风塔塔筒制作工艺1质检讲解.docx

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风塔塔筒制作工艺1质检讲解

前言

风力发电机塔架在风力发电过程中与风力发电机配套使用，也是风力发电的主要受力部件，要求要有足够的强度和刚性，以便能承受风压所产生的巨大弯矩，要有良好的表面防护要求，以便能抵御沿海风力及盐雾性大气的长期侵蚀，保证塔架的使用寿命。

因此，选用的原材料必须符合塔架要求，更要有科学的制造工艺，对表面进行彻底的除锈和优质的表面喷镀，并严格按图样及技术文件相关标准检验，只有这样才能生产出理想的产品。

1、适用范围

本工艺适用于本公司风电塔架的制作。

2、编制依据

2.塔架总图及相关零部件图。

2.2风塔塔架技术条件。

3、风塔塔架制作工艺流程

4、制作工艺

4.1材料入厂检验及复验

4.1.1法兰入厂检验及复验

法兰应有完整合格的产品出厂证明：

材料合格证，制造和检查记录报告，报关单，有化学成分、力学性能复验报告、无损探伤报告、热处理报告等。

法兰必须由锻造和辗环工艺生产并且经过热处理的无缝热轧环。

锻造比至少为4:

1。

按图纸检查法兰尺寸。

法兰四面整体进行100%的超声波复验，按JB/T4730.3-2005规定Ⅱ级为合格。

法兰四面整体进行100%的磁粉复验，按JB/T4730.4-2005规定Ⅰ级为合格。

按批次交第三方进行化学成分、力学性能复验。

4.1.2钢板入厂检验及复验

主体及门框材料必须要有完整的质量证明书、合格证以及完整的标识及合格的Ⅱ级探伤板证明，其内容必须符合GB/T1591-94《低合金高强度结构钢》的技术要求。

钢板外观质量：

钢板表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹杂和重皮；表面锈蚀、麻点或划痕等缺陷的深度不得大于该钢板允许负偏差的1/2。

门框钢板进行100%的超声波复验，按JB/T4730.3-2005规定Ⅱ级为合格。

交第三方进行化学成分（按炉批号和板厚）、力学性能复验，按GB1591-94《低合金高强度结构钢》验收。

4.2筒节制作

4.2.1下料及开坡口

按数控下料图用数控机火焰切割机下料，清理熔渣或飞溅物，钢板切割表面必须符合ENISO9013规定的ⅠA级要求，所有可见表面无损伤和毛刺，必须磨光，不允许采用补焊的方法修补。

