风电塔筒制造工艺.docx

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风电塔筒制造工艺

目录之迟辟智美创作

1.塔筒制造工艺流程图

2.制造工艺

3.塔架防腐

4.吊装

5.运输

一、塔架制造工艺流程图

（一）基础段工艺流程图

1.基础筒节：

H原资料入厂检验→R资料复验→R数控切割下料（包括开孔）→尺寸检验→R加工坡口→卷圆→R校圆→100%UT检测.

2.基础下法兰：

H原资料入厂检验→R资料复验→R数控切割下料→R法兰拼缝焊接→H拼缝100%UT检测→将拼缝打磨至与母材齐平→热校平（校平后不服度≤2mm）→H拼缝再次100%UT检测→加工钻孔→与筒节焊接→H角焊缝100%UT检测→校平（校平后不服度≤3mm）→角焊缝100%磁粉检测.

3.基础上法兰：

外协制品法兰→H入厂检验及试件复验→与筒节组焊→100%UT检测→H平面检测.

4.基础段组装：

基础上法兰与筒节部件组焊→100UT%检测→H平面度检测→划好分度线组焊挂点→整体检验→喷砂→防腐处置→包装发运.

（二）塔架制造工艺流程图

1.筒节：

H原资料入厂检验→R资料复验→钢板预处置→R数控切割下料→尺寸检验→R加工坡口→卷圆→R组焊纵缝→R校圆→100%UT检测.

2.顶法兰：

制品法兰→H入厂检验及试件复验→与筒节组焊→100%UT检测→平面度检测→二次加工法兰上概况（平面度超标者）.

3.其余法兰：

制品法兰→H入厂检验及试件复验→与筒节组焊→100%UT检测→平面度检测.

4.塔架组装：

各筒节及法兰短节组对→R检验→R焊接→100%UT检测→R检验→H划出内件位置线→H检验→组焊内件→H防腐处置→内件装配→包装发运.

二、塔架制造工艺

（一）工艺要求：

（1）筒体纵缝、平板拼接及焊接试板，均应设置引、收弧板.焊件装配尽量防止强行组装及防止焊缝裂纹和减少内应力，焊件的装配质量经检验合格后方许进行焊接.

（2）塔架筒节纵缝及对接环缝应采纳埋弧自动焊，应采用双面焊接，内壁坡口焊接完毕后，外壁清根露出焊缝坡口金属，清除杂质后再焊接，按相同要求制作筒体纵缝焊接试板，产物焊接试板的厚度范围应是所代表的工艺评定覆盖的产物厚度范围，在距筒体、法兰及门框焊约50mm处打上焊工钢印，要求涂上防腐层也能清晰看到；

（3）筒节纵环焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔、未焊透、未融合及深度>0.5mm的咬边等缺陷，焊接接头的焊缝余高h应小于焊缝宽度10%;

（4）筒节用料不允许拼接，相邻筒节纵焊缝应尽量错开180度，筒节纵焊缝置于法兰两相邻两螺栓孔之间.

（5）焊工资格要求：

焊接工作由取得相应项次资格的焊工担负.

（6）焊接资料要求：

焊接资料的选用，必需经过严格的严格焊接工艺评定，正式焊接时必需按工艺评定合格的焊材选用，焊接资料的性能必需符合焊接工艺评定要求，并提交焊接资料质量证书.

（7）焊接条件及要求：

所有多层焊要求层间温度控制在100~200℃之间，或按焊接工艺执行，焊接环境温度不得低于0℃（低于0℃时，应在施焊处100mm范围内加热到15℃以上），相对相对湿度不得年夜于90%.特殊情况需露天作业，呈现下列情况之一时，须采用有效办法，否则不得施焊.

a）风速：

气体呵护焊时>2m/s；其他方法>10m/s.

b）相对湿度>90%.

c）雨雪环境.

d）环境温度<5℃.

2筒节下料要求

（1）板材均应进行外形尺寸及板材概况的外观检查，合格后方可投料使用.

（2）下料车间用数控切割机进行下料，下料时按塔筒筒节展开的实际尺寸进行，不用加上刨边余量.（注：

必需对塔筒展开的实际尺寸校核）；下料后，长度和宽度方向的尺寸允许偏差为±1mm，对角线尺寸允许偏差为±2mm.

