[发明专利]一种风电塔筒的建造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔筒，特别涉及一种风电塔筒的建造工艺。

背景技术

近年来，全球能源和环境问题日益严峻，风电行业进入快速发展时期。由于海上风电能源的能量效益远远高于陆地风电场，而且不占用土地，受景观、噪声以及电磁波等问题的限制较少，所以未来海上风电的发展必将实现跨越式发展。

风电塔筒做为风机的基础，其重要性不言而喻。在风电塔筒的建造过程中，塔筒的椭圆度、直线度控制以及厚板焊接热处理一直是塔筒建造的难点。不同的工艺流程，不同的作业次序，都会影响建造精度的控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制造精度高的风电塔筒的建造工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种风电塔筒的建造工艺，其创新点在于：包括分段筒节制作、塔筒法兰安装及塔筒组装工序，其中，分段筒节制作包括原材料入厂检验、材料复验、钢板预处理、数控切割下料、尺寸检验、加工坡口、卷圆、组焊纵缝、校圆、筒节椭圆度测量、100%UT及T字缝100%MT检测工序，塔筒法兰安装通过法兰检测、塔筒检测、法兰固定、筒体安装、焊接测量、底法兰装配、筒体连接、螺栓连接、筒体定位焊接及焊接完成检测工序共同实现，塔筒组装包括各筒节及法兰短节组对、检验、焊接、100%UT检测、检验、划出内件位置线、检验、组焊内件、防腐处理、内件装配、包装发运工序。

进一步的，所述分段筒体制作中，其卷圆步骤具体为：

a)卷制前准备：按设计圆弧尺寸制作内圆弧样板、外圆弧样板，除非有另外要求，大小口端圆弧样板弦长不得小于 600mm，筒节直径≥4500mm 时，大小口端圆弧样板弦长不得小于 800mm；检查钢板表面质量，并清理异物，特别是切割边缘的割渣是否清理干净；核对筒节号及相关标志，以便于正确选择圆弧样板；钢板进入卷制前必须打磨纵缝对接坡口及边缘 25mm 以上，以免影响焊接质量；

b）上料：上料时应以中辊配合钢板输送床进行端部对齐，以防窜角；

c）预弯：将上辊保持在一定的倾斜度上，先预弯一端头部约 200~300mm 范围至要求的圆弧，并用样板检查大小口端部，合格后方可进行连续卷制，必要时，在板料上画 5~7 条素线；

d）卷制：在卷制过程中应随时将剥落的氧化皮清理干净，并注意观察成型情况，同时用相应的内圆弧样板随时检查大小口端部的圆弧，局部凹凸应符合规范要求，钢板卷圆后应考虑一定的回弹量，保证同一断面内其最大内径与最小外径之差不得大于3mm，同一节锥段最长与最短母线差不得大于1mm，每一段端口处的外圆周长允许偏差为±5mm；

e）合口：经过数圈的卷制，上辊的逐步加压，使钢板成圆合口，合口时需用电焊每500 mm 点一个50〜100 mm的点焊点，为控制变形，利用对称点焊，纵缝保证在2〜3 mm 间隙，错皮不超过皮厚的十分之一或3.2mm，二者取最小值，圆管两端错皮不超过1.5 mm；

f）卷制定位：圆筒的卷制、定位在卷板机上一次性完成，对接错板≯2mm，板缝两端用至少100mm长同材质同等厚度的钢板作为引熄弧板固定，中间部分用有过焊孔的同材质马板固定，马板长度为母材厚度的10倍；

g）焊接：对圆筒的板缝处进行焊接，圆筒焊接完成后，圆度必须再次检测，特别要注意焊接周围圆筒的外部，检测方法：一是用铁皮样板检测局部椭圆，并用石笔画好位置；二是用盒尺测量管材的圆度，以管材周长的四分之一或八分之一管段为基准进行测量，把量好的尺寸写在钢管上；三是制作与圆筒同径的内外样板各一个，样板宽度200mm左右，长度根据管径大小决定；样板与纵缝坡口边缘间隙由管径确定，管径 400mm〜700mm，间隙为0〜2 mm；管径700 mm〜1000 mm，间隙为1〜3 mm；管径1000 mm以上，间隙为2〜4 mm；对于压制没有达到要求的应调整胎模再压制直到满足要求为止。

进一步的，凡卷制大直径的筒节时必须使用吊车或卷板机的辅助架配合，以避免由于钢板的自重使已卷制好的工件变形，但应注意吊车或辅助装置不能提升过高而导致已成型的圆弧段产生永久变形；带预弯头的筒节，二次切割时要求尺寸准确，厚度方向的切割面应与钢板表面垂直。