按下图图示，检查下料后钢板大小弦长、宽度和对角线长，长度允差理论值±2mm，宽度允差理论值0～2mm，对角线之差≤3mm。

检查合格后采用半自动切割机开出V型坡口并打磨坡口及周围，露出金属光泽，具体哪些钢板开坡口和具体的坡口形式见焊接工艺或排版图（注：

坡口形式以焊接工艺为准）。

具体角度按焊接工艺规程，切割面表面粗糙度为Ra2.5,无坡口边与板面垂直度＜1mm。

切割后在钢板上用铅油笔做好标识，内容包括项目名称、产品编号、板号、钢板规格、材质、炉批号。

并做好钢印标识（XXX-X-T1/2/3/4-bb～cc）。

“XXX”代表的具体项目风塔，“X”代表第X台风塔，“1”代表风塔塔架底段标记，“4”代表风塔塔架顶段标记，中上段及中下段分别是“3”和“2”。

（如共三段则“3”代表风塔塔架顶段标记，“2”代表中段塔架）bb代表塔架分段最下面的筒节，cc代表塔架分段最上面的筒节。

钢印标识要在钢板内侧距板边200mm，标记位置见上图图示。

例：

第一台底段塔架最下面一节塔筒编号为XXX-01-T1-01。

4.2.2滚制筒体与组对纵缝

在卷板机上先压头，后滚圆。

滚制筒体时应注意，把钢印号滚在筒体内侧。

用同径内卡样板检查，要求在板端部1000mm范围之内，其间隙不大于2mm,其它部位间隙不大于3mm。

组对纵缝时须保证与法兰面对接部位的筒体端面须为平齐，其余筒体中点对齐对纵缝。

组对对接间隙0～1mm,纵缝错边量≤2mm。

滚制筒体时注意保护好筒子不被划伤。

在纵缝的延长部位点固引（熄）弧板和产品试板，引（熄）弧板长度至少为100mm（厚度与筒体相同），产品试板为150mm×600mm。

应采用与筒体母材相匹配的焊材施工，定位焊长度50～60mm，间距300～400mm,焊高4～5mm。

4.2.3焊接纵缝

焊接环境温度应＞0℃（低于0℃时，应在施焊处100mm范围内加热到15℃以上），相对湿度＜90%，焊接工作区必须采取适当的措施防风雨。

焊缝区域要根据材料类型和部件厚度充分预热。

如果引入热量少或者热量散失快，工作件必须预热，如果局部温度过高也会影响机械性能，施焊时应避免这些情况。

不允许在筒体上任何部位引弧，在引弧板上引弧，用埋弧焊焊接纵缝，具体见焊接工艺卡。

焊接完成后清除熔渣和毛刺。

焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

4.2.4回圆

回圆前应将引弧板及产品试板火焰切割去除，不允许切割掉母材，切割时要留有2-5mm的打磨余量，切除后应磨平。

按卷板工艺守则校圆，每节筒体最大最小直径差见各项目技术协议，任意局部表面凹凸度见各项目技术协议或工艺卡片。

筒节对接纵向钢板的翘边误差，见各项目技术协议或工艺卡片。

4.2.5无损检测

进行焊缝外观检测，合格后进行超声波检测，检测比例100%，按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

4.3风塔法兰与相邻筒节组对

4.3.1组对

将法兰放在平台上，在法兰的内侧打法兰编号钢印，作0°，90°，180°，270°标记。

组对时测量筒节两端和法兰的周长，以确定环缝的错边量是否在合格的范围内，以及使圆周的错边量统一，防止出现错边量或大或小的现象。

错边量超差的，严禁组焊，必须修整筒节。

可采用筒内打支撑的方法调节端部椭圆度，椭圆度≤3.5mm。

按照排版图要求将筒节作0°，90°，180°，270°方位标记，用石笔作标记。

在平台上法兰外侧焊接定位工装（不能焊在法兰上），0°，90°附近各一个，利于安放筒节，并根据需要增减定位工装。

组对前塔体及法兰坡口内及其两侧各20mm用磨光机打磨，以除去铁锈、油污等杂质。

将筒节吊起装到法兰上，此过程注意不能让定位工装划伤筒体。

根据标记线、计算的错边量进行无间隙组对，纵缝必须在两个法兰孔中间。

定位焊长度90～100mm，间距100～130mm，焊肉高度2～3mm。

对接错边量按各项目技术协议或工艺卡片。

4.3.2风塔法兰与相邻筒节环缝焊接

将装配的组件移到托辊上，按焊接工艺卡焊接。

控制焊缝边缘距最近的法兰面15mm以上。

清除熔渣和毛刺。

焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

在塔筒法兰与筒节的焊缝边缘50mm处，270°方位（门方位）内壁上打上焊工钢印，要求防腐后也能清晰看到。

4.3.3无损检测

进行焊缝外观检测，合格后进行超声波检测，检测比例100%，按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

法兰与筒节的T型焊缝接头处均布片射线检测。

要求布两张片，每条焊缝各一张，胶片长度300mm。

其余选择最薄弱焊缝3-5处布片射线检测，T型焊缝和最薄弱焊缝接头按JB/T4730-2005规定Ⅱ级合格。

4.4风塔筒节与筒节组对

4.4.1筒节与筒节组对

相邻3~4个筒节采用卧式组对，筒节与筒节对接采取外边对齐，相邻不同厚度的筒节对接时采取1/4的圆滑过渡。

错边量偏差详见各项目技术协议中对接错边量偏差表。

组对时相邻筒节纵向焊缝布置严格按排板图要求错开，然后进行定位焊。

定位焊长度90~100mm，间距100~130mm，焊肉高度2~3mm。

4.4.2筒节与筒节环缝焊接

相邻3~4个筒节组对完后，将装配的组件移到托辊上，按焊接工艺卡焊接。

清除熔渣和毛刺。

焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

4.4.3无损检测

进行焊缝外观检测，合格后进行超声波检测，检测比例100%，按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