（3）塔筒的每一节筒节下料完成后，由下料车间负责进行标识表记标帜，其内容包括：

产物编号、炉批号、筒节的件号及板料厚度，画出该节外形示意图并标出外形尺寸.

3筒体的组焊要求

（1）机械加工用磁力切割机进行切割纵缝坡口，清除距坡口边缘20mm范围内泥土、油污及预处置底漆等.

（2）塔体筒节按图纸和技术要求进行滚圆，依据焊接工艺焊接筒节纵缝，然后进行筒节校圆（滚圆和校圆时，要将卷板机的上、下辊概况清理干净，不允许有任何异物存在），保证同一断面内其最年夜内径与最小内径之差不得年夜于3mm，同一节锥段最长与最短母线差不得年夜于1mm，每一段端口处的外圆周长允许偏差为±5mm.

（3）塔体筒节环缝坡口按焊接工艺所定尺寸利用磁力切割机进行切割，并将坡口打磨光滑，清除切割留下的氧化残渣和据坡口边缘20mm范围内泥土、油污及预处置底漆等.

（4）塔体的组对：

①组对时，为保证壳体外概况的质量，组对用的工卡具应焊接在塔体的内概况.工卡具裁撤时，不得伤及塔体概况，宜用碳弧气刨方法去除，且留2-3mm的焊肉厚度，切割后用砂轮将切割部位的焊疤打磨与周围母材平齐，并将母材上的飞溅完全清理干净；焊接时，引弧要在坡口内进行不得随意起弧和熄弧，焊缝成型必需保证均匀一致，焊接完成后，应完全清除药皮和飞溅.

②每组对（点焊）一段筒节，沿4条向心线丈量其母线的长度，最长与最短母线差不得年夜于2mm，然后再进行正式焊接.风机塔最长与最短对角线长度不得超越5mm.塔体纵、环焊缝组对间隙：

0~1mm；纵、环焊缝对口错边量≤δ/5（δ为板料厚度），且不年夜于3mm.

（1）筒体下料后，长度和宽度方向的尺寸允许偏差为±1mm，对角线尺寸允许偏差为±2mm.筒体上所有孔数控切割，切割后将熔渣打磨干净.

（2）底法兰环与筒节组对点焊，焊接底座底法兰环与筒节的角缝，该角焊缝超声检测合格后，然后对底座底法兰环进行校平，平面度≤3mm.

（3）底座上法兰与筒节的焊接按焊接工艺执行.

（二）质量要求

（1）对接接头错变量要求：

纵、环缝对口错变量≤δ/5（δ为板料厚度），且不年夜于3mm.

（2）直段塔节的圆度要求：

同一断面内其最年夜内径与最小内径之差不得年夜于10mm；其直线度允差要求：

任意3000mm长圆筒段偏差不得年夜于3mm，塔体各段的总偏差均应小于20mm；塔架筒节的母线偏差要求最长与最短母线差不得年夜于2mm

（3）每一段筒体预制完成后，及时通知质检科人员进行检查，合格后方可进入下道工序.

（4）法兰与塔体组焊完毕后，上法兰的下平度≤3mm，二次加工后上法兰的不服度≤0.5mm；底座底法兰环的不服度≤5mm；其余法兰的不服度≤2mm（要求向内凹-0.5~1.5mm）.

（5）制造中应防止钢板概况的机械损伤.最与尖锐伤痕、刻槽等缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至少为1：

3.修磨的深度应不年夜于该部位钢材厚度的5%，且不年夜于2mm，否则应予焊补，补焊后打磨至与周围母材齐平.

（6）各段筒体在喷砂前，必需进行联检，联检合格后，方可进行喷砂.

（三）工艺过程控制

1资料：

（1）所有法兰均采纳整体铸造（基础下法兰除外），机械性能和化学成份应满足相应的国家标准GB/T1591-94要求，材质、锻件级别按图纸要求，各项性能要求指标应符合JB4726/JB4726要求，所有法兰资料必需按分歧炉号进行复验，资料应具备完整的质量证明文件.

（2）基础下法兰资料符合图纸要求，基础下法兰一般采纳钢板拼接，拼缝要求100%UT探伤检查，符合JB/T4730-2005II级合格要求.考虑焊接收缩，组对时外环摆放线尺寸在图纸外圆直径上增加5mm.

