风力发电机塔架制造的质量控制

《风力发电机塔架制造的质量控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风力发电机塔架制造的质量控制（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 风力发电机塔架制造的质量控制风力发电机塔架制造的质量控制【摘要】风力发电是发展清洁能源的必然选择之一，在开展风力发电工作的过程中就必须做好塔架制造的质量控制工作。本文结合风力发电机塔架制造工艺特点，提出风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求，以达到质量控制的目标。【关键词】风力发电机塔架制造质量控制风力发电作为一种清洁的可再生资源，具有无污染、占地少、储量大、投资短等特点，在全球范围内迅速发展起来，装机容量每年以近 30%的速度递增。塔架是风力发电机组的重要支撑部位，市场潜力很大，效益可观。一、风电塔架的主要技术要求和特点风电塔架是风力发电机的关键部件之一。由于它是一个受力比较复杂的部件

2、，加之环境条件较为恶劣，所以，对制造提出了较严格的要求。这些要求主要有下述几个方面。1、材料风电塔架用材 gb/t1591-1988 标准要求，主要材料化学成份与力学性能分别见表 1 和表 2。表 1 化学成份表 2 力学性能此外，对于法兰要求整体锻造，其晶粒度、非金属夹杂物、厚度方向抗层状撕裂性能等均有要求；同时，供货状态为正火热处理。2、塔架制造的焊接要求塔架纵环焊缝必须是自动焊，并且均要在纵缝端部点焊引弧、收弧板，环缝接头要延长，不允许在一处。同时，制造厂须有经评定合格的焊接工艺来保证焊接质量。二、制作工艺要点1、制作工艺流程施工图会审施工工艺指导书编制材料计划编制材料采购原材料检验、复

3、检原材料喷砂筒节下料、加工筒节卷制筒节组装、焊接、探伤检验筒节修整筒体环焊缝组装、焊接、探伤检验筒体与法兰组装、焊接、检验塔架附件的组装、焊接、检验塔架整体喷砂、涂漆、检验成品检验包装出厂。2、施工前准备仔细审核图纸，编制施工工艺指导书。塔架壳体采取双向定尺备料，其定尺尺寸应考虑每带板的实际尺寸、焊接收缩余量、加工余量，每批次钢板复验时，满足取样要求(所用试板的长度、宽度)以及产品焊接试板的取样要求等。严格按照备料计划以及施工标准、技术规范采购、复验材料。根据施工中的工序要求，提前制备切割、组装、焊接、涂装、吊运胎具。3、塔架筒体零部件加工（1）塔架基础环加工塔架基础环由下法兰、筒体和上法兰

4、3 部分组成。其中上法兰为甲供成品件，下法兰、筒体为加工件。下法兰分 6 块瓦组焊，采用数控切割机切割。法兰板材厚度为 60mm，为防止切割的扇面发生变形，切割过程中注意控制切割顺序;筒体为圆柱形，可以采用龙门卡或半自动切割机切割;切割过程严格控制零件的长、宽及对角线的尺寸公差，以确保零部件的质量。（2）塔架各塔段零部件加工上、中、下各塔段由上、下法兰和一些筒节组焊而成，上、下法兰均为甲供成品件，小筒节均为圆台体结构形式，为保证组装成型的法兰平面度以及每段塔段的垂直度，所有扇形材料下料必须采用数控切割机进行切割，严格控制上、下口及对角线的公差尺寸。（3）钢板坡口加工根据施工生产实际，塔架筒体纵

5、、环焊缝坡口形式如下:当板材厚度 30mm 时，开单坡口;当板材厚度 30mm 时，开不对称双坡口。坡口角度随着板材厚度的增加适当减小。用刨边机加工基础环纵、环焊缝的坡口;采用切割胎具切割扇形板四周的坡口。4、筒节卷制下料时把每个筒节内表面最少分 4 个等分心线，作为组对与检测基准线，并打钢印标注原材料炉批号，用记号笔标出筒节号，做好零部件标识。钢板采用数控三辊卷板机进行卷制。由于筒体大部分为圆台结构形式，卷制筒节过程中，应注意圆台体小口坡口的保护。应避免筒体接口处出现凸凹现象，注意滚板前打头加工量的控制，避免过大或过小，筒节曲率半径必须符合设计要求。筒节在卷制进程中用弦长1 500mm 的上

