風電塔筒制作過程中質量控制關鍵點及要求

王崳民

摘 要：風力發電的塔桿就是指風電塔筒，其發揮的作用主要為支撐風力發電機組，且對機組振動起著吸收作用。風電塔筒的制作質量關系機組運行安全，因此，控制風電塔筒的質量具有重要意義。文章基于風電塔筒制作情況及工序步驟，提出具體的風電塔筒制作方案，然后對其焊接檢測、塔筒包裝及運輸進行分析，就風電塔筒制作過程中的質量控制關鍵點及要求進行探究，以此為保證風電塔筒制作質量提供一些參考。

關鍵詞：風電塔筒 質量控制 法蘭

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0035-02

從實際情況來看，當前大型風力發電機組塔架形式較多，其中圓錐、鋼制圓柱、圓錐與圓柱相結合的筒形塔架是較為常見的，塔架的段數一般為3～4段。風電塔筒制作質量與塔筒生產效率有著密切聯系，因此，為了保證風電塔筒制作質量，文章主要對風電塔筒制作過程中的質量控制及要求展開深入探究。

1 風電塔筒制作情況及工序步驟

大唐廣元何家山風電場位于四川省廣元市利州區境內，毗鄰望江坪風電場，距離廣元市區直線距離約15km，場址中心地理坐標約為東經106°00′08.00″、北緯32°29′32.07″。整個風電場場址內由數條近西南-東北走向的主山脊及支脈山脊組成，海拔高度介于1350～1670m，場址總面積約28.9km2。本合同含2.0MW（風機塔筒，含基礎環）×51（套）。

風電塔筒制作的第一步為鋼板下料，之后進行卷板校圓；縱縫焊接結束之后需拼裝及焊接法蘭，然后再進行環縫焊接、附件的拼裝及焊接；完成塔筒防腐工序后需安裝內飾件，最后再進行包裝與裝車運輸[1]。

質量控制關鍵點涉及到風電塔筒制作過程中所有焊接環節，因此，需對所有焊縫進行探傷檢測，以此為確保風電塔筒制作質量奠定基礎。

2 風電塔筒制作方案

2.1 材料準備及檢驗

風電塔筒制作的材料主要包括法蘭、鋼板，材料質量直接關系到塔筒的制作質量，因此，材料進廠后需要對其進行驗收，需注意對其外觀、尺寸及厚度等方面進行嚴格核查。環緞法蘭外形尺寸驗收合格之后，應當按照總數量的10%進行100%UT和MT抽查，使其達到質量標準要求；鋼板外形尺寸驗收合格之后，也需要對總數量的10%進行100%UT復驗，使其質量滿足實際需求。

2.2 鋼板下料

鋼板下料主要采用數控切割機，操作之前應保證校核檢驗無誤之后才可進行鋼板下料，完成下料后應做好標識工作，主要對鋼板瓦片的編號、方向、方位等進行標識。筒體板材切割尺寸偏差長度、板寬之差、對角線之差應控制在一定范圍內。對于各瓦片的環縫及縱縫的坡口的切割，應當按照零件工藝卡的要求進行操作，坡口角度及坡口周圍的平整度、光滑度應達到標準要求。

2.3 卷板及校圓

在卷板的控制中可采用弦長度1.2m的樣板，需注意控制樣板與筒體的間隙，一般情況下<2mm。卷板合格之后，采用氣保焊對筒體坡口外部進行電焊加固，縱縫組對控制筒體的對接間隙應保持在一定范圍內，即0～2mm，錯邊量應<3mm；Dmax-Dmin≤0.5D%為調圓后筒節任意橫截面圓度公差值。

