風電塔筒的制作過程探究

摘要：本文對風電塔筒的制作過程及常用的制造工藝做了介紹，同時分析了塔筒施工時所應用的防腐以及運輸包裝等工藝技術，以期為相關行業(yè)從業(yè)人員提供指導和幫助。

關鍵詞：風電塔筒;制作工藝;防腐技術;運輸包裝

塔筒作為風電機組當中的承重部件，能夠有效吸收機組運行過程中產生的震動，有效保障了風電機組的運行穩(wěn)定性。當前，在進行大型風電機組塔架的施工時，多采用圓錐、鋼制圓柱以及圓錐圓柱相結合的桶型工藝。通常情況下，風電機組的塔筒分為3～4段，塔架采用整體鍛造法進行連接，而塔筒板的材料主要是熱軋低合金高強度結構鋼，其穩(wěn)定性及耐腐蝕性都較強。

一、塔筒的制作工序概述

在進行風電機組塔筒的制作時，其制作順序依次為筒節(jié)、頂法蘭、其余法蘭以及塔架的最后組裝。

在進行筒節(jié)的制作時，首先需要對制作原材料進行檢查以及二次復檢，然后對施工鋼板進行預處理以及數(shù)控切割下料等，在完成上述工作內容后需要對施工鋼板以及其他材料的尺寸進行檢驗。待檢驗合格后需要對坡口進行加工以及卷圓，最后進行的焊接、校準以及檢測。

在進行頂層法蘭和筒節(jié)的制作時，首先需要對成品法蘭進行入廠檢測以及二次復檢，然后將頂層法蘭和筒節(jié)進行焊接以及檢測。倘若檢測出的平面度超過預期標準，需要對法蘭上表面進行二次打磨，確保其平整度符合施工要求。

在進行其余法蘭和筒節(jié)的制作時，和頂層法蘭類似，需要對其進行入廠檢驗以及二次復檢，然后將其和筒節(jié)焊接起來，最后對其平面度進行檢測。

最后需要對塔架進行組裝，具體來說需要完成以下流程：首先對法蘭及各對應筒節(jié)進行組對、檢測以及焊接，在焊接過程中需要將其內件位置線標明出來，方便檢測人員進行二次復檢，然后對內件進行焊接以及防腐處理，并對內件進行裝配、包裝以及發(fā)運。

二、塔筒制作的關鍵工藝

在進行塔筒的制作時，有幾項關鍵技術直接關系著塔筒制作的最終質量：

2.1材料復檢

在所有法蘭進廠進行后續(xù)施工之前，需要對其進行機械、物理以及化學等多個項目的復檢，法蘭供應商需要根據(jù)施工要求為施工企業(yè)提供另一套復檢需要的試樣，在復檢合格后才能夠用于后續(xù)的施工。筒體材料需要根據(jù)不同的爐火熔鑄批次進行機械、化學以及沖擊耐受力等方面的二次復檢。在此過程中，供應商同樣需要為施工企業(yè)提供復驗所需材料。

2.2塔筒鋼板下料

塔筒是由很多個塔節(jié)構成的，每一個塔節(jié)都只能由一張鋼板組成，同時，由于在具體施工過程中塔節(jié)的高度允許有正偏差，因此在每個塔節(jié)施工高度方面可以允許其有3.0mm的收縮量。

2.3門框制作

在進行門框的制作時，需要確保整塊鋼板下料，不能在下料過程中采用拼接的方法。同時在進行門框的裝配焊接時，除了要保證門框的裝配正確外，還需要確保門框的安裝和修磨坡口鈍邊工作同時進行。在進行坡口鈍邊的修磨時，需要保持門框四邊和孔隙之間形成約為2mm的間隙。

2.4塔筒焊接防變形措施

法蘭和筒體焊接完成后會出現(xiàn)較大的形變誤差，這將影響法蘭的平面度和邊長的精細尺寸，因此在進行二者的焊接前需要采取相應的措施來防止其發(fā)生變形。首先可以采用螺栓固定雙法蘭的方法來最大限度的限制焊接形變程度，同時在焊接過程中還需要對焊接的順序以及焊接所用工藝進行嚴格控制。其次，可以在進行法蘭和筒體的焊接前對焊道坡口兩側進行高溫預熱，然后進行焊接，這樣也能夠減少形變程度。

2.5對法蘭平面度和傾斜度進行測量

對于施工單位來說，在購置法蘭入廠后需要首先對其平面度進行測量，而法蘭的傾斜度可以采用鋁合金方管來進行測量，測量結果允許存在內傾0.5mm的誤差。當進行各個塔節(jié)的焊接時，則需要確保相鄰法蘭的間隙在0.5mm之內。

三、塔筒的防腐工藝及油漆維修工藝

在進行塔筒涂漆施工時，需要禁止采用滾刷的方法，這主要是由于塔筒存在垂直傾斜度，因此采用滾刷的方法來對其進行粉刷時必然會存在部分表面的遺漏，加速其腐蝕和衰老，因此相關工作人員需要采用無氣噴涂的方法來進行塔筒的涂漆。在進行涂漆的過程中，需要確保表面的相對濕度不超過80%，同時涂刷表面的溫度比施工現(xiàn)場環(huán)境溫度高3℃左右。在進行涂漆的過程中，需要確保涂漆高度和油漆供應商所規(guī)定的環(huán)境空氣及部件表面最高溫度值及最低溫度值相一致，不能超出該限定范圍。在進行風電機組塔筒的涂漆工作時，需要在塔筒內、外表面，法蘭面以及鍍鋅零件表面采用不同的涂漆手段。

當前，在進行塔筒的油漆維修時通常將其分為以下三個部分：第一，對塔筒表面的舊涂層以及銹蝕層進行全方位的清理，充分暴露金屬母材料，母材料的暴露程度需要達到Sa2.5級。倘若母材料的暴露程度達不到預期，施工人員可以通過動力砂輪來對需要暴露的部位進行打磨，或者對其進行處理使之成為梯度的過渡層。第二，按照規(guī)定的漆膜厚度來采用原始配套方案來進行底漆的手動沖刷;第三，在進行中間漆以及面漆的施工時，可以選擇直接噴刷的方式來使得施工后厚度和施工預期相符。

四、風電機組塔筒的運輸及包裝

在完成塔筒的制作且經檢驗合格后，需要將其運往使用現(xiàn)場。在對其進行運輸時，需要采用裝箱或者集中包裝的方法來進行配件的運輸。在進行相應材料的包裝時，工作人員需要采用一定的防撞、防潮、防塵手段，將附件和主設備同時運往現(xiàn)場。

在運輸過程中，為了避免法蘭出現(xiàn)變形的情況，可以選擇十號槽鋼將塔架的上、下法蘭進行支撐固定。在對其進行包裝時，首先需要使用于塔筒體積相同的大包裝布來對塔筒進行包扎，然后將其置于運輸座上，在運輸座表面鋪設大量的毛氈和軟毯。另外，為了避免空氣中的灰塵及雜質進入塔筒內，需要采用包裝封頭來對塔筒的兩側進行密封。

參考文獻

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作者簡介：曹金磊（1988.08—）;男，漢族，山東省諸城市人，技術專工，本科; 研究方向為風電塔筒的制作過程探究。

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