吴凡
十一冶建设集团有限责任公司 广西 柳州 545007
摘要： 风力发电塔架是风力发电机的一个关键支撑部件，其发挥的作用主要为支撑风力发电机组，且对机组振动起着吸收作用。风电塔筒的制作质量关系机组运行安全，因此，控制风电塔筒的质量具有重要意义。文章基于风电塔筒制作情况及工序步骤，提出具体的风电塔筒制作方案，然后对其焊接检测、塔筒包装及运输进行分析，就风电塔筒制作过程中的质量控制关键点及要求进行探究，以此为保证风电塔筒制作质量提供一些参考。
关键词：风电塔筒；制造技术；质量控制
引言
风力发电为新型替代能源，全世界可利用风能为1300亿千瓦，开发利用风能可以有效降低二氧化碳的排放量。风电塔架由4～5段塔段依靠法兰以及高强螺栓连接而成的。塔段椭圆度、直线度以及法兰平面度是保证制造质量的关键。塔架若在制作中工艺控制不当，将影响风力发电机的正常工作效率、加大机械磨损、缩短机械设备的正常使用年限。需要按照不同的制作工艺做好精度控制。以下，本人就塔筒制造工艺流程对其技术及质量控制做论述：
一、风电塔筒制造流程如下所示：
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二、制造各工序技术如下：
1、钢板下料
采用数控切割机下料。塔架主体按图纸要求进行排版、数控编程，精确计算各下料尺寸后下料；筒体板材切割尺寸偏差长度方向误差要求±2mm，板宽之差要求≤2mm（至少测5各位置），对角线之差≤3mm；同时做好材料标记移植。 按照制作工艺要求加工环向坡口和纵向坡口。坡口角度应符合工艺要求，同时必须将坡口及周围30mm范围打磨平整、光滑。
2、筒节卷制
卷制过程应避免机械损伤。纵缝组对控制筒体对接间隙0.5mm～2mm,错边量不超过1mm，错口量不大于1.5mm，
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3、筒节纵缝焊接
首先进行内缝的焊接，之后进行焊接背缝，需注意将焊接坡口金属露出进行操作。需要确保焊接温度控制在合理范围内，一般为100℃～250℃，另外，接线能量需≤39kJ/cm，其目的是为了使焊接质量得到保障[2]。完成焊接作业24小时后进行100%的超声波探伤检验，检测结果符合《塔架技术规范》要求。另外，还需要检测焊缝的外观，如果存在不合格现象，应采用有效措施进行处理，直到纵缝焊接满足实际需求。采用切割片切除引弧板和熄弧度板，并将坡口打磨干净，注意在引熄弧板的切除过程中不得采用大锤敲打的方法。
3、筒节校圆
校圆卷制过程中重点测量筒节的弧度，大、小口的各方向直径差等，测量尺寸时要完全松开压辊，让筒节处于松弛自然放置状态。筒节任意横截面圆度公差要求为：（Dmax-Dmin）/Dom≤0.005
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4、筒节校圆
筒体任意局部表面（除焊缝处）凹凸度偏差要求如下表及下图。
筒体任意局部表面凹凸度偏差要求 单位mm
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5、塔架组对
风电塔筒法兰节需要在拼装平台上完成，拼装作业前，需要先对法兰节瓦片、法兰对接部位管口周长进行准确的测量，对错边量进行估算。
实际的拼装过程中，可以把法兰中存在坡口的管口向上放置，也就是保证上法兰颈部向上。将象限线、梯子安装中心线、筒节纵缝位置等方位线在法兰上进行清楚标记。拼装作业需要保证法兰与简节间不可以存在间隙，保证管壁外部对齐，使局部错边量不超过1.5mm。拼装质量达到合格要求后，需要将外壁焊缝进行封焊处理。