（3）筒体资料选用按图纸及技术协议要求，机械性能和化学成份应满足相应的国家标准，资料必需按分歧炉号复验，所有资料应具备完整的质量证明文件.

2筒节的制备

（1）钢板预处置（基础段除外）：

钢板进行抛丸处置，完全清除钢板概况氧化物、油污等污物，钢板概况粗拙度达Sa2.5级（即概况粗拙度40~80um），喷环氧富锌底漆15um.

（2）下料：

对每一筒节编程，单节筒节高度方向留0.5~1mm的焊接收缩余量，采纳数控火焰切割下料，切割后用记号笔做好标识，内容包括项目名称、产物编号、筒节编号、钢板规格、材质等.半自动仿形切割加工坡口，坡口切割概况要求光滑平整.做好炉批号标识表记标帜移植及记录，所有标识在筒节内概况.

下料尺寸偏差要求按下表

D1-D2（对角线差）

0~2mm

≤2mm

0~3mm

（3）卷圆：

按压力容器滚圆工艺进行滚圆，卷制过程中对筒节两端分别用样板检测（样板尺寸：

弦长不小于1/6Di）.

（4）焊接：

筒节纵缝采纳自动埋弧焊，应采用双面焊接，内壁破口焊接完毕后，外壁清根露出焊缝坡口金属，清除杂质后再焊接，对接间隙0.5~1mm，错边量≤1.0mm.筒节纵缝及焊接试板，均应设置引弧板和息弧板，距焊缝约50mm处，打上焊工钢印.

（5）校圆：

按压力容器校圆工艺进行校圆，棱角度如下图及下表：

筒节对接纵向钢板的翘边误差（棱角度）如下图及下表：

（单元mm）

600

（6）筒节成形后的控制

筒体成形后形状公差要求如下：

筒节任意横切断面公差应为：

Dmax/Dmin≤1.005如图所示.同一截面直径差应小于3mm.

筒体任意局部概况凸凹度如下图及下表：

（单元mm）

横向纵向

400

500

600

700

800

900

3部件组装（总装）

（1）筒节与法兰的组对及筒节间组焊

复查筒体坡口质量和尺寸满足要求后方可组对，单节筒节与法兰及筒节间组焊前应仔细检查筒节和法兰椭圆度，筒节的椭圆度符合要求后才华组装，尽量减小筒体的椭圆度，以减小焊接变形.组装后坡口间隙要求<2mm，环缝组对要求外口对齐，焊件装配应尽量防止强行组装及防止焊缝裂纹和减少内应力，筒体外侧不允许打卡子.

a、环缝错边量公差要求如下图及下表：

（单元mm）

b、法兰焊接后平面度，内倾要求见下表

形位要求

分段法兰

平面度

内倾

螺孔位置度

上端法兰

上

-1

下

中段法兰

上

下

下端法兰

上

下

基础段法兰

上

下

±3

（2）法兰与筒体焊接后必需在塔架筒体环缝组对前进行，所有法兰要求按下图将相邻法兰间用工艺螺栓把紧，法兰内圆采纳米字形支撑使法兰椭圆度满足要求，在焊接过程中，要随时检查螺栓的紧固情况，如有松动应把紧后在施焊.

（3）对顶部法兰，单台无法进行相邻两法兰组对，但必需按上图要求增加米字型拉筋两处，一处位于法兰内圆，另一处顶部筒节内圆，要求将法兰和筒节的椭圆度尽量减小，（可按下图采纳两台法兰配合组对）.

注：

1生产无法控制顶部法兰焊接变形，则顶部法兰焊接前必需预留余量，在与相邻的一个筒节焊接后再进行法兰的平面度或孔加工.

2所有法兰在焊接后必需认真检查几何尺寸，确保能满足要求后方可进行其他环焊缝的组装和焊接.

（4）塔架分段毛坯制造完成后，支撑部位不允许设置在靠边法兰的部位（距法兰0.3米以上）.必需采纳工装的形式支撑于法兰（采纳支架）或靠近重心（采纳马鞍座）的位置.

