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寄身电网大跨越
来源: 作者:特约通讯员 姚亚芬 本报记者 慕悦 日期:2018-10-31 字号:[ ]
  【人物简介】
  叶尹,1950年7月生,1982年毕业于浙江大学力学系固体力学专业,教授级高级工程师,国家一级注册结构师,国家电网公司科技专家库专家。完成浙江省多个大跨越工程和省内最高跨越塔设计,是世界最高输电线路铁塔、舟山与大陆联网跨越工程——370米大跨越高塔的结构主设人。曾获浙江省科技进步二等奖,国家电网公司、华东电管局、浙江省电力公司优秀设计奖和科技进步奖,多项技术获国家发明专利和实用新型专利。

  屹立于东海之滨的220千伏舟山与大陆联网螺头水道大跨越工程,记载了国内外输电线路建设多项第一,极速pk10浙江院(以下简称“浙江院”)结构专家叶尹就是这项创世纪工程的结构主设人。


铿锵前行谱写孤岛传奇


  “实现舟山与陆地的电力联网,其难度和意义不亚于地理上的连岛工程。许多人认为如此大的跨度和高度,要想实现几乎是天方夜谭。浙江院担此重任,谱写了一个传奇!”采访中谈到舟山联网工程,满头银发的叶尹眼中透出骄傲的亮光……

  长久以来,舟山群岛与陆地一海相隔,电网一直孤立运行,被业内称为“电力孤岛”。“结束‘孤岛’运行的局面,我们是充满信心的。”回忆往昔,工程设总朱天浩依然热血沸腾,“我们有强大的设计团队,特别是有在大跨越设计上经验丰富的叶工。”

  螺头水道是高度敏感的国际航道,设计团队搜集大量海事资料,邀请专家审查讨论,提出了大跨越设计垂直净空高度超过70米的方案,比一般高度还超出5米,打消了相关机构、部门的顾虑,为螺头水道大跨越路径协议拿到了“尚方宝剑”。同时,设计人员未雨绸缪,在全过程中提供了8套备选方案, 保证施工万无一失。

  “设计上能解决的难题,最终也要落实到制造上。” 叶尹如是说。在参与铁塔制造的过程中,他一次次上岛亲证完工产品运出厂区、越江跨海、到达现场、吊向空中。“就像搭积木一样,看着塔身一天一天长高,真有成就感。”高塔一左一右,扼守着咽喉般险要的螺头航道。

  从1993年开始,经过十几年的探索研究,叶尹带领团队攻克了大量技术难关,创造了世界级大跨越塔,谱写了“电力孤岛”的传奇——塔高370米创世界第一,跨越档距2756米创亚洲第一,跨越耐张段长度6.2公里创亚洲第一,造就了首次特大跨越自主设计、自主加工、自主施工等6项新纪录。这既是中国电网的丰功伟绩,也是建设者的终生荣耀。


攻坚克难挑战世界高塔


  在无人问津的荒岛上,要竖起令世界瞩目的高度,没有经验可循,艰辛毋庸置疑。“需要吃透的东西太多了,每天都觉得时间不够用。”叶尹以满腔的热情和激昂的斗志投入高塔设计。他带领团队查阅大量资料,跟踪了解国内外大跨越高塔的设计现状和动态,分析比对,全面掌握。“那段时间,用废寝忘食、日夜不分来形容叶工,一点也不为过!”同为结构设计人员的邢月龙回忆道,“铁塔选址地处舟山海岛,多台风,而大跨越输电铁塔是一种柔性结构,风荷载是主要荷载,其精确的数据往往需要通过模型的风洞试验来获取。”

  叶尹经过计算得出:高塔的一根基础在正常大风荷载工况下,内力能达到11000吨,而高370米的联网铁塔自身重量超过10000吨,如何抵御强大的风荷载?他带领团队再次攻关,最终得出了采用钢管塔的结论。

  问题又来了,钢管壁的厚度怎样确定?“根据风荷载,钢管塔的直径将会很粗,如果管壁达不到一定厚度,塔身的稳定性就会存在问题。”叶尹打了个比喻,“一个易拉罐,从上向下压,罐身某个部位瘪进去,整个罐子就垮掉了,但如果罐壁足够厚,罐身就不会轻易垮塌。但是,过厚的钢管会在加工时撕裂,所以钢管壁厚最好不要超过25毫米。”

  查阅资料,仍然一无所获,叶尹把目光投到非电力高塔上。实地探访广州新电视塔后,他茅塞顿开:大跨越塔的主材设计采用同种新型钢管混凝土构件,通过在钢管内设置角钢桁架,让桁架通过节点板用螺栓与焊在钢管内的纵向加劲板连接定位,确保各构件精确定位。这样的结构,从外部来看是钢管混凝土结构,从内部来看是钢骨混凝土结构,极大提高了承载力和可靠性,在输电线路建设中属世界首创。


继往开来 打造翘楚工程


  随着工程的推进,挑战再次光顾,叶尹称其为“焊接钢球”。由于塔身巨大,加之接点复杂,叶尹首先想到了应用球体以分散力量。“这与鸡蛋受力理论相似。一般结构上采用的球体直径不会超过900毫米,大跨越工程的最大球体直径达到了2米,实属罕见。”言语间,叶尹露出深深的自豪感和满足感。

  叶尹从内部突破,在球体内布满纵横交叉的劲肋,从根本上避免了钢板过厚可能导致的层状撕裂问题。该项创新设计得到了国内外结构专家的盛赞。由此产生的“一种特大焊接空心钢球节点”“大跨越铁塔安装方法”“水中铁塔基础柔性防撞装置”等多项技术获国家发明专利,《水中结构物柔性护墩式防撞系统》等多篇论文在学术期刊发表。

  为了保证高塔的安全可靠,叶尹亲自参与了每个制造环节,对每批钢材都进行检测。“有一次,我们退回了一批质量不合格的钢板,厂家难以置信,最终经第三方无损超声波测试,认定这批钢板有质量隐患。拒收是合理的,生产就是要精益求精!”叶尹神情坚定地说。

  “攻打一座固若金汤的城池,在占领了关键的制高点后,就锐不可当了。”谈起解决关键难题的经历,叶尹语气舒缓多了,“在保证安全的前提下,我们还优化设计、降低成本。比如高塔电梯的选择,最简单的办法是采用进口的齿条式电梯,但造价太高。最终,决定在212米以下安装拖动式,212米以上安装齿条式,全部选用国产电梯,造价比原来降低了三分之二。”

  舟山大跨越正式投运后,叶尹无暇驻足,一如继往地钻研大跨越技术,带领团队紧锣密鼓地开展舟山联网第二通道设计——一条500千伏与220千伏同塔混压四回的线路,最高的大跨越塔高达380米,该工程的成功投运将创造更多世界之最。虽然不再担任第二通道主设,但叶尹仍然是年轻同事们的技术顾问和坚强后盾。“创新无止境,技术有传承!青出于蓝而胜于蓝,是我们作为技术人员最大的欣慰!”望着横跨在舟山海面的标志性高塔,叶尹对这个充满朝气的团队寄予了厚望……



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