1、长距离随桥电缆技术研究与应用浙江浙江华云电力工程设计咨询有限公司华云电力工程设计咨询有限公司安徽合肥安徽合肥 2023.082023.08演讲：龚坚刚 教授级高工一一.研究研究背景背景二二.钢平台钢平台技术研究与应用技术研究与应用三三.OFFSET.OFFSET技术研究与应用技术研究与应用四四.接地接地技术研究与应用技术研究与应用五五.钢钢箱梁内载箱梁内载流流能力研究与应用能力研究与应用六六.防腐防腐技术研究与应用技术研究与应用目录目录一、研究背景 随着我国城市化、海洋经济、新能源开发进一步发展，受电力廊道、海上路由限制，大截面电缆沿大型桥梁敷设的需求越来越多。近年，在政府的支持和电力部门的技
2、术保证下，高电压等级随桥电缆正不断扩大应用。为加强舟山电网网架，保障舟山市鱼山岛世界级石化基地供电。需建设蓬莱-鱼东220千伏线路工程鱼山大桥随桥电缆和舟山-鱼东220千伏线路工程舟岱大桥随桥电缆。鱼山、舟岱大桥路由图一、研究背景鱼山大桥鱼山大桥舟岱大桥舟岱大桥鱼鱼山大桥全长山大桥全长8.08.0公里。公里。舟舟岱大桥全长岱大桥全长16.3416.34公里。公里。鱼山大桥特点：混凝土箱梁。敷设位置：在桥梁防撞墩外侧预留通道（通道宽度仅1.8米）。伸缩缝范围：(80、240、320、400、600、640mm)。共30处。一、研究背景舟岱大桥特点：由南侧登陆段、南通航孔桥、中间段混凝土箱梁、主通
3、航孔桥、中间段混凝土箱梁、北通航孔桥、北侧登陆段等7个区段组成。南通航孔桥段、主通航孔桥段、北通航孔桥中间段为钢箱梁，其余为混凝土箱梁。敷设位置：在单幅桥梁翼板下L型钢平台（通道宽度约2.6米）；左右幅联合钢平台上（通道宽度约6.5米）；钢箱梁内部可用尺寸受约束(W1.85*H2.6米)。伸缩缝范围：(320、400、480、1280、1600mm)。共40处。一、研究背景电缆敷设通道采用钢平台重构电缆敷设通道采用钢平台重构一、研究背景 关键技术内容：1）钢平台技术研究与应用；2）OFFSET技术研究与应用；3）接地技术研究与应用；4）钢箱梁载流能力研究与应用；5）防腐技术研究与应用；技术要点
4、：1）荷载：垂直：静荷载（自重、设备设施重）、动荷载、风荷载。纵向：电缆补偿装置推力。2）综合线荷载满足桥梁要求。3）满足横向位移、纵向错动。4）钢平台刚度满足电缆补偿装置推力要求和变形量小于7/1000。二、钢平台技术研究与应用二、钢平台技术研究与应用 鱼山随桥电缆可用通道宽度仅1.8米，采用自研发的模块化电缆伸缩补偿装置（OFFSET），无需建设用于OFFSET的钢平台。鱼山工程因电缆敷设与防撞栏外侧，对景观要求较高，对OFFSET有限高要求，对电缆遮阳通风罩要求与环境协调。荷载对大桥的影响，需获得大桥方严格论证。鱼山大桥：鱼山大桥：鱼山offset遮阳栅鱼山电缆遮阳栅鱼山电缆敷设鱼山电缆
5、接头鱼山大桥钢构图片二、钢平台技术研究与应用 车纵向错动车风风横向位移舟岱大桥：舟岱大桥：二、钢平台技术研究与应用 钢箱梁钢箱梁分幅分幅L型钢平台型钢平台62.5、70m混凝土箱梁分幅混凝土箱梁分幅L型钢平台型钢平台二、钢平台技术研究与应用 变截面变截面混凝土箱梁分幅混凝土箱梁分幅L型钢平台型钢平台混凝土箱梁双幅一字型钢平台（混凝土箱梁双幅一字型钢平台（一侧固定，一侧自由滑动）一侧固定，一侧自由滑动）二、钢平台技术研究与应用连幅钢箱梁分幅钢箱梁混凝土箱梁二、钢平台技术研究与应用舟岱大桥钢构图舟岱混凝土梁L型钢平台底部舟岱混凝土梁L型钢平台舟岱L型钢平台及电缆敷设舟岱一字型钢平台及电缆敷设二、钢