（5）塔架下段和上段主体完工后应进行总体组对，须保证上、下法兰的平行度、平面度和同轴度符合图纸要求，同时检查焊接变形等情况.

a．所示做中心支架在01（02）位置分别固定找出中心孔，要求孔

拴上钢卷尺（或钢琴弦）.

b．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）丈量并记录A.B.C.D四个象限斜边长，其相对差值3mm以内为合格.

（6）焊缝检验及焊缝质量要求

①所有对接焊缝、法兰与筒体焊缝为全焊透焊缝，焊缝外形尺寸应符合图纸或工艺要求，焊缝与母材应圆滑过度，焊接接头的焊缝余高h应小于焊缝宽度10%.

②焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔、未焊透等缺陷.

③焊缝和热影响区概况不得有裂纹、夹渣、气孔、未熔合及低于焊缝高度的弧坑、深度>0.5mm的咬边，熔渣、外毛刺等应清除干净.

④焊缝外形尺寸规定值时，应进行修磨，按压力容器要求局部补焊，返修后应合格.

4塔架门框的焊接

（1）塔架门框与筒体的焊接须完全焊透，而且塔架门框与筒体焊接应在平焊位置进行.

（2）门框开孔应在相应筒节纵缝焊接完成之后进行，要求先按门框装焊图展开放样制作样板，再划线、切割，并按焊接工艺或图样割出坡口，要求坡口概况光滑平整呈金属光泽.

5塔架附件焊接与组装

（1）附件的焊接在塔架主体完工后进行，附件的焊接位置不得位于塔架焊缝上，附件焊接要求光滑、平整、无漏焊、烧穿、裂纹、夹渣等缺陷.

（2）所有靠紧固件联接的附件，应在最终涂装后装置，附件装配前应去除毛刺、飞边、割渣等.

（3）门板装配应保证与塔架贴合紧密，开启顺利无阻塞现象.塔架门套应装置封条，确保密封条防水.门锁防盗、防锈，要求配套钥匙能开全部份锁，梯子与梯架支撑应按装牢固，上下成直线，接头牢固.

（4）为呵护好油漆，装置过程中应防止转动筒体，故在喷漆时提前将筒体梯子的方位调整至最下侧，以利于梯子的按装.按装过程中进入筒体必需穿脚套，在筒体内放置任何物品都必需在筒体上垫毛毡一类的软物.

（5）装置顺序：

先装置平台，在装置电缆支架等小件，最后按装梯子，以方便把持者在筒内走动.

三、塔架防腐

（一）概况处置工艺

1一次概况处置，风塔采纳钢板抛丸预处置流水线.

（1）钢板处置前，检查抛丸装置及附属设备是否符合施工要求.抛丸磨料应干燥无油污、杂物，钢丸颗粒直径以1.2~1.5mm为宜.

（2）钢板处置后概况到达GB8923-88之3.2.3条Sa2.5除锈品级，基体概况粗拙度Rz40um~Rz70um，吹净滞留在概况的丸粒、灰尘等杂物.无可见的油污、氧化皮及其它污物，概况应具有金属底材的光泽.

（3）对预处置钢板的要求：

钢板抛丸处置板边处留有一定宽度不进行喷漆，板宽方向单边留50mm左右，长度方向单边留100mm左右.焊缝坡口两侧20mm范围内富锌底漆必需磨失落，见金属光泽.

2二次概况处置，主要是动力工具打磨，锈蚀部位打磨除锈.底漆完好部位用动力工具或手工砂纸拉毛处置.概况无可见的油污，氧化皮及其他污物，对损坏锈蚀部位喷砂打磨至GB8923-88之3.2.3条Sa2.5除锈品级，基体概况粗拙度40um~80um，吹净滞留在概况的砂粒、灰尘等杂物.无可见的油污，氧化皮及其他污物，概况应具有金属底材的光泽.

3对磨料的要求：

喷砂所用的磨料应符合GB6484-1986《铸钢丸》、GB6485《铸钢砂》的标准规定的铸钢丸、铸钢砂或铜矿砂.

a）钢砂、钢丸：

金属砂最好的棱角砂与钢丸混合使用，30%，70%,棱角砂棱角砂的规格为G25、G40,钢丸的规格为S330.

b）非金属磨料：

禁绝用海砂，建议使用铜矿砂和金刚砂.粒度为：

16-30目，磨料硬度必需在40-50Rc之间.完成打砂清理后，必需除去所有打砂残留物并从打沙概况上完全除去灰尘.