筒节与筒节的T型焊缝接头处均布片射线检测。

要求布两张片，每条焊缝各一张，胶片长度300mm。

其余选择最薄弱焊缝3-5处布片射线检测，T型焊缝和最薄弱焊缝接头按JB/T4730-2005规定Ⅱ级合格。

4.5风塔筒节组合件与筒节组合件组对

4.5.1筒节组合件与筒节组合件组对

检查并调整组对工装保证直线度、水平度，以保证塔段成型的同轴度、平行度。

先将其中一段放在工装架上，再将另一段调整好角度（根据排版图）吊在工装架上，间隙尽量的小。

相邻筒节的纵缝应相错180°，根据对接标示进行无间隙组对。

定位工装焊接在筒节内侧。

错边量偏差详见各项目技术协议中对接错边量偏差表或工艺卡片。

4.5.2组对后检测

对接完成测量塔段的同轴度、平行度，按下图图示做中心支架在O1（O2）位置分别固定找出中心孔，要求孔拴上钢卷尺（或钢琴线）。

在另一端用弹簧称拴在钢卷尺上，用相同的拉力（约5-10公斤）测量并记录A，B，C，D四个象限斜边长，其相对差值3mm以内为合格。

检测风塔分段高度，即两中心孔O1、O2的距离。

下段塔架、中下段塔架、中上段塔架、上段塔架的高度见每批图纸。

4.5.3筒节组合件与筒节组合件环缝焊接

测量塔段的同轴度、平行度等后，将装配的组件移到托辊上，按焊接工艺卡焊接。

清除熔渣和毛刺，焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

4.5.4无损检测

进行焊缝外观检测，合格后进行超声波检测，检测比例100%，按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

筒节与筒节的T型焊缝接头处均布片射线检测。

要求布两张片，每条焊缝各一张，胶片长度300mm。

其余选择最薄弱焊缝3-5处布片射线检测，T型焊缝和最薄弱焊缝接头按JB/T4730-2005规定Ⅱ级合格。

4.6组对门框

4.6.1划线

风塔塔筒尺寸检测合格后，根据风塔项目的排版图、技术规范、下段塔架图纸进行划线。

按法兰上的270°方位先画高度线，再根据高度位置划门框中心位置线。

将门框吊到塔架下段内部，调整位置对准门框中心线，按照门框的外形用石笔划线。

4.6.2组装

根据焊接工艺坡口要求，沿线开门洞，并确保组对时门框与门洞的间隙最小，利于焊接，为保证开孔后的尺寸，应注意切割时割嘴的角度，如下图所示：

修磨坡口及周围，露出金属光泽。

组对前根据图纸上门框伸出筒体的尺寸，在门框的顶端及下端焊接定位板，以利于门框组对。

如图7所示：

焊好定位板后，筒体开孔方位调整到最上部，将门框吊到筒体的上面，放入孔内，定位板与筒体外侧接触，调整门框两端尺寸至同样大小，点焊，如下图所示：

4.6.3焊接

门框和焊接筒体两个部件都必须充分预热，两个部件必须在距离焊缝100mm处加热到100～125℃。

用温度计检查温度并记录焊接过程检验记录卡。

整个焊接过程中不低于预热温度。

焊接时必须在两侧同时对称施焊，不允许由一边从头至尾连续焊接。

按焊接工艺进行焊接，清除熔渣和毛刺，焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

在门框与筒节的焊缝边缘向上50mm处，270°方位（门方位）内壁上打上焊工钢印，要求防腐后也能清晰看到。

4.6.4无损检测

进行焊缝外观检测，合格后进行超声波检测，检测比例100%，按JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。

T型焊缝接头处均布片射线检测。

要求布两张片，每条焊缝各一张，胶片长度300mm。

其余选择最薄弱焊缝3-5处布片射线检测，T型焊缝和最薄弱焊缝接头按JB/T4730-2005规定Ⅱ级合格。

4.7塔架检验及预装配

4.7.1外观处理、火焰矫形及焊后检测

打磨处理表面外观。

外观合格后采用火焰矫形，注意火焰温度不能过高，形成切割火焰。

探伤检测合格后，用激光测平仪检测法兰平面度及内倾度。

不合格的标出超差位置及超差数值来确定矫形程度。

使上段上法兰平面度达到各项目要求，其它法兰平面度达到各项目要求。

上段上法兰内倾度，下段下法兰内倾度，其它法兰内倾度具体见各项目技术协议或要求。

4.7.2做对接标识及首台预组装

每台塔架上下四段均按图纸做好对接标识，首台进行总体组对，再次测量塔段的同轴度、平行度，以四个斜边长度差值在3nmm以内为合格（n为塔架分段数量），但最大不得超过9mm，塔架总高度公差按各项目要求。