6、平台技术研究与应用电缆伸缩补偿装置（OFFSET）作用：有效补偿桥面对接处因气候环境、桥面荷载、车流方向等因素变化引起的缝隙变化，防止周期性伸缩、位移变化使电力电缆疲劳损毁。3.13.1 基本基本情况情况三、OFFSET技术研究与应用OFFSETOFFSET装置工作原理装置工作原理:OFFSET装置分别固定在伸缩缝相邻两端的桥梁上,当因气温或桥梁载荷等变化时,两桥梁间伸缩缝发生改变,通过折角吸收装置,带动电缆伸缩装置发生相应的变化,改变敷设在OFFSET装置上电缆的半径大小,从而消除了因伸缩缝变化而造成的电缆位移变化量,达到了对敷设电缆的保护。强调机构带动电缆，避免电缆带动机构。三、OFFSE
7、T技术研究与应用3.13.1 基本基本情况情况桥梁名称/年代桥长（km）最大伸缩量（mm）OFFSET布置位置电压等级（kV）电缆型式采用技术日本大鸣门吊桥19861.61447双幅翼下钢平台1872000mm2交联电缆日本古河日本濑户大桥19888.11446双幅翼下钢平台5002500mm2充油电缆日本古河上海东海大桥200729820双幅翼下钢平台110630mm2交联电缆2日本古河上海长江大桥20099.2960双幅翼下钢平台220800mm2交联电缆2日本古河福建平潭大桥20153.5480双幅翼下钢平台2202500mm2交联电缆2日本古河国内外典型伸缩补偿装置最大补偿量国内外典型
8、伸缩补偿装置最大补偿量三、OFFSET技术研究与应用英国-利河桥OFFSET伸缩补偿装置采用弧形钢板型式2.2 2.2 国内外国内外OFFSETOFFSET应用案例应用案例三、OFFSET技术研究与应用日本-大鸣门吊桥（1986年建成）采用桁架式OFFSET桥上桥上OFFSETOFFSET，最大伸缩，最大伸缩1447mm1447mm三、OFFSET技术研究与应用上海-东海大桥东海大桥OFFSET，最大伸缩820mm采用桁架式OFFSET三、OFFSET技术研究与应用日本古河典型桁架结构OFFSET，采用多点拟合曲线三、OFFSET技术研究与应用日本水平960mm伸缩缝补偿装置，需占宽7.5米。
9、宽度7.5米三、OFFSET技术研究与应用国内外随桥敷设电缆OFFSET装置形式:1、弧形钢板型式OFFSET。2、桁架型式OFFSET。三、OFFSET技术研究与应用电缆弧形水平放置,一般需要在桥箱外围搭建钢平台。可用于伸缩量较大场合,安装占地面积相对较大。其运动轨迹多点拟合，弧形半径一般较大。技术进口，投资成本比较大。桁架OFFSET装置特点:弧形钢板OFFSET装置特点:电缆弧形可垂直或水平放置。垂直布置安装占地面积相对较小,一般不需要额外搭建钢平台。水平放置,一般需要在桥箱外围搭建钢平台。其运动轨迹连续,弧形半径往往较小。三、OFFSET技术研究与应用针对针对鱼东大桥和针对舟岱鱼东大桥
10、和针对舟岱大桥大桥受条件限制受条件限制，引用，引用日本技术无法实现日本技术无法实现左右幅联合平台总宽仅6.5米单幅联合平台总宽仅2.6米三、OFFSET技术研究与应用3.33.3 OFFSETOFFSET理论依据理论依据1.收缩时电缆的最小弯曲半径应在容许弯曲半径以上；(R20*1.1Ds);2.铝护套的疲劳应变需满足日间变化i0.3%;3.为了使电缆在30年期间，即使发生反复的伸缩，也能保持铝护套完好，即其累积疲劳破坏系数(n/N)在0.5 以下。(累积疲劳破坏系数(n/N)=1 时、铝护套断裂)。要点：三、OFFSET技术研究与应用3.3 3.3 OFFSETOFFSET理论依据理论依据O
