张世磊 李贺威 豆虎林 刘森 刘会丹 周博通
中国水电四局（兰州）机械装备有限公司云南分公司 云南 祥云 672100
摘要：本文提出了一种新型风力发电塔架进人门框补强板制安方法，通过采用大吨位压力机整体压制门框补强板，使其一次成型，避免传统工艺中十字焊缝的出现，同时采用整体拼装方式，避免筒体卷圆过程中不同厚度板厚卷制精度难以控制的难题，保证一次装焊成型，提高生产效率的同时提高产品质量，为进人门补强板的高效率制安提供了一条新的途径。
关键词：风力发电塔架；进人门补强板；十字焊缝；整体卷制
风力发电塔架下段一般设计有进人门框，同时为弥补门洞对塔筒的削弱，一般塔筒门洞处环形加劲板进行补强，该加劲板材质一般与塔筒筒体材质一致，且为保证补强效果，其厚度一般大于同位置筒壁厚度，以保证塔筒的安全运行。塔筒门框一般位于下段塔筒第二节及第三节，其高度一般为3米，补强板高度一般在4米左右。按照传统制作工艺，需将补强板分成两个部分，分别与第二节筒体及第三节筒体钢板对接焊、卷制后再进行组对，对接位置由于板厚不同，卷圆精度不高，且对接焊工作量大，同时较厚板的对接焊焊接质量不易保证。为提高补强板制作效率同时提高产品质量，风力发电塔架门框补强板制安方法尤为重要。
1 适用范围
本文所述方法可广泛适用于各类风力发电塔架进人门补强板的制作及安装，适用范围广。
2施工工艺流程及操作要点
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如上图所示，序号1为下段塔筒下法兰，序号2为第一节筒体，序号3为塔筒门框补强板，序号8为塔筒门框。
将序号3门框补强板整体制作，考虑到塔筒制作厂家所配置卷板机一般只能满足宽度3.5米以下钢板卷制任务，故采用5000T压力机进行压制任务，压力机压制通过制作一环形压模实现；
在塔筒组对、焊接完成后对补强板位置进行修割，然后安装补强板，再采用二保焊进行焊接，最后安装门框。
2.1施工工艺流程
施工准备→单节肘管分瓣方案的确定→排料与下料→碾压线的确定→卷制成型→放样→瓦片组对、焊接与调圆→内支撑加固及附件装焊→管节大组→防腐→运输→安装。
2.2 施工准备
2.2.1施工技术、安全、质量保证措施的合理规划，并经业主、监理及设计单位审核通过；
2.2.2设备等资源配置齐全，验收合格；
2.2.3物资采购已准备齐全；
2.2.4施工组织机构明确，人员已到位；
2.2.5焊接工艺评定等前期技术准备已齐全。
2.3施工要点
2.3.1压力机压制
采用5000T压力机对门框补强板进行压制成型，压模示意图如下图所示：
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上模采用φ70mm圆钢固定于压力机上，下模采用t=20mm钢板制作，弧度与门框补强板弧度要求一致，门框补强板按照标准尺寸下料完成后，在上述模具上逐步压制成型。
2.3.2门洞切割及坡口开设
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按照图纸要求加工补强板坡口，同时对门洞进行修割
2.3.3塔筒补强板安装位置修割
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在塔筒下段需安装补强板位置按照标准尺寸进行修割。
2.3.4补强板装焊
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焊接完成的门框补强板局部图示
将补强板安装完成后，通过二保焊进行焊接，焊接完成后进行无损检测。
3方法特点
a相比与传统补强板制作方式，补强板整体压制成型，不需分瓣对接焊，提高生产效率；
b传统工艺中补强板与筒体钢板对接焊缝要求为Ⅰ类焊缝，要求较高，且不同板厚焊接焊接质量不易控制，本文所述方式补强板整体成型，可避免较厚板焊接焊缝质量不易把控的风险；
c相比传统补强板制作方式，由于补强板较筒体板厚较厚，本文所述方式可有效避免传统工艺中薄厚钢板对接位置在卷制时无法保证卷圆弧度的问题，成型较传统方式更好，提高产品质量；
d可避免出现十字焊缝，降低生产难度的同时，提高产品质量，补强效果更好；
e本文所述方法可精简生产工序，极大提高生产效率。
4应用实例
4.1大唐昆明文笔山风电项目塔筒制造
4.1.1 工程概况
大唐昆明文笔山风电场工程项目装机24台FD116A-2.0MW风力发电机组，主机供应商选用东方电气风电有限公司。共计24套。该类型塔筒采用反向平衡法兰，轮毂高度80米，分四段组成，每段均为锥形塔筒，塔筒门框采用46mm钢板补强，管口最大直径4.3米，单套工程量约170余吨。
4.1.2 实施情况
大唐昆明文笔山风电项目自2019年1月至2019年9月塔筒进人门门框制造过程中，采用门框补强板整体压制成型后组装焊接的方式，大幅提高生产效率及产品质量。
4.2山东临朐诸城风电场工程塔筒制造项目
4.2.1 工程概况
山东临朐诸城风电场工程塔筒制作项目装机24台金风GW115-2000-80机型塔筒，4台金风GW115-2000-85机型塔筒，20台金风GW115-2000-90机型塔筒，共计48套。该类型塔筒采用锻造法兰，分四段组成，每段均为锥形塔筒，塔筒门框采用70mm钢板补强，管口最大直径4.3米。
4.2.2 实施情况
山东临朐诸城风电场工程塔筒制造项目自2017年8月至2018年10月塔筒进人门门框制造过程中，采用门框补强板整体压制成型后组装焊接的方式，大幅提高生产效率及产品质量。
通过应用风力发电塔架进人门框补强板制安方法，有效筒体卷圆精度及不同厚度钢板焊缝焊接质量，同时大大提高生产效率，获得监理及业主单位的一致好评。
结语
在科技发展日新月异的今天，应积极采用“四新”技术，不断加快技术创新步伐，提高施工水平及生产效率。风力发电塔架在新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。风电发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电相当的竞争优势。本方法通过对门框补强板传统制作安装工艺的研究、分析，并加以优化，相比于传统制作方式，补强板整体压制成型，不需分瓣对接焊，提高生产效率；避免较厚板焊接焊缝质量不易把控的风险；避免出现十字焊缝，降低生产难度的同时，提高产品质量，补强效果更好；精简生产工序，提高生产效率。该方法产生巨大的经济效益，有助于提升塔架制作核心竞争力，提高公司市场竞争实力，促进公司发展，具有极大的经济效益及社会效益。