在环缝组对机或滚轮架上进行单元节接装，进行环缝的定位焊接，可以对管口周长值进行测量，这样可以很好地进行错边量的控制，如果周长值相差比较大，不可以进行强行进行拼装。相邻筒节的纵焊缝需错开180°，使管节相互间隙尽量达到0，外壁要保证对齐，局部错牙不应该大于2mm。管节拼装达到合格要求后，对外缝进行封焊施工，保证封焊施工质量达到牢固要求。单元节拼装施工后，对法兰孔位置度、环缝对口错边量、筒体两端面平行度、环缝对口间隙等进行检测，环缝对口错边量б≤0.1tmm，且最大不超过2.5mm，t是钢板公称厚度，两板厚度差不可计入错边量。环缝对口间隙b ≤3mm，b为环缝对口间隙。
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塔段的直线度，高度公差按规范要求控制。单段塔架两端面平行度允许偏差为≤3mm，塔段同轴度≤2.5mm。
6、环焊缝的施焊
内、外焊缝均采用自动埋弧焊，内环缝采用分组组对、分组施焊（每组约 5～6 节）。外表面环缝待整个筒体组对完毕后，一起清根打磨按顺序、焊接工艺进行焊接。
7、焊后检测
焊接完成自检合格24小时候，按照《塔架技术规范》要进行无损检测。
8、内焊件、门框等附件安装
确保安装方位、尺寸以及数量符合图纸要求
9、黑塔终检
黑塔进行所有内焊件、门框完毕后，进行平面度、内倾度等数据的检测。对门框焊接、分段法兰尺寸、塔段进行检查。
10、喷砂、防腐
喷砂所用的磨料符合《塔架防腐技术规范》规定的铸钢丸、铸钢砂要求。磨料粒度在0.5mm～1.5mm之间，喷砂除锈表面达到GB/T8923标准中的Sa2.5级规定；表面粗糙度为Ra20μm～ Ra100μm。
11、内附件安装
符合图纸要求
12、塔筒包装及运输
为防止塔筒在运输过程中变形，法兰必须采用米字撑加固，米字撑必须用螺栓固定紧，以防止在运输过程中松开。塔筒发运过程中，必须捆绑牢固，捆绑时不应损害塔筒油漆涂层。塔筒与支墩之间必须垫放足够的缓冲物，以防运输过程中的碰撞损伤防腐层。塔筒发运时必须随车附带发运清单。发运清单必须清晰完整，包含塔筒内全部的附件。塔筒交接时，必须由接收单位、业主单位或者现场监理在发运清单上签字验收。
三、质量控制措施
1、原材料控制
材料必须严格按要求选用，所有材料必须具有相应的材质证明书和产品合格证，并按材料的炉批进行复验。焊剂使用前必须按要求进行烘干。
加强持证上岗管理，严禁无证人员上岗操作。操作人员必须持证上岗，焊接作业人员必须持有特种设备监督部门发放的焊工证，并从事资格证书认定的合格项目。
投入使用的设备及计量器具须完好，并进行跟踪监控，以确保其性能的完好。
2、过程质量控制
严格执行工艺纪律，严格执行工艺文件规定的工艺参数和工艺措施。施工技术人员、检验人员加强现场巡查，及时解决、纠正施工现场出现的问题。
3、质量检验
所有工序必须严格按照设计要求进行制造，经检验合格后方可进行，确保质量符合设计、检验规范要求。
结束语：
综上所述，当前风电塔筒制造技术正在逐渐发展，因此关于其质量控制方面是非常重要的。文章从塔筒的实际制造流程出发，分析其制造方案，并且探究如何有效控制其生产质量，继而保证了风力发电组的效益，促进了风力发电的发展，减少了火力发电，有效保护了环境，其意义是十分深远的。
参考文献
[1]华绪银.反向平衡法兰风电塔筒制作工法[J].中国新技术新产品,2020(09):60-62.
[2]王冠,李晨,张雪,许红,王鑫,迟绍宁.风电塔筒地脚螺栓断裂失效分析[J].现代制造技术与装备,2019(11):88-90.
[3]杨峰.自密实混凝土风电塔筒试验模型的制作及材料力学性能试验[D].大连:大连理工大学,2016.
[4]吴智泉,陈亮,张新,冯强,吴春,孙涛,杨佳霖.风电塔筒高强度螺栓大面积腐蚀分析[J].热加工工艺,2019,48(10):253-259.