11、FFSET曲线模型图初期圆弧曲线半径：0202004 FFLR2224FLFR伸缩后弯曲半径：R0初期圆弧曲线半径，R0=201.1Ds；L0初期圆弧曲线半节距；F0初期圆弧曲线幅宽；Ds电缆铝护套直径。F 伸缩后圆弧曲线半节距，L伸缩后圆弧曲线幅宽。m整圆弧曲线伸缩量；m缩时取正值，伸时取负值。20mLL三、OFFSET技术研究与应用满足条件之一：(Bauer氏简式)0020202FLFLmDsi式中：i日间铝护套疲劳应变。工程实际中：m取md/2，md为日伸缩量。i 0.3%三、OFFSET技术研究与应用满足条件之二：84.3031925.0iiN铝护套破裂时伸缩次数:5.0iiNn铝护套
12、累计疲劳法则：铝护套累计疲劳法则：式中：ni30年伸缩次数；Ni铝护套破裂时伸缩次数。即保证30年伸缩次数下铝护套不会断裂。三、OFFSET技术研究与应用 按照理论模型，单个伸缩补偿模块构建是容易实现的，但是针对多个模块连接就必须解决差动问题。为了实现每个模块等量均分移动，模块1的移动量将叠加到模块2中；同理，模块2的的移动量将叠加到模块3中。因此，各模块根据自身所处位置设置差动机构，由于同向运动，故称同向差动装置，差动系数为K，分别为0，1/2，2/3，n/(n+1)，n为自然数。3.4 3.4 OFFSETOFFSET模块化构建方法模块化构建方法轨道活动撑臂三相电缆同向差动装置活动撑臂弹性
13、钢板活动撑臂固定点滑轮轨道滑轮ABCDEF模块1B=XC=XD=2XE=2XF=3XK=0拉杆伸缩方向弹性钢板弹性钢板模块2模块3K=1/2K=2/3同向差动装置同向差动装置三、OFFSET技术研究与应用差差动补偿单元动补偿单元模块模块：主要主要由弹性钢板、活动撑臂、同向差动装置、由弹性钢板、活动撑臂、同向差动装置、拉杆、转抽、滑轮、轨道等组成拉杆、转抽、滑轮、轨道等组成。3.4 3.4 OFFSETOFFSET模块化构建方法模块化构建方法三相电缆同向差动装置弹性钢板活动撑臂滑轮轨道ABB=X 差动系数 K三、OFFSET技术研究与应用为什么选择弧形钢板？为什么选择弧形钢板？拉伸方向拉伸方向弧
14、形逐步外拉弧形逐步外拉弧形与三角逐步分离弧形与三角逐步分离三、OFFSET技术研究与应用弧形钢板弧形钢板 优势优势 三角架三角架曲线模型不一致：曲线模型不一致：推导公式不可用推导公式不可用顶部应变放大顶部应变放大曲线模型一致：曲线模型一致：推导公式可用推导公式可用无顶部应变放大无顶部应变放大三、OFFSET技术研究与应用同向等分差动机构（同向差动装置）每一个单拱机构负责本级的匀变和同等的补偿范围，每一个单拱机构只需预设本级同向差动装置的差动系数K，即可实现差动；各级差动系数K不同。单拱机构与单拱机构之间通过同向等分差动机构实现串接，以满足不同补偿范围的需求。同向等分差动机构可以通过杠杆原理和齿
15、轮组原理实现，本研究采用了杠杆原理。三、OFFSET技术研究与应用 当任意桥面弯曲时，折角机构上下转动，弯折力消失，不会向两端电缆框架传动。当两桥端错位时，折角机构水平转动，弯折力也不会向两端电缆框架传递。折角机构作用：折角错动三、OFFSET技术研究与应用常用的桥梁伸缩缝有吊挂型和梳齿型两类，梳齿型在吊挂型基础上发展而来，吊挂型板块/缝宽一般取80mm，因此，桥梁伸缩缝选型多以80的倍数归并，如80、240、320、480、640、720、800、1280、1600mm等。3.53.5模块化模块化OFFSETOFFSET种类规划种类规划模块化OFFSET按伸缩缝大小、应用环境，分为垂直布置型
16、和水平布置型。垂直布置型适用电缆通道较窄的区域，力学结构简明，但伸缩补偿构建效率相对较低。水平布置型适用电缆通道水平较宽敞、高度较低的区域，力学结构相对垂直型要复杂，但伸缩补偿构建的效率较高，特别适用大型伸缩缝补偿。三、OFFSET技术研究与应用综合考虑桥梁伸缩缝型号、随桥电缆敷设场所、合适的运维高度等，垂直布置型规划240 mm、480 mm、720 mm型，分别由单模块、双模块、三模块构建；水平布置型规划800 mm、1280 mm、1600 mm型，分别由双模块、三模块、四模块构建。3.53.5模块化模块化OFFSETOFFSET种类规划种类规划三模块垂直型-720mmOFFSET四模块
