風(fēng)電塔筒制作技術(shù)及質(zhì)量控制分析

王劍鋒

摘要：本文主要針對(duì)風(fēng)電塔筒制作技術(shù)展開(kāi)探討，分析了風(fēng)電塔筒制作技術(shù)的要點(diǎn)，以及在制作的過(guò)程中應(yīng)該采取哪一些質(zhì)量控制的方法，明確了質(zhì)量控制的措施，希望能夠?yàn)榻窈蟮娘L(fēng)電塔筒制作工作提供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電塔筒，制作技術(shù)，質(zhì)量控制

前言

風(fēng)電塔筒制作有很多工程也有非常多的工序在制作的過(guò)程中要采取更加科學(xué)合理的制作技術(shù)，才能夠提升制作的質(zhì)量，與此同時(shí)在制作的過(guò)程中必須要做好質(zhì)量控制，才能夠確保制作的效果。

1、塔筒制造流程

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，能源和環(huán)境問(wèn)題日益突出，成為當(dāng)前國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，也是國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性重大問(wèn)題。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤電比例過(guò)高的問(wèn)題十分嚴(yán)重，燃煤發(fā)電對(duì)環(huán)境、氣候、水資源、交通運(yùn)輸?shù)仍斐闪撕艽髩毫?。?guó)家“十一五”規(guī)劃制定了2010年單位GDP能耗降低20%、主要污染物排放總量減少10%的目標(biāo)?？墒?，2006年與2007年，我國(guó)已經(jīng)連續(xù)兩年沒(méi)有實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能降耗和污染減排目標(biāo)。因此，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整勢(shì)在必行，大力發(fā)展可再生能源迫在眉睫。

風(fēng)能是可再生能源中發(fā)展最快的清潔能源，也是最具有大規(guī)模開(kāi)發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。我國(guó)是風(fēng)能資源大國(guó)，據(jù)初步估算，就50米高度而言，陸地可利用的風(fēng)能資源約為60-100GW，海上風(fēng)能資源約為10-20GW，位居世界第三。到去年年底，全國(guó)風(fēng)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到1215.28萬(wàn)千瓦，位列全球第四，標(biāo)志著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。按照中國(guó)工程院對(duì)我國(guó)可再生能源發(fā)展策略的研究結(jié)果，在2010年到2020年期間，可再生能源將占總能源需求的10%（不包括水能），其中并網(wǎng)的風(fēng)能預(yù)期達(dá)到3%，即到2020年風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到80GW。由此可見(jiàn)，以風(fēng)力發(fā)電為龍頭的清潔電源形式對(duì)于改善我國(guó)電源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展以及二氧化碳減排具有重要的戰(zhàn)略地位。

首先選擇優(yōu)質(zhì)鋼板下料，接著采用專業(yè)機(jī)械將鋼板卷筒并檢驗(yàn)其圓柱度，檢驗(yàn)合格后焊接卷筒縱縫，然后安裝法蘭并且進(jìn)行環(huán)縫焊接，確保連接強(qiáng)度，再就是將每一個(gè)卷筒拼裝焊接起來(lái)，整體焊接完成后要進(jìn)行防腐處理，防腐處理后安裝內(nèi)飾，最后就是進(jìn)行包裝運(yùn)輸。

塔筒制造過(guò)程中涉及到的每一個(gè)焊接部分都是質(zhì)量控制點(diǎn)，焊接完成后都需要使用專業(yè)的探傷儀進(jìn)行焊縫探傷，檢測(cè)焊縫中是否含有雜質(zhì)或者是氣泡，確保焊縫的牢固性。

2、塔筒制造方案

2.1 材料準(zhǔn)備及檢驗(yàn)

采購(gòu)回來(lái)的鋼板、法蘭等材料要檢驗(yàn)其外觀尺寸，達(dá)到一定的合格率才可以驗(yàn)收。每采購(gòu)一批鋼板都要隨機(jī)抽取總數(shù)量的10%進(jìn)行全方面檢驗(yàn)，質(zhì)量達(dá)到JB/T4730.3-2005Ⅱ級(jí)才算合格。而環(huán)鍛法蘭檢測(cè)外形合格后除了要隨機(jī)抽取總數(shù)量的10%進(jìn)行UT檢測(cè)外，還要進(jìn)行MT檢測(cè)。UT檢測(cè)結(jié)果要符合JB/T4730.3I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，MT要滿足JB/T4730.4I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 鋼板下料

