甄棟竹 趙立剛 宋國瑞

中車蘭州機車有限公司 甘肅 蘭州 730000

作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成，風(fēng)電塔架的制造質(zhì)量關(guān)乎到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行。風(fēng)電塔架是轉(zhuǎn)子、風(fēng)電機艙的主要載體，現(xiàn)階段常用的風(fēng)電塔架類型包括管狀、格子狀塔架，無論哪種塔架類型，都具有形式復(fù)雜、跨度大等特點。而在塔架制作過程中，涉及到焊接技術(shù)的應(yīng)用，其焊接質(zhì)量直接影響到塔架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。為最大化發(fā)揮出風(fēng)電塔架的作用與效能，需重視對塔架制作工藝的全面把控，結(jié)合對科學(xué)質(zhì)量控制措施的實施，確保塔架生產(chǎn)質(zhì)量滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

一、塔架生產(chǎn)工藝分析

所謂工藝流程，是指借助相關(guān)設(shè)備工具將原材料、半成品制作成成品的過程，其生產(chǎn)過程具有連續(xù)性、順序性特點。當(dāng)前風(fēng)電塔架的具體生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。

圖一 風(fēng)電塔基制作工藝流程

二、風(fēng)電塔架制作質(zhì)量控制措施

(一)生產(chǎn)準(zhǔn)備

1.原料質(zhì)量控制。針對風(fēng)電塔架的制作，其材料組成包括環(huán)板材、筒體法蘭、筒體板材、門框板材、環(huán)法蘭、焊材等[1]。在塔架具體制作過程中，需在制作前進行塔架結(jié)構(gòu)圖紙的細(xì)致審核，明確圖紙中是否存在問題與缺陷。同時，前期準(zhǔn)備階段需強化開展材料采購與檢驗工作，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進行各個材料性能、質(zhì)量的檢查。具體為：(1)按照《承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)要求進行門框、筒體、基礎(chǔ)環(huán)板材性能與質(zhì)量的檢查。同時，在材料檢驗期間要求供應(yīng)商出具材料的出廠證明、合格證等文件[2]。(2)材料使用前需開展二次復(fù)檢，按照《熱軋鋼板和鋼帶尺寸、重量、外形、允許偏差》等文件標(biāo)準(zhǔn)進行板材尺寸、允許偏差、質(zhì)量以及外形等參數(shù)的檢測。

2.鋼板下料。為保證焊接作業(yè)的順利開展，需重視對鋼板下料質(zhì)量的嚴(yán)控。具體作業(yè)期間，其質(zhì)量控制要點為：(1)按規(guī)范要求控制鋼板下料的寬度、長度、對角線允許偏差，分別為≦2 mm、≦2 mm、≦3 mm。(2)鋼板切割作業(yè)時，盡可能避免出現(xiàn)氧化渣、溝槽等問題。若鋼板表面出現(xiàn)溝槽問題，必須對鋼板進行打磨與修補，保證鋼板下料的質(zhì)量達到預(yù)期要求。(3)針對完成制作的鋼板，需利用鋼字頭進行標(biāo)記編號，并嚴(yán)格按照坡口圖開展焊縫作業(yè)[3]。

(二)裝配與焊接質(zhì)量控制

1.鋼板卷制。鋼板卷制作業(yè)前，相關(guān)工作人員需借助壓縮空氣進行氧化渣的清理，確保鋼板表面不存在雜物。在具體卷制作業(yè)期間，要求人員嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)程進行鋼板卷制，并利用相關(guān)測量儀器進行卷制弧度的測量，確保其卷制效果達到標(biāo)準(zhǔn)要求。同時，工作人員需結(jié)合以下要點強化鋼板的卷制：(1)橫截面圓度公差、外圓周長偏差、錯邊量分別控制在≦1.005、≦5 mm、≦1.0 mm 之內(nèi)。(2)若板厚在≦30 mm 時，需借助最小值為500 mm 的內(nèi)外樣板進行測量，若厚度為≧30 mm 時，需借助最小值為800 mm 的內(nèi)外樣板進行測量[4]。

