風(fēng)電塔架制造工藝總結(jié)

風(fēng)電塔架制造工藝探討

王書海

廣東水電二局股份有限公司廣東增城511340

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展及風(fēng)場技術(shù)水平的日益提高，適用于多種風(fēng)場條件等優(yōu)點(diǎn)而被越來越多的采用。

關(guān)鍵詞：塔架制造工藝技術(shù)難題措施1、概述

海南某風(fēng)電場一期（49.5MW）工程位于海南東方市感城鎮(zhèn)至板橋鎮(zhèn)一帶，風(fēng)電場場址沿海南西海岸，北起感恩河入�？�，南至板橋鎮(zhèn)利章港一帶，近南北向長約10km、東西寬約1.0km，面積約10km2。本風(fēng)電項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為49.5MW，安裝33臺單機(jī)容量為1500KW的風(fēng)電機(jī)組，共需33套塔架。

塔架制造工作內(nèi)容包括：基礎(chǔ)環(huán)、分節(jié)塔筒及其內(nèi)部平臺、樓梯、門框等的制造及防腐，塔架工廠制造及防腐好運(yùn)到工地用高強(qiáng)螺栓法蘭連接，分節(jié)間的法蘭均采用外購專業(yè)廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)法蘭，埋入地下的基礎(chǔ)環(huán)底法蘭自制。1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒外形尺寸大(φ4200mm),單段長度較長(28000mm),焊接工作量大，制造精度要求高，工期緊。本文重點(diǎn)探討如何控制塔架加工重點(diǎn)工序的制造精度，如何利用自動焊接解決焊接工作量大等難題。2、解決技術(shù)難題方法

本項(xiàng)目主要采用做實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行研究，采取制定工藝小量試制及時(shí)總結(jié)改進(jìn)小量生產(chǎn)再次改進(jìn)批量生產(chǎn)。2.1總體思路：

了解目前風(fēng)電塔架制造的主要流程，使用設(shè)備測量手段。對塔架制造質(zhì)量控制的如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)：(1)塔筒卷制精度的控制；(2)內(nèi)外環(huán)縫自動焊工藝；(3)塔筒組對機(jī)應(yīng)用技術(shù)；(4)筒體與法蘭組對整體外形尺寸控制；(5)塔筒及法蘭焊接變形控制；(6)激光檢測系統(tǒng)的應(yīng)用。2.2技術(shù)方案

首先根據(jù)我廠現(xiàn)有廠房情況布置2條風(fēng)電塔架制造生產(chǎn)線。新購生產(chǎn)線設(shè)備有：3000*40全液壓四混卷板機(jī)1臺，10噸可調(diào)式焊接滾輪架1套，20噸可調(diào)傾斜焊接滾輪架1套，60噸可調(diào)式焊接滾輪架6套，30噸組對滾輪架2套，60噸可調(diào)式噴漆滾輪架2套；80噸可調(diào)式噴砂滾輪架1套；立柱式內(nèi)環(huán)縫焊接操作機(jī)1臺，立柱式外環(huán)縫焊接操作機(jī)1臺，激光測平儀1套，從硬件上保證生產(chǎn)線的先進(jìn)性。我們通過小量塔架試制（共5套），解決了如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

(1)塔筒卷制精度的控制：筒節(jié)鋼板下料用數(shù)控切割機(jī)下料，保證了下料精度，使相鄰管節(jié)周長差達(dá)到技術(shù)要求，按工藝圖下料檢查合格的板先用四混卷板機(jī)兩端壓頭及滾圓，筒節(jié)的精度關(guān)鍵是兩端部,只有端部兩邊各1米范圍壓頭及滾圓合格才能后續(xù)滾整圓，管節(jié)兩端做內(nèi)弧樣板檢查合格，在四混卷板機(jī)組對縱縫后才能下架，管節(jié)縱縫焊接焊縫檢查合格后回四混卷板機(jī)滾圓時(shí)，必需調(diào)平上下輥的平行度，嚴(yán)禁單邊壓力過大。局部壓力過大會產(chǎn)生單側(cè)板伸長，出現(xiàn)大頭現(xiàn)象（本工程開始未注意到此點(diǎn)，共報(bào)廢管節(jié)7節(jié)）。使回圓管節(jié)達(dá)到圓度技術(shù)規(guī)范要求。

