探討風力發電塔筒制造技術及質量控制要求

張志龍

中國水利水電第八工程局有限公司 四川 涼山 615000

引言

隨著我國風力發電事業的不斷發展和相關基建工作的推進，在塔筒的生產上更加關注建設的流程和質量把控，有效促進了風力發電生產的發展態勢。風力發電作為一種重要的電力資源補充方式，其生產的穩定性一直備受關注，通過塔筒建設和質量管控能夠形成更加嚴格的生產建設流程，對推動風力發電發展具有重要意義。

1 風力發電塔筒的制造流程與技術分析

1.1 塔筒生產流程

在進行塔筒生產之前必須要明確基礎原材料的加工步驟，將滿足厚度和尺寸的鋼材進行切削和卷板，使其更滿足塔筒建設的需要。在連接鋼筒時采用焊接工藝，一般選擇保護焊或埋弧焊的方式，需要結合實際建設需要靈活選擇。為了保證塔筒的連接質量，外側的法蘭也要進行焊接，其他相關的附件和內飾等可以采用拼裝或焊接的方式進行處理。在塔筒的基礎結構建設完成后需要進行質量檢驗，驗證合格后的塔筒表面在涂覆防腐油漆，并使用專門的材料包裝固定后進行吊裝與運輸。

1.2 塔筒建設方案

在生產之前需要提前將鋼材、法蘭和其他相關的附件與內飾材料備齊，由于不同的塔筒結構需要的鋼材厚度存在差異，需要提前進行質量驗收，合格后將相關的建材運用到加工區域。在進行鋼板的卷板卷圓處理中要提前對操作機床進行參數調節，使其能夠按照要求實施鋼板的切割處理。為了避免在加工中導致原材料混亂的問題，需要對其進行變化處理，以便技術人員能夠識別。一般切割時的尺寸要求不能超過2mm，在卡口處要對切割的位置進行打磨使表面更加平滑[1]。在對鋼板進行卷板和卷圓處理時要使用樣板進行對比和把控，要求間隙在2mm內，否則可能會導致卷板變形的問題，在進行圓度較正時要保證最大誤差不超過0.5%。一些較大的法蘭拼接要在專門的操作平臺中開展，并核對邊長結構，保證連接的穩定性。

1.3 焊接拼裝技術

在風力發電塔筒的生產制造當中需要進行焊接保證鋼材的連接情況，在進行有一定深度的縱縫連接時，要先進行內部處理，焊接完成后將表面清洗干凈，保證在背縫處理的過程當中能夠露出坡口金屬，避免對后續的焊接工藝開展產生影響。在使用氣體保護焊接時需要先進行打底處理，并保證氣體的純凈度，防止影響焊接質量或產生安全隱患。一般針對間隙在2mm內的焊接處理，可以使用ER50-6焊絲進行焊接處理，操作完成之后需要對表面進行打磨和清理，并通過直接觀測的方式核查焊接表面是否產生熔渣或毛刺現象，存在焊接質量問題需要及時進行補焊處理。一般風力發電塔筒焊接的合格級別為一級，焊接結構內部的治療可通過超聲波無損探傷的方式進行檢驗。

2 加強塔筒建設質量控制的對策

2.1 加強建材復檢

由于塔筒制造過程當中大量使用了筒體鋼板，為了保證后續焊接拼裝的質量，需要提前對建材進行質量檢驗。首先，一般對鋼板進行檢驗需要使用到超聲波，通過無損探測的方式驗證鋼材內部的結構情況，一般要求第二次復檢的建材數量比例達到10%以上[2]。在質檢當中要按照鋼材的成分和批號進行分組，采用分層抽樣的檢驗方式選擇待檢樣品，并在質檢的過程當中對批號、件號和材料等級等信息進行詳細記錄，保證質量檢驗的有效性。其次，對于一些鍛造法蘭或有電磁產品的質量檢驗對其質量要求更高，一般需要達到JB/T一級要求。在實際檢測過程當中對于塔筒建設使用的各類焊材和設備也需要進行質量檢驗，在確保產品合格和力學性能穩定的前提下開展制造與生產。

2.2 控制包裝運輸

塔筒生產完成之后需要進行一定的防腐處理，在進行質量驗收完成后使用可以隔離空氣與水的涂料在表面進行噴涂，并使用專門的包裝材料將其包裹裝車。由于塔筒本身的體積較大，在運輸過程當中需要使用到吊裝設備，并在其內部安裝一定的支撐構件，防止在吊裝過程當中出現受力變形等問題[3]。常見的法蘭連接處需要使用支撐構建，并使用螺絲加固防止運輸和吊裝時出現松動脫落問題。在進行包裹裝車時必須要捆扎牢固，同時避免刮傷表面的防腐涂層。為了應對在運輸過程中出現的沖擊問題，需要在吊裝結構和塔墩的連接處安裝一些緩沖裝置，加強對塔筒的防護。在進行產品接收和運輸過程當中必須要有一定的清單記錄，經過質檢合格后簽字收入。

2.3 開展焊縫探傷

由于塔筒大部分的結構都需要經過焊接處理才能夠形成完整的筒體，為保證其建設質量，需要運用一些無損檢驗技術對焊縫連接情況進行核查，避免出現虛焊或漏焊等問題。在進行探傷檢測當中要特別關注一些環狀縫、縱向縫，都屬于經常會出現焊接問題的結構。在一些焊接口處要將表面多余的焊料進行清除并檢驗，若發現局部有缺陷或漏焊部分需要及時進行補焊處理，并再使用無損探測技術進行二次檢驗，合格后才能夠排除該位置的質量隱患[4]。有時一些連接存在缺陷的位置，若處在焊接的端口部分則需要對焊縫進行延長處理，一般長度不超過10%，防止在補焊建設當中不能保證有效的連接。焊縫的檢驗情況必須要結合外觀檢測和無損探傷，根據不同連接處的焊接要求展開質檢工作，確保整體建設合格。

3 結束語

總之，在進行風力發電塔筒的生產制造過程中必須要加強對基礎建材質量的把控，在進行切割處理和焊接實操時要嚴格按照設計標準執行，并在生產完成后借助一些超聲探測等技術進行質量核驗，避免留存安全隱患。在運輸塔筒時要注意做好防護處理，可以使用一定的緩沖裝置，或使用一些螺栓或支撐零件以保障塔筒的穩定性。