同时检查焊接变形等情况。

4.8组对附件

4.8.1划线

根据风塔项目的排版图、技术规范、焊接附件图纸进行划线。

根据法兰上的0°，90°，180°，270°标记划附件位置线（梯子中心线、梯子连接板、支撑耳板等），先画高度线，再根据高度位置和角度计算出附件确定的位置线。

划线后一定要互检尺寸，防止出现偏差、错误。

采用快速划线法划出梯子连接件的位置。

如下图所示：

先划出梯子中心线并用等腰三角形法校正，再根据纵向、周向定位尺寸划出A、B、C、D四点的位置线，连接AC、BD线（注意校正AC、BD之间的弦长），再根据图纸给出的纵向尺寸划出AC、BD上其它各点的定位线。

定位线划好后，将梯子连接件组焊在筒体上。

其他附件划线参照梯子划线方法。

4.8.2组装

根据划线位置，点焊塔架附件，附件要避开塔架焊缝，注意相互位置关系的确认，防止出错。

首台进行试装（不允许强行组装），确定尺寸位置，试装合格后拆卸安装附件。

4.8.3焊接

按焊接工艺焊接，清除熔渣和毛刺，焊缝和热影响区表面不允许有裂纹，开放型缩孔，气孔，夹渣，未熔合，深度>0.5mm的咬边及低于焊缝高度的弧坑等。

4.8.4无损检测

附件与塔筒焊接后，焊缝进行100%磁粉检测，按JB4730.4-2005规定Ⅰ级为合格。

4.9打砂除锈

进行外观检查，合格后开始打砂。

当环境相对湿度大于80%或金属表面温度低于露点温度3℃时，不能进行喷砂等表面清理施工。

若已完成喷砂等表面清理施工，也要等相对湿度低于80%后重新进行表面清理。

以各项目塔架技术条件中塔架与基础环防腐技术规范为准，喷砂除锈等级应达到GB8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》或者ISO8501-1:

1988的Sa2.5级，对于喷锌的部位，达到GB8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》或者ISO8501-1:

1988的Sa3级。

涂装前钢材表面粗糙度要求，按照GB/T13288-1991《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》标准规定，达到Rz40μm～Rz80μm之间粗糙度要求，或符合ISO粗糙度比较板“中等”（G）的要求。

喷砂完成后，除去喷砂残渣。

使用真空吸尘器或无油无水分压缩空气，除去表面灰尘，表面除尘度达到ISO8502-3中三级以下。

经自检质量，并取得监造方认可，合格后必须在4h内喷漆。

进行下一道工序前，如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时，要待环境达到施工条件后，用干燥的压缩空气吹干表面水分及灰尘后施工。

喷砂完成后应及时收砂，并经尘沙分离器分离。

清洁的好砂可以回收，废砂及尘埃应及时清除出系统。

4.10喷漆

4.10.1当环境相对湿度大于80%或金属表面温度低于露点温度3℃时，不能进行喷漆或喷锌。

首先用圆刷子对边、角、焊缝进行刷涂，以及使用无气喷涂难以接近的部位进行预涂。

然后采用无气喷涂进行施涂。

除非另行商定，油漆制造厂的技术产品参数表给出的资料也适用于表面准备的类型和质量要求（如清洁度，粗糙度等），但要以书面形式通知用户。

4.10.2防腐涂层系统

a、只能使用经过认证的并且由用户批准的涂层系统。

b、按照ISO12944-7的要求，油漆制造厂必须给出正确使用涂漆材料所需的技术产品参数，必须在涂漆工作开始之前将技术产品参数表和有关材料安全参数表提供给承包方。

c、按照ISO12944-8的要求，油漆制造厂必须为承包方制定修复规范。

该修复规范必须在第一个样品交货前提供给用户。

如果涂漆部件需要修复，必须在该部件交货前将包括修复建议在内的偏差报告发给用户。

d、涂层系统制造厂必须证明油漆产品的技术适合性（涂漆材料）。

必须出具由认证机构出具ISO12944-6要求的检验合格证或者类似证明，例如TL918300第2部分–未来的TL/TP-ZTV-KOR-钢结构件（技术交货条件/检验规范，钢结构防腐的其他技术条款）。