(2)內(nèi)外環(huán)縫自動焊工藝：內(nèi)外環(huán)縫自動焊是關(guān)鍵控制點(diǎn)，我們對板厚≤16mm鋼板采用不開坡口自動焊焊接工藝，焊前對組對間隙≥1.5mm的局部位置背縫用二氧化碳?xì)獗：秆a(bǔ)焊一道,防止自動焊焊穿,背縫自動焊再把補(bǔ)焊的焊道清除，清除深度3~4mm（為使焊道寬度一至，未補(bǔ)焊部位一并清除）；對板厚＞16mm鋼板采用開坡口自動焊焊接工藝，焊前開坡口內(nèi)側(cè)先用二氧化碳?xì)獗：负?~3道，確保自動焊不焊穿，背縫自動焊前不一定清根，但必需氣刨清平焊縫底面。所有自動焊嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的工藝參數(shù)焊接。

(3)筒體與法蘭組對焊、處理工藝：筒體與法蘭組對焊是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因塔筒工地安裝精度靠法蘭平面度保證，頂法蘭焊后平面度要求≤0.8mm（國家標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定，明陽要求為0.5mm）,其它法蘭焊后平面度要求≤2mm,通過工藝實(shí)踐總結(jié),我們總結(jié)出法蘭焊后平面度間與組對坡口,焊接方法,管節(jié)圓度有重大關(guān)系,我們最后采用頂法蘭和≤14mm管節(jié)法蘭縫用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝,＞16mm管節(jié)法蘭縫手工焊打底后用自動焊.并嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程操作。法蘭焊后經(jīng)平面度檢查局部達(dá)不到要求時(shí)，采用火焰處理，外翻法蘭采用火焰烤法蘭肉轉(zhuǎn)角辦法，局部高點(diǎn)采用火焰烤對應(yīng)環(huán)縫的方法，火焰烤溫度局寬度視趙標(biāo)情況確定。

(4)塔筒組對及焊接工藝控制：塔筒組對按管節(jié)編號對號入座，先把管口兩端周長四等分，劃出素線，縱縫按規(guī)定的相對法蘭方位組對，每組一節(jié)測量四個(gè)方位素線長度差控制≤3mm，最后組完1條分節(jié)塔筒素線長度差控制≤2mm，對角線長度差控制≤3mm。測量時(shí)必需用測力器，拉力5~10kg,因使用相對差比較，同組測量拉力要相等。尺寸不符時(shí)要劃出原因，嚴(yán)禁隨意修割管口，塔筒組對嚴(yán)禁管外焊鋼碼。

(5)塔筒焊接工藝控制：每組2個(gè)管節(jié)，用內(nèi)環(huán)縫操作機(jī)先焊內(nèi)環(huán)縫。濕度大的的天氣焊前必用火焰烤焊道水份，焊完分節(jié)塔筒的全部內(nèi)環(huán)縫，再用外環(huán)縫操作機(jī)焊外環(huán)縫。外環(huán)縫焊前清除封間隙的背縫，并用砂輪磨光焊縫兩側(cè)刨渣。為減少變形外環(huán)縫焊接用調(diào)焊法。

