风电塔筒制造工艺课件
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风电塔筒的卷制和装配工艺研究风电塔筒的椭圆度、直线度控制和合理装配,一直是整个塔筒建造过程中的难点和重点,相关的工艺优化和控制直接影响整个产品的品质。
结合蓝岛海工海上风电塔筒实际加工生产,通过对相关的加工和装配工艺进行研究,改进风电塔筒的装配工艺和作业次序,达到了较好的精度控制效果。
标签:风电塔筒;卷制;组对;椭圆度;工艺1 概述近年来,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。
2 塔筒的卷制和椭圆度控制2.1 卷制前的准备工作(1)按设计圆弧尺寸制作内圆弧样板(必要时,应制作外圆弧样板),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。
(2)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。
(3)核对筒节号及相关标志,以便于正确选择圆弧样板。
(4)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。
2.2 风电塔筒的卷制工艺(1)上料时应以中辊配合钢板输送床进行端部对齐,以防窜角。
(2)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。
(3)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。
风电塔筒制作技术及质量控制分析风电塔是风力发电系统的重要组成部分,它主要用于安装风力发电机组和支撑风力叶片。
风电塔筒的制作技术及质量控制对于风电系统的安全运行和发电效率起着至关重要的作用。
本文将从风电塔筒制作技术和质量控制两个方面进行分析。
一、风电塔筒制作技术1.原材料选择:风电塔筒一般采用钢材作为主要原材料,其选材应符合相关国家标准和行业规范,同时要求具有足够的强度和韧性。
常用的钢材有Q235B、Q345B等。
在选材时要考虑到塔筒的受力情况和气候环境,选择合适的抗风载荷和耐腐蚀性能的钢材。
2.制造工艺:风电塔筒的制造工艺主要包括板材成型、焊接、切割、酸洗、热处理等工艺环节。
其中焊接是制造风电塔筒的关键工艺,焊接质量的好坏直接关系到风电塔的使用安全和寿命。
焊接工艺要符合相关标准要求,同时要避免焊接过程中产生的焊接变形和应力集中等问题。
3.加工设备:风电塔筒制作过程需要用到各种加工设备,如数控切割机、辊压机、焊接机等。
这些设备的性能和精度直接关系到风电塔筒的质量和尺寸精度,因此在制作过程中要确保设备的正常运行和维护。
二、风电塔筒质量控制分析1.尺寸精度控制:风电塔筒的尺寸精度对于安装风力发电机组和支撑风力叶片具有重要意义,尤其是大型风电塔更加注重尺寸精度的控制。
在制作过程中要定期检测和调整加工设备,确保风电塔筒的尺寸精度符合设计要求。
2.焊接质量控制:风电塔筒的焊接质量直接关系到风电塔的安全和使用寿命。
在焊接过程中要严格按照相关标准进行操作,避免焊接缺陷和焊接变形等质量问题,同时要对焊缝进行无损检测,确保焊接质量符合要求。
3.表面处理控制:风电塔筒表面处理主要包括除锈、喷砂和防腐涂装等工艺。
这些工艺的质量直接关系到风电塔筒的耐腐蚀性能和外观质量,因此在制作过程中要严格执行相关工艺要求,确保表面处理质量。
4.质量检测控制:风电塔筒制作完成后需要进行全面的质量检测,包括尺寸检测、焊接质量检测、表面处理质量检测等。
风电混凝土塔筒预制构件生产流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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风力发电机塔筒的加工工艺流程
风力发电机塔筒的加工工艺流程可以分为以下几个步骤:
1. 材料准备:选择合适的材料,一般使用钢材。
2. 切割:根据设计要求,将材料切割成合适的长度。
3. 焊接:将切割好的材料进行焊接,将多个零件连接成整体。
4. 受热处理:对焊接后的塔筒进行受热处理,以获得所需的材料性能。
5. 加工:对焊接后的塔筒进行加工,包括钻孔、铣削、车削等工序,以达到设计要求。
6. 表面处理:对加工后的塔筒进行除锈、喷漆等表面处理,以提高耐候性和美观度。
7. 装配:将加工好的各个部件进行装配,包括组装塔身、安装塔座等。
8. 检验:对装配好的风力发电机塔筒进行严格的检验,包括材料检验、尺寸检验、焊接检验等。
9. 质量控制:对加工过程中的各个环节进行质量控制,确保塔筒的质量和安全性。
10. 包装和运输:将加工好的风力发电机塔筒进行包装和运输,
以确保在运输过程中不受损坏。
以上是风力发电机塔筒的加工工艺流程的一般步骤,具体的流程可能会因制造厂家和项目要求而略有差异。
风电塔筒制作技术及质量控制分析风电塔筒是风力发电机组的重要组成部分,是风力发电机组的“身体”,承担着支撑风力发电机组及其叶轮和发电设备的重要功能。
风电塔筒的制作技术和质量控制至关重要。
本文将对风电塔筒的制作技术和质量控制进行详细分析。
一、风电塔筒的制作技术1. 材料选择:风电塔筒通常采用钢结构,所选材料应具备良好的焊接性能、抗风压能力和耐腐蚀性能。
常见的材料有Q345B钢和Q235B钢等,其化学成分和力学性能需要符合国家标准。
2. 切割和成型:风电塔筒的制作通常从钢板开始,首先对钢板进行切割和成型。
切割采用数控火焰切割或数控等离子切割,成型则采用数控卷板机等设备。
切割和成型的精度对风电塔筒的装配和使用性能至关重要。
3. 焊接工艺:风电塔筒的制作需要进行大量的焊接工艺。
常见的焊接方式包括埋弧焊、气体保护焊等。
焊接工艺需要严格控制焊接参数,确保焊缝的质量和牢固度。
4. 表面处理:风电塔筒的表面通常需要进行除锈和喷涂处理,以提高其耐腐蚀性能和美观度。
除锈采用砂轮或喷砂等方式,喷涂采用环氧底漆和聚氨酯面漆等。
5. 质检和验收:风电塔筒制作完成后,需要进行严格的质检和验收。
检测项目包括尺寸精度、焊缝质量、表面质量等。
1. 制作过程中的质量控制:风电塔筒的制作过程中需要进行全程质量控制,包括材料的把关、生产工艺的控制、焊接质量的监控等。
对关键工艺节点需要进行质量记录和追溯,确保每一道工序的质量可控。
2. 合格供应商的选择:风电塔筒的制作需要大量的钢材供应,因此合格的钢材供应商是质量控制的关键。
需对供应商进行严格的审核和评估,确保其产品质量达标。
3. 质检和验收:制作完成的风电塔筒需要进行严格的质检和验收。
除了常规的尺寸、焊缝和表面质量检测外,还需要进行安装孔位的检测和校准,以确保风电塔筒在安装时能够满足设计要求。
4. 质量管理体系:风电塔筒的制作企业需要建立健全的质量管理体系,包括质量管理手册、质量控制程序和质量记录等文件,以确保每一台风电塔筒的质量可控和可追溯。
目录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原材料入厂检验→R材料复验→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原材料入厂检验→R材料复验→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(校平后不平度≤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(校平后不平度≤3mm)→角焊缝100%磁粉检测。
3.基础上法兰:外协成品法兰→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→防腐处理→包装发运。
(二)塔架制造工艺流程图1.筒节:H原材料入厂检验→R材料复验→钢板预处理→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:成品法兰→H入厂检验及试件复验→与筒节组焊→100%UT检测→平面度检测→二次加工法兰上表面(平面度超标者)。
