風(fēng)電塔筒制作過程研究

【摘要】重點(diǎn)闡述了大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的制造工藝，并對(duì)塔筒的防腐、運(yùn)輸包裝進(jìn)行了研究分析。

【關(guān)鍵詞】塔筒；制造關(guān)鍵工藝；檢驗(yàn)；防腐；運(yùn)輸包裝

風(fēng)電機(jī)組的重要承重部件是塔筒，塔筒用來吸收機(jī)組震動(dòng)，并起著重要支撐作用。目前，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架多數(shù)采用圓錐、鋼制圓柱、以及圓錐和圓柱相結(jié)合的筒形塔架，塔架一般分為3～4段。塔架采用整體鍛造聯(lián)接法蘭，塔筒板材主要材料為熱軋低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

1、塔筒制造工序步驟

筒節(jié)的制造流程：原材料檢驗(yàn)，材料復(fù)驗(yàn)，鋼板預(yù)處理，數(shù)控切割下料，尺寸檢驗(yàn)，加工坡口，卷圓，縱縫組焊，校圓，檢測(cè)。

頂法蘭與筒節(jié)的制造流程：成品法蘭，入廠檢驗(yàn)以及復(fù)驗(yàn)，與筒節(jié)組焊，檢測(cè)，檢測(cè)平面度，如出現(xiàn)平面度超標(biāo)者，須對(duì)法蘭上表面進(jìn)行二次加工。

其余法蘭與筒節(jié)的制造流程：成品法蘭，入廠檢驗(yàn)以及復(fù)驗(yàn)，與筒節(jié)組焊，檢測(cè)平面度。

組裝塔架的流程：組對(duì)法蘭以及各筒節(jié)，檢驗(yàn)，焊接，UT檢測(cè)，標(biāo)記出內(nèi)件位置線，檢驗(yàn)，對(duì)內(nèi)件進(jìn)行組焊，做防腐處理，裝配內(nèi)件，包裝，發(fā)運(yùn)。

2、塔筒制造關(guān)鍵工藝

在塔筒的制造過程中，以下幾道制造關(guān)鍵工藝決定了整個(gè)塔架的制作成敗。

（1）材料復(fù)驗(yàn)：所有法蘭進(jìn)廠必須進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)等項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)，法蘭供應(yīng)商應(yīng)按要求另外提供一整套復(fù)驗(yàn)用試樣，復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。筒體材料應(yīng)按不同的爐批次進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)、沖擊等項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)，供應(yīng)商應(yīng)按爐批次提供復(fù)驗(yàn)用材料。

（2）塔筒的鋼板下料：塔筒是由塔節(jié)組成，每節(jié)只允許由一張鋼板組成。塔節(jié)高度允許有正偏差，每節(jié)高度方向應(yīng)保留3.0mm的收縮量。鋼板下料尺寸及允許偏差見下圖及下表：

SDD1-D2L1L2

±2.0±5.0±2.0±3.0±3.0

（3）門框制作：門框要求整塊鋼板下料，不允許拼接。門框裝配焊接時(shí)，除了保證門框的正確裝配外，修磨坡口鈍邊應(yīng)與門框安裝同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)仔細(xì)修磨坡口鈍邊，使得門框四周與孔邊緣形成的間隙保持在0～2mm。（見下圖：門框正確安裝位圖）

（4）塔筒焊接防變形措施：法蘭與筒體焊后變形較大，會(huì)影響法蘭的平面度和基本尺寸，所以在焊接前要采取措施防止法蘭變形。

①如下圖，采用螺栓緊固兩法蘭的方法減小焊接變形，同時(shí)焊接時(shí)還應(yīng)注意焊接順序及焊接過程的控制，盡量減小焊接變形。

②法蘭與筒體焊接前應(yīng)將焊道坡口兩側(cè)各100mm預(yù)熱到50-100℃以上，方可進(jìn)行焊接，采用火焰預(yù)熱方式。

（5）單節(jié)塔節(jié)檢驗(yàn)是保證塔筒質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)

筒體尺寸精度為Φ±3，橢圓度要求小于0.5%，即Dmax/Dmin≤1.004。

單段塔筒全焊完兩端平行度和同軸度檢測(cè)：

A1 B4=A A2 B3=B A3 B2=C A4 B1=D

①單段塔筒的同軸度用激光測(cè)距儀測(cè)量，測(cè)量并記錄A、B、C、D四個(gè)象限斜邊長(zhǎng)（在45°C方向上測(cè)量），其相對(duì)差值3mm以內(nèi)為合格，否則返修。

②單段塔筒平行度用EASY激光器找中儀測(cè)量。

③單段塔筒全焊完法蘭的平面度和錐度用EASY激光器找中儀測(cè)量。

（6）法蘭平面度和傾斜度測(cè)量

首先采購(gòu)法蘭入廠后應(yīng)做平面度的測(cè)量，法蘭的圓錐傾斜度，可以用鋼性較強(qiáng)的鋁合金方管，貼緊法蘭上表面沿360°方向目測(cè)或塞尺即可測(cè)量?jī)?nèi)傾斜度。允許法蘭上表面局部?jī)?nèi)傾斜度有1±1mm誤差。一旦塔筒現(xiàn)場(chǎng)安裝豎起，聯(lián)接法蘭之間間隙最小0.5mm。

塔筒法蘭組焊后允許平面度為：

（7）塔段平行度與同心度測(cè)量

①按下圖所示找出塔架四象限，拴上鋼卷尺或用激光測(cè)距儀。

②在另一端用彈簧稱拴在鋼卷尺上，用相同的拉力（約5-10公斤）測(cè)量并記錄。

A.B.C.D四個(gè)象限斜邊長(zhǎng)（A1A2，B1B2，C1C2，D1D2），其相對(duì)差值3mm以內(nèi)為合格。如下圖所示，反映塔段上下平面之間的平行度。

3、塔筒的防腐及油漆維修

塔筒涂漆不能采用滾刷的方法，而必須采用無氣噴涂方法。涂漆時(shí)，相對(duì)濕度不能大于80%，表面溫度應(yīng)比環(huán)境空氣露點(diǎn)溫度高3oC。涂漆不能低于或高于油漆供貨商所規(guī)定的環(huán)境空氣和部件表面的最高溫度值和最低溫度值。對(duì)塔筒內(nèi)、外表面，法蘭面及鍍鋅件有不同的涂裝要求。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)塔筒油漆維修分為三個(gè)部分：①?gòu)氐兹コf涂層和銹蝕層，金屬母材露出要求為Sa2.5級(jí)，可采用動(dòng)力砂輪將需要處理部位打磨成梯度的過渡層。②按照規(guī)定的漆膜厚度，采用原始配套方案手刷底漆。③中間漆、面漆施工，可采用直接刷涂或噴涂，來滿足原始配套厚度要求。

4、運(yùn)輸包裝

塔筒制作完成，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，可運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)。采用裝箱或集中包裝的方式進(jìn)行附件的運(yùn)輸。箱內(nèi)須按照要求裝配備件、備品，并采取防止損壞、防潮、防塵的措施，與主設(shè)備同時(shí)、一并發(fā)運(yùn)。

在運(yùn)輸過程中，為了防止法蘭變形，采用十號(hào)槽鋼將塔架下、上法蘭進(jìn)行米字型支撐固定。進(jìn)行包裝時(shí)，塔筒在采用包裝帶纏繞包扎后，放置于運(yùn)輸鞍座上，將毛氈和膠皮鋪于鞍座上。為防止雨雪及灰塵進(jìn)入塔筒內(nèi)側(cè)，應(yīng)用防雨布將塔筒兩端封堵。