风力发电机塔架制造的质量控制

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1、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，加之环境条件较为恶劣

2、，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、复检→原材料喷砂→筒节下

3、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

4、和上法兰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，

5、塔架筒体纵、环焊缝坡口形式如下:当板材厚度δ≤30mm时，开单坡口;当板材厚度δ>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

6、500mm的上、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

7、连接板(在不影响焊接的前提下)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