e、认证和批准的涂层系统按各项目塔架技术协议执行。

塔架平台、门、直爬梯、电缆架、入口梯子等采用热浸锌防腐，锌层厚度按各项目技术协议中规定执行。

4.10.3非批准的涂层系统

如果供货厂家使用自己的涂层系统（与用户规定的不同），则适用本条规定。

供货厂家计划使用的方案要满足以下要求：

a.方案经过风力发电机组塔架防腐实践，至少5年内未出现防腐层的脱落、生锈等现象。

b.自然条件与本工程的现场条件基本相同，或者更加恶劣。

c.底漆干膜固化后的含锌量≥80％

在开始工作之前，必须将此新的涂层系统配套方案、规范、使用方法和保证书提供给用户批准。

4.10.4涂漆厚度

各项目技术协议中规定的涂漆总厚度为最小厚度，整个涂层表面都必须遵守。

单个涂层最大允许公差为10%。

涂层系统的最大厚度决不能超过最小涂漆厚度的两倍。

涂层不允许有任何缺陷。

4.10.5光泽度

涂漆工作采用的方法必须能达到整体均匀一致、颜色一致、平整光亮的外观。

按照DIN67530的要求面漆的光泽应在60到80个单位之间，测量角度为60°。

一个部件中光泽度的差别应不超过15个单位，并记录，以记录表格形式提供给用户。

4.11安装附件

所有靠紧固件连接的附件，应在最终涂装后安装。

其它连接件与筒体焊接完毕，先进行除锈、涂漆，内外表面油漆干后再组装安装件。

为保护好油漆，安装过程中应禁止转动筒体，故在喷漆时应提前将筒体梯子的方位调整在最下侧，以利于梯子的安装。

其它内件安装时可在筒体内放置人字梯，以方便安装。

安装过程中在筒体内铺上地毯，进入筒体内必须穿脚套，以利于保护筒体内部的油漆。

安装时注意以下几点：

a.门板装配应保证与门框贴合紧密，门销轴同轴度、门轴座同轴度保持在φ0.3以内，门锁挡块与门锁舌配合良好（门轴座、门锁挡块建议配焊），确保塔架门开关自如。

b.梯架支撑与直爬梯连接时应配合良好，贴合紧密。

不允许出现支撑翘起、松动等现象，连接应牢固可靠。

如采用安全滑轨，组对时不允许出现错边现象，应保持平整，确保安全滑块（防跌落装置）通过时顺畅，无阻滞。

c.塔架平台面板与支撑耳板间在装配时放置厚度为3mm～5mm的橡胶垫，橡胶垫在装配后方向保持一致。

d.入口梯子连接耳板焊接后需与入口梯子进行试装，耳板与入口梯子需配合良好，不允许出现倾斜、翘曲等现象。

e.塔架门上的门插销需与入口梯子上插销孔试装，避免错位。

f.附件装配时螺栓联接部位的非不锈钢螺栓紧固力矩按各项目技术协议中规定执行（螺栓等级不低于8.8级）：

g.使用自锁螺母（GB/T889.1-2000）的紧固件，螺纹锁固保证连接紧固可靠。

h.平台组装完成时，整个平面应平整，不得有翘曲等缺陷，相邻面板的相邻边缘高度差不大于3mm，面板对接缝宽度差不大于3mm，相邻面板外圆偏移量不大于3mm，整体平面度小于6mm；平台圆周边缘与塔壁之间的间隙均匀，间隙宽度差不大于6mm；边缘保护条用工业胶牢固的粘接在平台面板上；

安装顺序：

塔架内件安装时应按照具体情况进行安装。

i.底平台（或电抗器平台）必须按图纸进行预装配，装配过程中所有连接板、支撑等连接固定孔要保证准确、顺畅，对不能顺畅安装的孔部位要采取校、扩、更改孔位置等措施来调整安装位置，一切破坏原热浸锌层的要及时用自喷锌漆补喷。

j.内件安装中所有需用涂胶粘接的密封条等，要严格按标准执行，做到涂抹均匀、粘接牢固。

4.12包装储存运输

油漆涂层硬化后，安装附件，不能安装的附件（电器件、钢丝绳等）用包装袋包装。

包装储存运输以塔架技术规范中塔架与基础环制作技术规范为准，法兰必须采用10号槽钢米字支撑固定。

塔架离开地面150mm存放，搬运和吊装不允许损伤防腐层，将产品进行包装、入库。

除了商定的吊点以外，不允许在涂漆表面装起吊索具，吊装索具（钢丝绳）必须采取可靠的防护措施，避免与防腐层直接接触。

塔架在运输过程中应捆绑牢固，两边放置楔形垫木防止滚动；捆绑索具及垫木与塔架之间须垫放毛毡等物，以防运输过程中的碰撞损伤防腐层。

风塔塔架通用制造工艺

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审核：

批准：

2011-04-15发布2011-04-20实施

威海龙江重工机械装备有限公司发布