6、、下口弧形样板反复进行检查，其弧线与样板之间的间隙2mm。圆台外壳钢板注意检查其上、下口的曲率，其偏差亦2mm。筒节卷制完成后，按要求进行对接点焊，为保证焊接质量，要求在纵焊缝外侧点焊固定，其对口错边量2mm。由于筒径大，在下滚床时容易产生变形或胀开，所以筒节下滚床之后要在每节筒节小口处下返 500mm 左右加十字形支撑，以确保其圆度。5、装配筒节纵缝焊接完成，经探伤检验合格后，上滚床溜圆。检测其同轴度、圆度及上下口平行度。溜圆合格后再次进行超声波探伤，检测是否有裂纹等缺陷，合格后组对。相连接的法兰成对组合，组合后检查孔的位置，确认无误后，用备用螺栓成对均匀把合，再用连接板(在不影响焊接的前提

7、下)里外均匀连接。组对筒节与法兰，筒节的纵缝放在两法兰孔中间。筒节与法兰要无间隙组对，合格后再组对另一筒节，组对时纵缝与已组装完的筒节相错 180。用悬臂焊机或埋弧自动焊机进行埋弧自动焊接，先焊接里坡口，外壁气刨清根，漏出焊缝坡口金属后再焊接，达到图纸要求后备用。分离两法兰，测量平面度，满足要求后组对相邻的下一筒节，纵缝相错 180，组装顺序如图 1 所示。两法兰与筒节先行组对焊接，合格后分离，根据焊接设备能力分别组装相邻筒节。各筒节组对时采取无间隙组对，保证各平面度(也可单个法兰与筒节组对后进行焊接)、同心度，最后组装整个塔段。图 1 筒节装配示意图筒体整体焊接完成检查合格后，拆除内部所有临

8、时支撑，在下部塔体底部相应位置打上标记，两端法兰上加上米字形支撑，并用螺栓紧固后出厂进行涂装处理。三、焊接的质量控制与塔架防腐1、焊接的质量控制塔架焊接前，须按 jb/t47082005 进行焊接工艺评定。塔筒的纵向和环向焊缝采用埋弧自动焊焊接，先焊内口，外口采用碳弧气刨清根后施焊。筒体与法兰的环向焊缝，内口采用气体保护焊，外口用磨光机打磨，去除焊接内口时留下的药皮、残渣等杂物后，采用埋弧自动焊焊接。严格控制焊接次序和焊接参数(电压、电流、速度等)，并采取相应的防变形措施，减少焊接变形，保证焊接质量。塔架的所有纵向和环向焊缝要进行 100%超声波检测，焊缝表面进行 100%渗透或磁粉检测。法兰

9、与塔筒焊接可采取预留反变形等措施，保证焊后变形满足相关的要求，且不允许反向变形。2、塔架防腐风电场一般建在内陆大风地区和沿海多风地区。内陆地区风沙较大，沿海地区空气湿度大，腐蚀性强，塔架为钢制结构，防腐质量直接影响塔架的使用寿命。塔架表面除锈等级应达到 gb/t8923 规定的 sa2. 5 级，使用对比试块检测。除锈后，应用干燥的压缩空气将表面吹净，彻底去除灰尘，并尽快涂装。塔架防腐选用防腐漆，一般分为 3 层:底漆、中间漆、面漆。底漆优先选用富锌环氧漆，因其附着力较强并可对塔架提供阴极保护，防腐效果好。但因底漆与塔架表面直接接触，所以涂层不易太厚，干膜厚度 4070m 为宜。中间漆选用聚酰

10、胺环氧漆，附着力较强，干膜厚度可达到 150m 以上。面漆选用聚氨酯漆，附着力较底漆和中间漆差，但外表美观，不易褪色，干燥之后硬度较强，能够抵抗风沙。每层涂装前应对上一层涂层外观进行检查，涂层应均匀一致，无皱皮、起泡、流挂、漏涂等缺陷。涂装时如发现漏涂、流挂、皱皮等缺陷应及时处理。用漆膜测厚仪测定涂层厚度，每 2 m2 表面应不少于 1 个测点，在单节塔筒的两端和中间的圆周上每隔 1 m 测 1 点， 85%的测点厚度应达到设计要求，达不到厚度的测点，其最小厚度值应不低于设计厚度的 85%。总结风电塔架的制作由基础环部分、各筒节的组对、焊接、涂装等诸多工序过程组成，每一工序都有着具体的工艺流程和验收标准，只有严格按照各种工艺验收标准进行施工操作，才能得到一个优秀的产品。参考文献1 曹振锋. 风力发电塔架筒体制造工艺细节分析j. 新疆农机化. 2009(02)2 刘作辉. 风力发电机组塔架法兰拼焊工艺j. 焊接. 2007(09)3 王浩,王炽欣. 风电场风力发电机组塔架基础设计研究j. 电网与清洁能源. 2008(09)注：文章内所有公式及图表请以 pdf 形式查看。