия методом горячего цинкования необходимо провести подготовительные операции по обезжириванию поверхностей. При подготовке поверхностей в полости под местами примыкания соединяемых деталей могут затечь кислотные растворы, участвующие в подготовке поверхности. В сушильной печи эти растворы в этих полостях могут не высохнуть и при погружение в расплавленный цинк произойдет интенсивное испарение жидкости, которое приведет к возникновению гидроудара, разрушающего сварное соединение.
В конструкциях не должно быть карманов, закрытых полостей и воздушных мешков, все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выходя жидкостей, расплавленного цинка и газов. Плотность расплавленного цинка равна 6.8 кг/м.куб., плотность стали
7,85. Так как различия небольшие, то даже наличие газового пузыря в изделии не позволит ему утонуть в ванне, следовательно качественно оцинковаться. Процесс нанесения на сталь слоя цинка, устойчивого на механические воздействия, осуществляется в результате погружения стального элемента в жидкий цинк (температура ванны 445-460°С).
В связи с этим и для устранения этого недостатка предлагается соединения деталей форменных стальных конструкций, предназначенных для последующего горячего цинкования осуществлять без нахлесточных соединений. Полезная модель заключается в том, что детали форменных конструкций, выполненные из стальных уголков и швеллеров, например, балка 1 и раскос 2 (фиг.1) соединяются между собой не своими плоскими поверхностями (полками), а попарно - одна деталь накладывается на другую деталь не плоскостью, а ребрами 3. При таком соединение деталей под деталью, установленной на ребра, обеспечивается свободное протекание под ними кислотных растворов, хорошее высушивание поверхности металла под накладками, так как под ними обеспечивается циркуляция горячего воздуха в сушильной печи, а также свободное протекания расплавленного цинка при выполнении цинкования. При таком соединении после сварки отсутствуют полости в местах контакта двух деталей.
Таким образом, в рамках настоящей полезной модели рассматривается форменная стальная конструкция, в частности для опорных стоек линий электропередач, в которой детали форменной конструкции выполнены из стальных уголков и швеллеров и соединены между собой наложением части одной детали на другую. После наложения деталей осуществляют наложение сварочного шва (сварку) 4 в местах соприкосновения деталей. При этом в месте соединения накладываемую деталь укладывают на полку (плоскую поверхность) другой детали ребрами, а сварка выполняют по местам примыкания ребер к плоской поверхности полки. В этом случае полностью выполняются требования для антикоррозионной обработки форменной конструкции методом горячего цинкования.
Горячее цинкование представляет собой надежный и высокоэффективный способ защиты от различных видов коррозии. Оцинковка в виде оболочки толщиной цинкового покрытия от 50 до 250 мкм (нормативно - 40-200 мкм, ГОСТ9.307-89, 60-100 мкм, СНИП2.03.11-85) является защитным барьером, сводящим до минимума действие окружающей среды, а также устойчивым на механические воздействия, цинкование также обеспечивает электрохимическую защиту, так как при соприкосновении со сталью создает гальванический элемент. Возникающее в элементе конструкции напряжение даже при трещине цинковой оболочки приводит к коррозии цинка, а не стали. В связи с этим горячему цинкованию подвергаются конструкции, изготовленные из низкоуглеродистой стали по ГОСТ 380-94, 1050-88, 27772-88, содержащей: углерода <0,25%; кремния <0,37% (предпочтительно <0,25%). Обычный срок службы оцинкованных изделий составляет 25-30 лет.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена с использованием технологий, обычно применяемых при производстве опорных секций, а также упрощается процесс изготовления заготовки и сборки форменных конструкций по сравнению с вариантом сварки деталей встык.