17、水平型-1600mmOFFSET三、OFFSET技术研究与应用3.63.6模块化模块化OFFSETOFFSET组成与工作原理组成与工作原理 当移动桥面受温差变化或桥梁荷载变化影响时：固定架1-折角机构2移动架3-移动支座轮组4辅助连杆机构5单拱机构6等分差动机构7-固定端。单拱机构不锈钢板上的弧形电缆半径变大，电缆弧形弦长变长，变长量等于活动桥面收缩量。三、OFFSET技术研究与应用设计理念设计理念:全寿命周期60年（考虑双倍电缆寿命）；免维护或少维护设计理念；高度适合观察；垂直型考虑单侧巡视空间；水平型考虑双侧巡视空间；设置总伸缩观测标尺。三、OFFSET技术研究与应用材料选择材料选择:一般
18、支架：采用碳钢型材。关键部件：316L奥氏体不锈钢。转动/摩擦轴承：无油石墨黄铜套/板。螺栓：达克罗8.6级螺栓（主受力部位），316L奥氏体不锈钢螺栓。3.73.7产品产品研制与测试研制与测试 通过理论模型、1:10模型验证、真型试验、优化完善四个阶段，以达到了实用化程度。真型试验分为两个阶段：样机试验和成品试验。试验中均按实际敷设电缆。样机试验着重验证装置在功能上和技术参数是否达到设计要求。成品试验是在样机基础上进行优化改进，选材上按工程考虑，验证技术参数是否满足设计和工程应用要求。由于目前尚无行业或国家测试标准，为了检验本项目OFFSET的各项指标，开展了试验方法研究，并以编制了企标进行
19、固化。对三模块垂直型-720mmOFFSET、四模块水平型-1600mmOFFSET进行第三方型式试验。三、OFFSET技术研究与应用3.73.7产品产品研制与研制与测试测试1）纵向补偿能力测试；2）运动传递误差测试；3）电缆弯曲半径测试；4）抗风荷能力测试；三模块垂直型-720真型试验四模块水平型-1600真型试验三、OFFSET技术研究与应用5）应变钢板耐疲劳测试；6）电缆铝护套耐累积疲劳测试；7）运动部件性能测试；8）防腐能力测试。为切实各工况，对OFFSET进行了八方面的测试：3.83.8型式试验报告（第三方）三、OFFSET技术研究与应用 OFFSET在应用现场的正确定位非常重要。按
20、工程编写随桥电缆伸缩补偿装置（OFFSET）安装作业指导书非常重要。横向应按设计要求确定，至少一侧保留运行通道。纵向应保证固定端与移动端保持同一直线。固定端、移动端定位采用“极小值定位法”，即OFFSET缩到最小值时与桥梁伸缩缝最小值相重合。一般情况，OFFSET出厂时在最小值状态对装置进行固定（简称零值固定），待电缆敷设完成后，解除固定，合拢固定端与移动端。3.9定位与安装三、OFFSET技术研究与应用 电缆标准造型非常重要。OFFSET上电缆安装在零值固定状态进行，电缆按最小允许弯曲半径敷设，应特别注意首、尾拱连接过渡处电缆的造型，应严格按最小允许弯曲半径敷设，防止电缆曲率不够在伸缩补偿时
21、产生巨大的推力。3.103.10 工程化应用工程化应用 目前该研究成果已应用浙江两个220kV随桥电缆工程。垂直型66套（伸缩补偿240640mm），用于桥梁护栏外廊道和翼梁下吊挂廊道；水平型（大型）4套（伸缩补偿12801600mm），用于两幅桥梁之间廊道。在工程实施中，OFFSET模块采用了工厂化组装，现场分模块吊装和拼装。鱼山大桥：共30套。投运时间：2020.12.31模块化OFFSET：垂直单拱14套、垂直双拱14套、垂直三拱2套。舟岱大桥：共40套。投运时间：2021.09.30模块化OFFSET：垂直双拱36套、水平三拱2套、水平四拱2套。三、OFFSET技术研究与应用工程图片水