鋼板下料采用的是數(shù)控切割機(jī)。首先根據(jù)工藝要求進(jìn)行編程，校驗(yàn)無(wú)誤后將程序輸入數(shù)控切割機(jī)，然后標(biāo)記出鋼板的編號(hào)，進(jìn)給方向，厚度等，最后由數(shù)控切割機(jī)按照編寫程序進(jìn)行切割。切割完成后要檢驗(yàn)其尺寸，長(zhǎng)度誤差小于2mm，寬度誤差要小于2mm，對(duì)角線誤差小于3mm，而且要選擇五個(gè)以上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量然后取平均值。下料合格后按照工藝卡片的要求，切割瓦片的坡口，方便之后進(jìn)行環(huán)縫和縱縫的焊接，坡口的尺寸也要符合工藝規(guī)定。切好坡口后要進(jìn)行打磨，使其平整光滑，便于裝載運(yùn)輸。

2.3 卷板及校圓

卷板機(jī)是對(duì)比樣板尺寸進(jìn)行的，首先制造弦長(zhǎng)1.2m的標(biāo)準(zhǔn)樣板，然后卷板機(jī)根據(jù)樣板的尺寸來(lái)一點(diǎn)點(diǎn)卷起鋼板，卷筒和樣板的間隙不得超過(guò)2mm。卷板完成并檢驗(yàn)合格后要進(jìn)行卷筒加固，防止其變形，一般采用的方式是在坡口處點(diǎn)焊，這樣既可以加固，又可以很容易的清除?？v縫的焊接間隙控制在2mm左右，兩焊接邊的差值小于3mm，圓柱度的要求為：Dmax-Dmin≤0.5D%。

2.4 縱縫焊接

縱縫的焊接一般分兩次進(jìn)行，內(nèi)縫焊和背縫焊。先進(jìn)行的是內(nèi)縫焊，焊接完成后整個(gè)卷筒也就完全固定了，接著徹底清除背縫的雜質(zhì)，露出焊縫坡口金屬，使得背縫的深度大致相同，焊接也就更容易保證尺寸精度。如果縱縫的寬度大于1mm，則必須先進(jìn)行氣保焊，為正式的焊接打底。焊接完成后要對(duì)其進(jìn)行全方位超聲波探傷，達(dá)到Ⅰ級(jí)才算合格。探傷后要檢查焊縫外觀，不合格的要加以處理。此外，滅弧也要采用專業(yè)的方法，嚴(yán)禁采用敲打法滅弧。

2.5 拼裝（法蘭拼裝、大節(jié)拼裝）

拼裝法蘭節(jié)要在專門的拼裝平臺(tái)上進(jìn)行，在拼裝之前要做好一些準(zhǔn)備工作，例如將法蘭的坡口面朝上，測(cè)算接口處周長(zhǎng)，估算可能出現(xiàn)的錯(cuò)位量等。在拼裝時(shí)必須保證法蘭與筒節(jié)的間隙很小，而且管壁要嚴(yán)格對(duì)齊，錯(cuò)位不得超過(guò)1.5mm。拼裝完成后要在外部進(jìn)行封焊，確保整體焊接的牢固性。大節(jié)拼裝使用大型的對(duì)接機(jī)將環(huán)縫緊密對(duì)齊，接下來(lái)的步驟和法蘭拼裝一致，但是要求更高。拼接完成后要進(jìn)行檢測(cè)，例如測(cè)量整體塔筒的直線度和高度，環(huán)縫焊接的錯(cuò)位量，法蘭位置度，表面光滑度等，這些測(cè)量參數(shù)都要符合對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)的要求。

2.6 環(huán)縫焊接

環(huán)縫焊接也是先進(jìn)行內(nèi)縫焊接，再進(jìn)行外縫焊接，其要求和縱縫焊接一致。焊接的溫度要大于100攝氏度，小于250攝氏度，而且焊接不能在非焊接區(qū)域引弧，也不允許隨意將筒體接地，必須采用專用的接地方式。整個(gè)焊接過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整焊接順序，一道工序完成檢查合格后才能進(jìn)入下一道工序。

2.7 附件拼裝及焊接

按照設(shè)計(jì)所要求的步驟逐個(gè)拼裝并焊接附件。這些附件不需要太高的精度要求，大都采用手工焊。但是手工焊的焊條必須進(jìn)行烘烤，焊接時(shí)焊接工也要配備保溫桶用來(lái)保存焊條。

3、塔筒的防腐、油漆維修和運(yùn)輸

塔筒涂漆不能采用滾刷的方法，而必須采用無(wú)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3？C。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(guò)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(lái)滿足原始配套厚度要求。

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(guò)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。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)風(fēng)電塔筒制作技術(shù)展開(kāi)探討，論述了風(fēng)電塔筒制作技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)于制作過(guò)程中的措施進(jìn)行了分析，提出了一些比較可行的質(zhì)量控制方案，可供今后參考和借鑒。

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