（二）涂装：

喷砂除锈完成后4小时之内进行喷砂.

（1）防腐配套方案：

根据具体项目依照图样及技术协议的要求执行.

（2）油污资料：

由油漆制造厂供货时必需带有技术产物的资料平安参数表，以便于制定符合现行的健康、平安和环境呵护法规的涂漆工艺.

（3）预涂和喷漆

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，然后采纳无气喷涂进行，不允许使用滚刷.如果部位的概况温度低于环境空气的露点以上+3℃，绝对不能涂漆.相对湿度不能超越80%.必需遵守制造厂给出的涂漆各层之间的最短和最长间隔时间.不能高于或低于油漆供货厂家规定的部件概况和环境空气的最低和最高温度值.

（4）涂层质量检验及油漆干膜厚度丈量：

外观无流挂、漏刷、针孔、气泡等现象，薄厚均匀、颜色一致、平整光亮，在每段塔筒内、外侧均匀分布数点检查涂膜厚度，年夜的每3平米进行一次丈量.一点的读数应当是距其26mm范围内其他三点的平均值，膜厚的分布根据80-20原则丈量，即所测干膜点数的80%应当即是或年夜于规定膜厚，剩余的20%的点数的膜厚应不低于规定膜厚的80%，并作施工检查记录.对膜厚度没有其它要求，则认为公差要求为±20%.

四、吊装

吊装不允许吊钩直接吊法兰，每批塔筒均应配设备吊耳.

1.起重工必需熟悉起重方案及设备性能、把持规程、指挥信号和平安要求.

2.起吊前起重人员必需明确分工，交底清楚，各负其责，共同协作.

3.起吊前，必需正确掌握失落件重量，不允许起重机超载使用，严格检查吊耳，绳扣应捆绑在重物的重心上并拴绑牢固，以免重物脱钩或滑脱.

4.在正式起吊前，应进行试吊，将重物调离空中200mm~300mm左右，检查各处受力情况，如无问题，再正式起吊.

5.起吊时，要有专人指挥，发出信号必需准确、清楚.禁止非施工人员进入施工场地，危险区应设有警告标识表记标帜.起吊重物不得长时间停止在空中.起吊重物下方禁止有人.

五、包装运输

1.塔架制造检验合格后，分段运输到装置现场.

2.塔架所有配件装置完毕后发运.塔体附件采纳集中或装箱包装，塔体紧固件采纳包装箱方式.

3.装置到塔架主体上的附件必需在发运清单上表述清楚，装箱附件（包括链接紧固件）按件号及数量包装，分别帖相应的包装清单后装箱，并用装箱清单封箱（箱里同时有一份），加挂防潮、防锈标识表记标帜.在发运清单上注明各种附件的规格及数量.装箱清单必需由装箱人和发运人签字确认.所有备品备件应装在箱内，采用防尘、防潮、防止损坏等办法，同时标注“备品备件”，以区别于本体，并于主设备一并发运.

4.为了防止法兰在运输过程中变形，塔架上法兰采纳10号槽钢米字支撑固定，如图1所示：

图1

5.塔架在铆焊车间交出时必需打好支撑.喷砂、喷漆时可暂时拆下，但喷砂、喷漆后必需立即打好支撑，尤其是倒运过程中，必需打好支撑，以防法兰变形.

6.包装：

塔架套装前将塔架放置于托辊上，转动托辊，用包装带环绕纠缠包扎塔架.包扎后的塔架套装完毕后放置于运输鞍座上，鞍座上须垫胶皮和毛毡.用吊装带和扁铁固定，扁铁下面须垫胶皮，以防止伤及概况防腐层.塔架两端用防雨布封堵，防止灰尘及雨雪进入.

7.运输鞍座：

金属支座，底板宽度不小于350mm，底板厚度10~12mm.垫板宽度不小于500mm，垫板厚度12mm左右，腹板厚度不小于14mm.高度尽量矮，具体尺寸根据实物定.非金属支座由非金属资料挤压捆绑成型.

8.运输补助部件的回收：

每套塔架米字支撑用料160米左右，塔架运输鞍座（按6个计算）3吨左右.由此米字支撑和运输鞍座应采用办法回收.

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