22、平型OFFSET（双回）垂直型OFFSET（单回）垂直型OFFSET（双回）水平型OFFSET垂直过渡三、OFFSET技术研究与应用四、接地技术研究与应用 舟岱大桥通航孔桥段，基础为钻孔灌注桩。其余部分桥梁基础为钢管桩基础。根据大桥相关建设管理单位的要求，钢管柱基础不允许电缆共用接地。随桥电缆接地装置需要在大桥钻孔灌注桩位置或者大桥登陆位置引下接地。海底表层主要由淤泥质土构成，下层主要由粉质黏土构成。见右图。参考资料：东海大桥工程采用了接地扁铁与接地极焊接的方式。接地扁铁选择为40 mm 6 mm截面(焊缝大于100 mm)，接地扁铁与大桥箱梁内的接地预埋件采用放热焊接方式。在300 m左右的
23、电缆支架分区,至少有2处接地极。三层土壤模型土壤的电阻率参考值表四、接地技术研究与应用 由于桥墩附近冲刷深度可以达到十几米，且采取接地体深埋的方式不仅加大施工难度，相应的投资也大大增加。故接地系统拟采用截面为400 mm2的铜导体，沿着桥墩垂直延伸至海平面之下，接地体直接浸泡在海水中。为对接地系统的接地电阻开展计算，对海底土壤多层结构进行简化处理，最终采取下图所示的三层结构。其中海水层厚度h1为20 m，淤泥质土层厚度h2为5 m，粉质黏土厚度h3为无限。土壤类型土壤类型冲积土冲积土沼泽地沼泽地黑土黑土淤泥质淤泥质电阻率电阻率/(m)5205060土壤类型土壤类型粉质黏土多石土壤海水河水电阻率
24、电阻率/(m)00 通过MATLAB编程计算不同长度铜棒的接地电阻。从图中可以得到，随着单根铜棒的长度增大，接地电阻的降低幅度逐渐减小，但始终大于接地系统所规定的4，为了使经济效益达到最高，采取多根垂直接地体并联的接地方式，同时单根铜棒的长度L取为5m，其接地电阻为8.7。单根接地棒接地电阻1.77TRRn四、接地技术研究与应用根接地棒接地电阻计算模型单根铜棒的接地形式如下图所示，铜棒在海水层的浸没深度为L(m)，其横截面为400(mm2)的圆形，即直径d=2.3(cm)。采用间距12米的6根铜棒组成的接地系统的综合接地电阻为：为利用系数，n为根数。综合电阻1.77符合相
25、关规定小于4要求的。四、接地技术研究与应用接地工程图两根10kV引下电缆6根10kV接地电缆(深入海水段剥除绝缘层)电缆通过南主通航孔桥1630m钢箱梁段、南次通航孔桥750m钢箱梁段。两段钢箱梁为防止内部锈蚀，平常禁止自然通风，给电缆输送能力和运维检修作业环境带来一些不确定因素。需要专题研究。钢箱梁内极限温度：模型推算与实测，以验证模型的可信度。第1次是钢箱梁上未敷设沥青层，夏季高温季节进行人工测量环境风速、环温测量、湿度；第2次钢箱梁上已敷设沥青层，夏季高温季节进行自动环境风速、环温测量、湿度。采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）进行模拟仿
26、真。全局网格划分横断面测点布置方式图钢箱梁内部测点E2 钢箱梁外部测点D模拟得到的钢箱梁内外测点温度与实测数据整体趋势一致，最大相对误差小于8%，精度较高。五、钢箱梁内载流能力研究与应用 极端天气下箱梁内部与电缆温度分布极端天气下箱梁内部与电缆温度分布海上高温工况有电缆敷设时钢箱梁内部温度场海上高温工况电缆温度分布图相较于无电缆工况，钢箱梁内敷设电缆相较于无电缆工况，钢箱梁内敷设电缆后内部平均温度升高了后内部平均温度升高了2.762.76，钢箱梁顶板和底板温度分别升高0.49和1.05。钢箱梁属于相对封闭空间，其内部的温度分布受外界热环境和高压线缆热源的共同作用。在无电缆工况下，铺设沥青的钢箱
