风力发电机塔架制造的质量控制.doc

风力发电机塔架制造的质量控制 【摘要】风力发电是发展清洁能源的必然选择之一，在开展风力发电工作的过程中就必须做好塔架制造的质量控制工作。本文结合风力发电机塔架制造工艺特点，提出风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求，以达到质量控制的目标。 【关键词】风力发电机塔架制造质量控制 风力发电作为一种清洁的可再生资源，具有无污染、占地少、储量大、投资短等特点，在全球范围内迅速发展起来，装机容量每年以近30%的速度递增。塔架是风力发电机组的重要支撑部位，市场潜力很大，效益可观。 一、风电塔架的主要技术要求和特点 风电塔架是风力发电机的关键部件之一。由于它是一个受力比较复杂的部件，加之环境条件较为恶劣，所以，对制造提出了较严格的要求。这些要求主要有下述几个方面。 1、材料 风电塔架用材gb/t1591-1988标准要求，主要材料化学成份与力学性能分别见表1和表2。 表1 化学成份 表2 力学性能 此外，对于法兰要求整体锻造，其晶粒度、非金属夹杂物、厚度方向抗层状撕裂性能等均有要求；同时，供货状态为正火热处理。 2、塔架制造的焊接要求 塔架纵环焊缝必须是自动焊，并且均要在纵缝端部点焊引弧、收弧板，环缝接头要延长，不允许在一处。同时，制造厂须有经评定合格的焊接工艺来保证焊接质量。 二、制作工艺要点 1、制作工艺流程 施工图会审→施工工艺指导书编制→材料计划编制→材料采购→原材料检验、复检→原材料喷砂→筒节下料、加工→筒节卷制→筒节组装、焊接、探伤检验→筒节修整→筒体环焊缝组装、焊接、探伤检验→筒体与法兰组装、焊接、检验→塔架附件的组装、焊接、检验→塔架整体喷砂、涂漆、检验→成品检验→包装出厂。 2、施工前准备 仔细审核图纸，编制施工工艺指导书。塔架壳体采取双向定尺备料，其定尺尺寸应考虑每带板的实际尺寸、焊接收缩余量、加工余量，每批次钢板复验时，满足取样要求(所用试板的长度、宽度)以及产品焊接试板的取样要求等。 严格按照备料计划以及施工标准、技术规范采购、复验材料。根据施工中的工序要求，提前制备切割、组装、焊接、涂装、吊运胎具。 3、塔架筒体零部件加工 （1）塔架基础环加工 塔架基础环由下法兰、筒体和上法兰3部分组成。其中上法兰为甲供成品件，下法兰、筒体为加工件。下法兰分6块瓦组焊，采用数控切割机切割。法兰板材厚度为60mm，为防止切割的扇面发生变形，切割过程中注意控制切割顺序;筒体为圆柱形，可以采用龙门卡或半自动切割机切割;切割过程严格控制零件的长、宽及对角线的尺寸公差，以确保零部件的质量。 （2）塔架各塔段零部件加工 上、中、下各塔段由上、下法兰和一些筒节组焊而成，上、下法兰均为甲供成品件，小筒节均为圆台体结构形式，为保证组装成型的法兰平面度以及每段塔段的垂直度，所有扇形材料下料必须采用数控切割机进行切割，严格控制上、下口及对角线的公差尺寸。 （3）钢板坡口加工 根据施工生产实际，塔架筒体纵、环焊缝坡口形式如下:当板材厚度δ≤30mm时，开单坡口;当板材厚度δ30mm时，开不对称双坡口。坡口角度随着板材厚度的增加适当减小。 用刨边机加工基础环纵、环焊缝的坡口;采用切割胎具切割扇形板四周的坡口。 4、筒节卷制 下料时把每个筒节内表面最少分4个等分心线，作为组对与检测基准线，并打钢印标注原材料炉批号，用记号笔标出筒节号，做好零部件标识。 钢板采用数控三辊卷板机进行卷制。由于筒体大部分为圆台结构形式，卷制筒节过程中，应注意圆台体小口坡口的保护。应避免筒体接口处出现凸凹现象，注意滚板前打头加工量的控制，避免过大或过小，筒节曲率半径必须符合设计要求。 筒节在卷制进程中用弦长≥1 500mm的上、下口弧形样板反复进行检查，其弧线与样板之间的间隙≤2mm。圆台外壳钢板注意检查其上、下口的曲率，其偏差亦≤2mm。 筒节卷制完成后，按要求进行对接点焊，为保证焊接质量，要求在纵焊缝外侧点焊固定，其对口错边量≤2mm。由于筒径大，在下滚床时容易产生变形或胀开，所以筒节下滚床之后要在每节筒节小口处下返500mm左右加十字形支撑，以确保其圆度。 5、装配 筒节纵缝焊接完成，经探伤检验合格后，上滚床溜圆。检测其同轴度、圆度及上下口平行度。溜圆合格后再次进行超声波探伤，检测是否有裂纹等缺陷，合格后组对。 相连接的法兰成对组合，组合后检查孔的位置，确认无误后，用备用螺栓成对均匀把合，再用连接板(在不影响焊接的前提下)里外均匀连接。 组对筒节与法兰，筒节的纵缝放在两法兰孔中间。筒节与法兰要无间隙组对，合格后再组对另一筒节，组对时纵缝与已组装完的筒节相错180°。 用悬臂焊机或埋弧自动焊机进行埋弧自动焊接，