(6)分節(jié)塔筒焊后檢查及平面度平行度控制。本工序是控制塔筒制造精度的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，單件檢查合格管節(jié)法蘭平面度受管段環(huán)縫焊接應(yīng)力影響，會變形改變法蘭平面度，塔筒組對后會焊接收縮，塔筒素線長度，對角線長度都有變化。環(huán)縫檢查合格后，通過激光測平儀平面度檢查，彈簧拉力器拉尺平行度檢查達(dá)不到要求的必須處理，通過工藝摸索我們掌握了一套行之有效的火焰校正法，部分因焊接變形引起的平面度平行度超差均可通過分析變形后在相關(guān)聯(lián)部位用火焰烤環(huán)縫的校正法處理�；鹧婵镜臏囟�、環(huán)縫位置，塔架支承位置通過尺寸變成分析確定，當(dāng)法蘭平面度和法蘭平行度同時(shí)出現(xiàn)趙差時(shí)，先處理法蘭平面度，后處理法蘭平行度，使分段塔架筒體達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。3、施工質(zhì)量保證措施及安全措施

3.1施工質(zhì)量保證方面，著重做好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

(1)開工前抓好圖紙會審及轉(zhuǎn)換車間施工圖工作，對關(guān)鍵工序和特殊過程編制作業(yè)指導(dǎo)書；

(2)對進(jìn)場人員要求：配備足夠的技術(shù)人員、管理人員和技術(shù)工人，特殊工種都經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)，及做各種工藝試驗(yàn)；

(3)材料進(jìn)場檢驗(yàn)制度：制訂材料標(biāo)識、可追溯性和材料檢驗(yàn)等制度；(4)技術(shù)交底制度：由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對總體施工方案、分項(xiàng)施工技術(shù)措施進(jìn)行技術(shù)交底，由分項(xiàng)工程師對每一道工序、每一班組實(shí)行交底；

(5)施工過程實(shí)行“三檢”制度。每一工序完工要通過自檢、復(fù)檢、終檢；

(6)質(zhì)量否決權(quán)：項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目質(zhì)檢部門有權(quán)對不顧質(zhì)量的施工行為發(fā)出停工整改指令，待糾正檢查合格后才能復(fù)工；3.2安全保證措施

(1)所有進(jìn)入現(xiàn)場人員，必須按有關(guān)規(guī)定穿著工作服、勞保鞋、配帶安全帽，特殊工作人員要配帶專門的防護(hù)用品，如電焊工要配帶面罩和目鏡。

(2)施工現(xiàn)場存放的設(shè)備、材料，應(yīng)做到場地安全可靠，存放整齊，通道暢通。

(3)起重機(jī)械在吊塔筒前要經(jīng)過試車檢查，使用專用吊帶，應(yīng)專人指揮，禁止斜吊，禁止任何人在吊運(yùn)物品上或在下方停留和行走。物件懸空時(shí)，駕駛員不能離開操作崗位。

(4)電工、焊工、起重機(jī)司機(jī)和各種機(jī)動車輛司機(jī)，必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，考試合格后發(fā)給操作證，方準(zhǔn)獨(dú)立操作。

(5)氧氣、乙炔的使用要符合安全操作規(guī)程，以防引起火災(zāi)、爆炸事故。(6)現(xiàn)場照明線路必須絕緣良好，布線整齊且應(yīng)相對固定。

(7)行燈電壓不得超過36V，在塔筒內(nèi)部工作時(shí)，行燈電壓不得超過12V，行燈必須帶有

防護(hù)網(wǎng)罩。

4、本項(xiàng)目實(shí)施工效果及改進(jìn)推廣應(yīng)用前景

本項(xiàng)目在解決如何控制塔架加工重點(diǎn)工序的制造精度，利用自動焊接解決焊接工作量大等方面跨進(jìn)了國內(nèi)先進(jìn)行列，本工藝值得在其他風(fēng)電項(xiàng)目推廣應(yīng)用。

作者簡介：王書海（1982-），男，機(jī)電技術(shù)工程師，主要從事金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)工作。

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風(fēng)電塔架制造工藝探討

【摘要】本文重點(diǎn)探討如何控制塔架加工重點(diǎn)工序的制造精度，如何利用自動焊接解決焊接工作量大等難題�！娟P(guān)鍵詞】塔架制造工藝技術(shù)難題措施1概述