2.4 縱縫焊接

首先進行內縫的焊接，之后進行焊接背縫，需注意將焊接坡口金屬露出進行操作。在焊接過程中應注意對接處的間隙，如果>1mm，那么需要用氣保焊打底焊牢該部位，ER50-6Ф1.2mm為氣保焊絲的指標，H10Mn2Ф4mm為埋弧焊絲的指標，SJ101為焊劑的指標。需要確保焊接溫度控制在合理范圍內，一般為100℃～250℃，另外，接線能量需≤39kJ/cm，其目的是為了使焊接質量得到保障[2]。完成焊接作業后，應當對縱縫進行檢驗，主要進行100%的超聲波探傷檢驗，使其達到《承壓設備無損檢測 第3部分：超聲檢測》（NB/T 47013.3-2015）的要求。另外，還需要檢測焊縫的外觀，如果存在不合格現象，應采用有效措施進行處理，直到縱縫焊接滿足實際需求。采用切割片切除引弧板和熄弧度板，并將坡口打磨干凈，注意在引熄弧板的切除過程中不得采用大錘敲打的方法。

2.5 拼裝

法蘭節的拼裝：需要在法蘭拼裝平臺上進行操作，首先應當對法蘭脖頸和法蘭對接處的管口周長進行測量，并對錯邊量進行估算；之后再進行法蘭節的拼裝作業，在這個過程中應注意管口的方向，將法蘭有坡口的管口朝上。在法蘭上放出梯子安裝中心線、進人門中心線、導電軌中心線、筒節縱縫位置，做0°、90°、180°、270°象限線等方位線的標記。法蘭與筒節的拼裝時無需留間隙，需對齊管道外邊，局部錯邊量應在1.5mm以下。拼裝達到標準要求之后再進行封焊處理，位置處于外壁焊縫處。環縫組對對機上進行單元節拼裝，在此之前，需要對管口周長值進行檢測，其目的是為了進行錯邊量的估算。如果存在周產值相差較大的情況，則不能進行拼裝操作。在拼裝過程中，需要注意各管節之間無間隙，且對齊管節外壁。完成管節操作之后進行外縫縫焊，需確保質量的牢固性。結束單元節的拼裝之后，需檢查環縫對口錯邊量、環縫對口間隙、環縫棱角度等是否符合標準要求。

附件拼裝及焊接需按照工藝技術進行操作，主要采用氣保焊（E501T-1LФ1.2mm焊絲）或手工焊進行焊接（J507RH焊條），需要按照相關規定進行操作。

3 焊接檢測

通常來說，主要采用100%超聲波檢驗塔筒法蘭、筒體縱縫、筒體連續組合縫等，使其達到實際標準要求。如果焊接接頭存在缺陷，應當對其進行后續的補焊，并重新檢查該部位是否合格[3]。

在進行焊縫外觀的檢查之前，應將其表面的毛刺、熔渣等進行清除，檢查指標應達到外觀尺寸的標準要求，且焊縫表面應平整與光滑，不得出現裂紋、氣孔、燒穿等現象。

4 塔筒包裝及運輸

塔筒驗收合格后，應進行標識的涂刷，之后再對其進行包裝，主要采用專業紅塔筒包裝布進行包裝，最后將其放置于工裝上進行內附件的安裝，并采用螺栓固定法蘭，防止運輸時出現松開的問題。

塔筒發運時應保證牢固捆綁塔筒，但需注意塔筒油漆涂層不能受損。為了防止運輸時碰傷防腐層，應將緩沖物墊于塔筒與支墩之間。在塔筒交接工作中，應由相關單位進行簽字驗收，其中包括接收單位、業主單位或現場監理，以此使塔筒的運輸效率得到保障。

5 結語

綜上所述，當前風電塔筒制造技術正在逐漸發展，因此關于其質量控制方面是非常重要的。文章從塔筒的實際制造流程出發，分析其制造方案，并且探究如何有效控制其生產質量，繼而保證了風力發電組的效益，促進了風力發電的發展，減少了火力發電，有效保護了環境，其意義是十分深遠的。

參考文獻

[1] 楊峰.自密實混凝土風電塔筒試驗模型的制作及材料力學性能試驗[D].大連：大連理工大學，2016.

[2] 康學軍，朱鍇年.埋弧自動焊在風電塔筒生產中的應用[J].機電產品開發與創新，2017（1）：23-25.

[3] 龍鈴.淺析風電塔筒制造技術及質量控制要求[J].低碳世界，2017（17）：48-49.