2.筒節(jié)與法蘭裝配。結(jié)合實際情況采用外壁對齊方法筒節(jié)、法蘭的裝配，控制環(huán)縫的對口錯邊量控制在2.5 mm 之內(nèi)。需注意，具體裝配過程中，針對相鄰的筒節(jié)，需將其縱縫以180°錯開。若錯開角度無法達到180°，需結(jié)合實際情況將其錯開度控制在170～180°范圍內(nèi)。塔架兩端面的法蘭平面度需控制在3 mm 之內(nèi)，同軸度則需控制在2.5 mm 內(nèi)。等到裝配作業(yè)完成，要求人員進行法蘭內(nèi)傾度、平面度的檢查，確保其檢查結(jié)果合格后方可開展下一道工序作業(yè)。

3.門框與筒體環(huán)縫焊接。嚴(yán)格按照工藝規(guī)范進行筒節(jié)環(huán)縫的焊接，需注意，在環(huán)縫焊接作業(yè)期間，應(yīng)以錯開焊接的形式進行每層接頭的焊接，并確保熄弧處與起弧處的縱縫呈現(xiàn)出錯開的狀態(tài)。在控制焊縫過渡時，需以1：4的比例進行不同厚度焊縫的過渡，保證其過渡的平滑性。具體焊接作業(yè)期間，按照規(guī)定要求將筒體兩端法蘭的同軸度、平面度、圓跳度分別控制在≦3 mm、≦3 mm、≦2 mm 內(nèi)。

針對門框焊接作業(yè)的開展，為避免出現(xiàn)門框焊接變形的問題，可借助對稱分散焊接的方式進行門框的高質(zhì)量焊接。同時，利用剛性固定支撐進一步強化門框變形問題的控制。若焊接作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)門框需拼接，則需以錯開的形式進行筒體環(huán)與拼接焊縫的設(shè)置，并控制錯開角度為90°。需注意，為避免門框焊接作業(yè)出現(xiàn)裂紋、氣孔等問題，需在焊接前對焊點進行預(yù)熱處理，控制預(yù)熱范圍保持在焊點周圍位置150 mm 以內(nèi)即可。

(三)焊后檢測與防腐處理。等到塔架焊接作業(yè)結(jié)束，需借助無損檢測技術(shù)進行焊縫檢測。不同焊縫的檢測標(biāo)準(zhǔn)存在差異，所以在焊后檢測時，工作人員需按照不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展針對性的焊縫檢測。而針對防腐措施的實施，作為塔架制作的最后工序，防腐措施應(yīng)用是否合理，直接影響到塔架的運行年限。因此，在塔架防腐處理時，工作人員需在保障防腐質(zhì)量符合要求的前提下，盡可能提升防腐措施處理后塔架的整體美觀性。具體防腐處理，可以對塔筒與附件進行噴砂處理，做好結(jié)構(gòu)的整體除銹。此外，針對塔架的油漆涂裝，需在廠房室內(nèi)進行，并在油漆涂裝作業(yè)開展期間，涂裝空間內(nèi)的濕度、溫度、潔凈度達到標(biāo)準(zhǔn)要求，確保塔架的防腐處理達到標(biāo)準(zhǔn)效果要求。

結(jié)束語

風(fēng)電塔架的制作，若其中任何一個流程出現(xiàn)質(zhì)量問題，都會直接影響到塔架的整體制作質(zhì)量。鑒于此，為保證塔架制作質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)要求，必須重視對塔架制作工藝流程的嚴(yán)控，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對各個流程工序作業(yè)的開展進行規(guī)范與約束，提升塔架制作工藝水平，在保障塔架制作達到標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求的同時，有效延長風(fēng)電塔架的運行壽命。