海南某風(fēng)電場一期（49.5mw）工程位于海南東方市感城鎮(zhèn)至板橋鎮(zhèn)一帶，風(fēng)電場場址沿海南西海岸，北起感恩河入�？�，南至板橋鎮(zhèn)利章港一帶，近南北向長約10km、東西寬約1.0km，面積約10km2。本風(fēng)電項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為49.5mw，安裝33臺單機(jī)容量為1500kw的風(fēng)電機(jī)組，共需33套塔架。2解決技術(shù)難題方法

本項(xiàng)目主要采用做實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行研究，采取制定工藝小量試制及時(shí)總結(jié)改進(jìn)小量生產(chǎn)再次改進(jìn)批量生產(chǎn)。2.1總體思路

了解目前風(fēng)電塔架制造的主要流程，使用設(shè)備測量手段。對塔架制造質(zhì)量控制的如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)：（1）塔筒卷制精度的控制；（2）內(nèi)外環(huán)縫自動焊工藝；（3）塔筒組對機(jī)應(yīng)用技術(shù)；（4）筒體與法蘭組對整體外形尺寸控制；（5）塔筒及法蘭焊接變形控制；（6）激光檢測系統(tǒng)的應(yīng)用。2.2技術(shù)方案

首先根據(jù)我廠現(xiàn)有廠房情況布置2條風(fēng)電塔架制造生產(chǎn)線。新購生產(chǎn)線設(shè)備有：3000*40全液壓四混卷板機(jī)1臺，10噸可調(diào)式焊接

滾輪架1套，20噸可調(diào)傾斜焊接滾輪架1套，60噸可調(diào)式焊接滾輪架6套，30噸組對滾輪架2套，60噸可調(diào)式噴漆滾輪架2套；80噸可調(diào)式噴砂滾輪架1套；立柱式內(nèi)環(huán)縫焊接操作機(jī)1臺，立柱式外環(huán)縫焊接操作機(jī)1臺，激光測平儀1套，從硬件上保證生產(chǎn)線的先進(jìn)性。我們通過小量塔架試制（共5套），解決了如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）塔筒卷制精度的控制：筒節(jié)鋼板下料用數(shù)控切割機(jī)下料，保證了下料精度，使相鄰管節(jié)周長差達(dá)到技術(shù)要求，按工藝圖下料檢查合格的板先用四混卷板機(jī)兩端壓頭及滾圓，筒節(jié)的精度關(guān)鍵是兩端部，只有端部兩邊各1米范圍壓頭及滾圓合格才能后續(xù)滾整圓，管節(jié)兩端做內(nèi)弧樣板檢查合格，在四混卷板機(jī)組對縱縫后才能下架，管節(jié)縱縫焊接焊縫檢查合格后回四混卷板機(jī)滾圓時(shí)，必需調(diào)平上下輥的平行度，嚴(yán)禁單邊壓力過大。局部壓力過大會產(chǎn)生單側(cè)板伸長，出現(xiàn)大頭現(xiàn)象（本工程開始未注意到此點(diǎn)，共報(bào)廢管節(jié)7節(jié)）。使回圓管節(jié)達(dá)到圓度技術(shù)規(guī)范要求。（2）內(nèi)外環(huán)縫自動焊工藝：內(nèi)外環(huán)縫自動焊是關(guān)鍵控制點(diǎn)，我們對板厚≤16mm鋼板采用不開坡口自動焊焊接工藝，焊前對組對間隙≥1.5mm的局部位置背縫用二氧化碳?xì)獗：秆a(bǔ)焊一道，防止自動焊焊穿，背縫自動焊再把補(bǔ)焊的焊道清除，清除深度3～4mm（為使焊道寬度一至，未補(bǔ)焊部位一并清除）；對板厚>16mm鋼板采用開坡口自動焊焊接工藝，焊前開坡口內(nèi)側(cè)先用二氧化碳?xì)獗：负?～3道，確保自動焊不焊穿，背縫自動焊前不一定清根，但必需氣刨清平焊縫底面。所有自動焊嚴(yán)格按試

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