27、梁内部平均温度高于大气环境温度约12（无沥青为15左右）。220kV截面2500mm2的电缆输送容量在1540A载流量下的电缆单位长度发热量为47.2W/m，仅为路面吸收热量的2.5不到。按照三相两回路计算，发热量仍仅为路面吸收热量的1.4%。因此，电缆发热的影响权重电缆发热的影响权重有限有限，进行热进行热平衡平衡分析分析的的时，钢时，钢箱梁的热环境箱梁的热环境特征特征占主导地位占主导地位。五、钢箱梁内载流能力研究与应用 五、钢箱梁内载流能力研究与应用不同重现期对应的钢箱梁内部平均温度极值不同重现期对应的钢箱梁内部平均温度极值重现期重现期/年年151050100p10.20.10.020.01
28、1-p00.80.90.980.99温度值温度值/46.152.954.056.357.2结论：（1）钢箱梁腔体温度主要受外部气象条件影响，电缆载流量对钢箱梁腔体温度的影响有限，在额定载流量下，钢箱梁腔体温升3，但电缆载流量对电缆芯最高温度的影响较为显著。（2）基于工程所在区域的气象条件分析，选取极端气候工况（太阳直射+41.5+1级风），在1540A额定载流量下，箱梁内部空气温度低于60，电缆芯温度低于90；（3）钢箱梁内平均温度50年一遇和百年一遇的钢箱梁内部平均温度极值分别为56.3和57.2。极端天气下箱梁内部与电缆温度分布极端天气下箱梁内部与电缆温度分布五、钢箱梁内载流能力研究钢箱梁
29、内降温措施钢箱梁内降温措施分析分析及载流量控制及载流量控制 钢箱梁内部空间温度过高，不仅直接影响高压线缆的载流量，而且还会威胁到检修作业人员的身体健康。通过降温措施的原理、优缺点和可行性的基础上，提出适用于主通道工程钢箱梁的安全、经济、有效的降温方案。作业点最终采用定点管道送风措施。降温措施降温措施/分类分类效果研究评估效果研究评估是否满足规程高温作业条件是否满足规程高温作业条件工程采用工程采用自然通风自然通风很差否 纵向机械通风纵向机械通风较差否 大桥配备的除湿机大桥配备的除湿机差否 多联机空调多联机空调好是不具备实施条件移动式个人防护降温移动式个人防护降温一般，不方便是 定点管道送风定点管
30、道送风较好是采用载流量载流量控制：一般情况下，控制：一般情况下，钢箱梁钢箱梁内电缆按内电缆按环温环温4545提供载流量。提供载流量。当在线监测当在线监测装置监测到钢箱梁内环境温度超过装置监测到钢箱梁内环境温度超过4545，按动态曲线控制电缆输送能力，以保，按动态曲线控制电缆输送能力，以保证电缆使用寿命。证电缆使用寿命。六、防腐技术研究与应用 海洋大气环境下的腐蚀速度受大气的组成、湿度、温度、有害杂质成分，光照、降雨等因素的影响。根据ISO 12944-2:2017（金属与合金的腐蚀大气腐蚀性分类、测定和评估），大气环境被分为6类大气腐蚀性级别：C1，很低；C2，低；C3，中；C4，高；C5，很
31、高；CX，极端。舟山腐蚀环境定为C5级。大气腐蚀性分类：耐候钢耐候钢：耐候钢在大气腐蚀条件下，通过其表面的疏松外腐蚀产物层和基体之间形成一层致密、连续的非晶产物层来实现对钢基体的防护作用。主要用于集装箱、铁路车辆（C70、C64 敞车和 P70 棚车等）、内陆桥梁（武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、南京大胜关长江大桥、北盘江大桥等）。存在：1）高湿热海洋大气环境使用的耐候钢仍停留在研究阶段，成熟品种不多，缺乏产品技术标准和设计使用规范。2）耐候钢看上去锈迹斑斑，电网运维单位难以接受。热镀锌热镀锌低碳钢低碳钢：低碳钢热镀锌处理。型材丰富，热镀锌工艺成熟。广泛用于工业、建筑、工程。厚度为8