3.其余法兰:成品法兰→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防腐处理→内件装配→包装发运。
二、塔架制造工艺(一)工艺要求:1.焊接要求(1)筒体纵缝、平板拼接及焊接试板,均应设置引、收弧板。
焊件装配尽量避免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用埋弧自动焊,应采取双面焊接,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,产品焊接试板的厚度范围应是所代表的工艺评定覆盖的产品厚度范围,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任。
(6)焊接材料要求:焊接材料的选用,必须经过严格的严格焊接工艺评定,正式焊接时必须按工艺评定合格的焊材选用,焊接材料的性能必须符合焊接工艺评定要求,并提交焊接材料质量证书。
(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),相对相对湿度不得大于90%。
特殊情况需露天作业,出现下列情况之一时,须采取有效措施,否则不得施焊。
a)风速:气体保护焊时>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表面的外观检查,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,不必加上刨边余量。
(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记,其内容包括:产品编号、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、油污及预处理底漆等。
(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、下辊表面清理干净,不允许有任何异物存在),保证同一断面内其最大内径与最小内径之差不得大于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。
(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、油污及预处理底漆等。
(4)塔体的组对:①组对时,为保证壳体外表面的质量,组对用的工卡具应焊接在塔体的内表面。
工卡具拆除时,不得伤及塔体表面,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,并将母材上的飞溅彻底清理干净;焊接时,引弧要在坡口内进行不得随意起弧和熄弧,焊缝成型必须保证均匀一致,焊接完成后,应彻底清除药皮和飞溅。
②每组对(点焊)一段筒节,沿4条向心线测量其母线的长度,最长与最短母线差不得大于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过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),且不大于3mm。
4.风机塔底座部分(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),且不大于3mm。
(2)直段塔节的圆度要求:同一断面内其最大内径与最小内径之差不得大于10mm;其直线度允差要求:任意3000mm长圆筒段偏差不得大于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大于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平度≤0.5mm;底座底法兰环的不平度≤5mm;其余法兰的不平度≤2mm(要求向内凹-0.5~1.5mm)。
(5)制造中应避免钢板表面的机械损伤。
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。
修磨的深度应不大于该部位钢材厚度的5%,且不大于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,必须进行联检,联检合格后,方可进行喷砂。
(三)工艺过程控制1材料:(1)所有法兰均采用整体锻造(基础下法兰除外),机械性能和化学成分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,所有法兰材料必须按不同炉号进行复验,材料应具备完整的质量证明文件。
(2)基础下法兰材料符合图纸要求,基础下法兰一般采用钢板拼接,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)筒体材料选用按图纸及技术协议要求,机械性能和化学成分应满足相应的国家标准,材料必须按不同炉号复验,所有材料应具备完整的质量证明文件。
2筒节的制备(1)钢板预处理(基础段除外):钢板进行抛丸处理,彻底清除钢板表面氧化物、油污等污物,钢板表面粗糙度达Sa2.5级(即表面粗糙度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,采用数控火焰切割下料,切割后用记号笔做好标识,内容包括项目名称、产品编号、筒节编号、钢板规格、材质等。
半自动仿形切割加工坡口,坡口切割表面要求光滑平整。
做好炉批号标记移植及记录,所有标识在筒节内表面。
下料尺寸偏差要求按下表(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:筒节纵缝采用自动埋弧焊,应采取双面焊接,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:(单位mm)(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 。
筒体任意局部表面凸凹度如下图及下表:(单位mm )横向 纵向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能组装,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,焊件装配应尽量避免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:(单位mm)b、法兰焊接后平面度,内倾要求见下表(2)法兰与筒体焊接后必须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,法兰内圆采用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)对于顶部法兰,单台无法进行相邻两法兰组对,但必须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,(可按下图采用两台法兰配合组对)。
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须预留余量,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须认真检查几何尺寸,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)。
必须采用工装的形式支撑于法兰(采用支架)或靠近重心(采用马鞍座)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。
0110102A A 2C 2C (B2D2)(B1D1)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)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。