32、5m的热镀锌的在C5级环境的防护寿命可达13.5年。稀土稀土热镀锌热镀锌低碳钢低碳钢：低碳钢热镀锌处理。型材丰富，稀土热镀锌工艺成熟。广泛用于工业、建筑、工程。厚度为85m的稀土热镀锌的在C5级环境的防护寿命可达23.6年。耐腐蚀基材选择：六、防腐技术研究与应用 目前国内外钢结构桥梁外表面的重防腐涂层配套体系设计思路一致，均是由“底+中+面”三层组成，包括富锌底漆（无机富锌底漆、环氧富锌底漆或添加其他防锈剂的底漆）、环氧云铁中间漆和高耐候型面漆。考虑到桥梁电缆桥架设计寿命为50年，参考沿海桥梁的防腐体系，工程采用“耐腐蚀基材+重防腐涂层体系”的腐蚀防护方案。通过试验，检测样品采用底漆80m+中
33、间漆150m+面漆70m，总膜厚300m进行制样检测，比较指标为耐中性盐雾性能（GB/T 1865-2009）和耐老化性能（GB/T 1865-2009）两项关键指标。方案一、方案二、方案三的使用寿命分别为：5.21年、3.17年、31.25年。防腐体系设计防腐体系设计：配套体系配套体系耐中性盐雾时间耐中性盐雾时间紫外老化紫外老化E E使役寿命使役寿命方案方案一（一（某国际知名品牌）某国际知名品牌）1500h1500h2.22.2（3000h3000h）5.215.21年年方案方案二（二（某国内知名品牌）某国内知名品牌）912h912h1.361.36（744h744h）3.173.17年年方
34、案方案三（三（石墨烯改性防腐涂料）石墨烯改性防腐涂料）9000h9000h0.60.6（3000h3000h）31.2531.25年年六、防腐技术研究与应用 以某工程钢平台（栅格不涂，采用更换维修）为例：方案一全寿命周期总费用为 X X 万元；方案二全寿命周期总费用为 X X-545.2 万元；方案三全寿命周期总费用为 X X-3162.99 万元。相比其他防护体系，方案三的石墨石墨烯改性重防腐配套涂装体系因其超长的防护时效，极大的降烯改性重防腐配套涂装体系因其超长的防护时效，极大的降低了输电线缆桥架钢结构运营期间的防腐维护费用（仅需修复日常磕碰低了输电线缆桥架钢结构运营期间的防腐维护费用（仅
35、需修复日常磕碰），优势），优势明显。明显。考虑到大桥主体使用寿命为100年，线缆桥架50年寿命期满后，可参考杭州湾跨海大桥的防护措施，在保证每年的维护外，根据线缆桥的腐蚀状况，每隔7-10年进行全线缆桥的大修以保持线缆桥架处于良好的使用状态。全寿命周期经济技术比较：六、防腐技术研究与应用 连接点、焊缝、自由边和边角区域：除锈除油污清理+无溶剂环氧防腐涂料进行封闭预处理+防腐配套设计方案进行整体涂装。安装后的紧固件、接缝区域与预埋钢结构与混凝土接缝区域：除锈除油污清理+无溶剂环氧防腐涂料进行封闭预处理+防腐配套设计方案对其刷涂底漆和中间漆+待漆膜干透后对紧固件缝隙处灌注高强度防水密封胶45坡度+
36、待密封胶硬化后刷涂面漆。焊缝、紧固件及异构区域防腐方案：六、防腐技术研究与应用石墨烯改性石墨烯改性重防腐配套重防腐配套涂装体系涂装体系 OFFSET防腐方案：拱板、运动部件、轴关键部位、同向差动机构：采用。支架：碳钢支架采用稀土镀锌+石墨烯改性重防腐配套涂装体系。传动部件：滚轮轴与滚轮之间均采用自润滑高力黄铜轴承。紧固件：不锈钢螺栓，达克罗处理螺栓，并在安装后加石墨烯改性涂层。六、防腐技术研究与应用316L不锈钢石墨烯改性重防腐配套涂装体系 OFFSETOFFSET：2022年度浙江省工业大奖2022年度浙江省优秀工业产品2021年度中国职工技术协会职工技术创新成果一等奖 2021年度钱江能源科学技术一等奖 2020年度全国能源化学地质系统优秀职工技术创新成果一等奖 工程：工程：2022年度电力行业优秀工程设计一等奖获得荣誉 谢谢聆听！
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