风电塔筒通用制造工艺Word文档格式.docx
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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:
检测
→平面度检测。
4.塔架组装:
各筒节及法兰短节组对→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>
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
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
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±
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
(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
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
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
(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。
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。
C
D1-D2(对角线差)
A
B
0~2mm
≤2mm
0~3mm
(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。
C1
下料尺寸偏差要求按下表
D1
(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:
dx
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)
t1214161820222432
t
12
14
16
18
20
22
24
32
dl
400
500
600
700
800
900
2.0
2.5
3.0
3.5
600
2.5
(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
Dmax
筒体任意局部表面凸凹度如下图及下表:
横向
纵向
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
形位要求
分段法兰
平面度
内倾
螺孔位置度
上端法兰
上
1.0
-1
Ø
1.5
下
-1.5
中段法兰
下端法兰
基础段法兰
<
5
±
3
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
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:
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)。
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。
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。
0102
(B2
D2)(B1
D1)
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。
(6)焊缝检验及焊缝质量要求
①所有对接焊缝、法兰与筒体焊缝为全焊透焊缝,焊缝外形尺寸应符合图纸或
工艺要求,焊缝与母材应圆滑过度,焊接接头的焊缝余高
应小于焊缝宽度
10%。
②焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔、未焊透等缺陷。
③焊缝和热影响区表面不得有裂纹、夹渣、气孔、未熔合及低于焊缝高度的弧
坑、深度>
的咬边,熔渣、外毛刺等应清除干净。
④焊缝外形尺寸规定值时,应进行修磨,按压力容器要求局部补焊,返修后应
合格。
塔架门框的焊接
(1)塔架门框与筒体的焊接须完全焊透,并且塔架门框与筒体焊接应在平焊位
置进行。
(2)门框开孔应在相应筒节纵缝焊接完成之后进行,要求先按门框装焊图展开
放样制作样板,再划线、切割,并按焊接工艺或图样割出坡口,要求坡口表面
光滑平整呈金属光泽。
5
塔架附件焊接与组装
(1)附件的焊接在塔架主体完工后进行,附件的焊接位置不得位于塔架焊缝上,
附件焊接要求光滑、平整、无漏焊、烧穿、裂纹、夹渣等缺陷。
(2)所有靠紧固件联接的附件,应在最终涂装后安装,附件装配前应去除毛刺、
飞边、割渣等。
(3)门板装配应保证与塔架贴合紧密,开启顺利无阻塞现象。
塔架门套应安装
封条,确保密封条防水。
门锁防盗、防锈,要求配套钥匙能开全部门锁,梯子
与梯架支撑应按装牢固,上下成直线,接头牢固。
(4)为保护好油漆,安装过程中应避免转动筒体,故在喷漆时提前将筒体梯子
的方位调整至最下侧,以利于梯子的按装。
按装过程中进入筒体必须穿脚套,
在筒体内放置任何物品都必须在筒体上垫毛毡一类的软物。
(5)安装顺序:
先安装平台,在安装电缆支架等小件,最后按装梯子,以方便
操作者在筒内走动。
三、塔架防腐
(一)表面处理工艺
一次表面处理,风塔采用钢板抛丸预处理流水线。
(1)钢板处理前,检查抛丸装置及附属设备是否符合施工要求。
抛丸磨料应干
燥无油污、杂物,钢丸颗粒直径以
1.2~1.5mm
为宜。
(2)钢板处理后表面达到
GB8923-88
之
3.2.3
条
除锈等级,基体表面粗
糙度
Rz40um~Rz70um,吹净滞留在表面的丸粒、灰尘等杂物。
无可见的油污、
氧化皮及其它污物,表面应具有金属底材的光泽。
(3)对预处理钢板的要求:
钢板抛丸处理板边处留有一定宽度不进行喷漆,板
宽方向单边留
左右,长度方向单边留
100mm
左右。
焊缝坡口两侧
20mm
范围内富锌底漆必须磨掉,见金属光泽。
二次表面处理,主要是动力工具打磨,锈蚀部位打磨除锈。
底漆完好部位用
动力工具或手工砂纸拉毛处理。
表面无可见的油污,氧化皮及其他污物,对损
坏锈蚀部位喷砂打磨至
除锈等级,基体表面粗糙度
40um~80um,吹净滞留在表面的砂粒、灰尘等杂物。
无可见的油污,氧化皮及
其他污物,表面应具有金属底材的光泽。
对磨料的要求:
喷砂所用的磨料应符合
GB6484-1986《铸钢丸》、
GB6485《铸钢砂》的标准规定的铸钢丸、铸钢砂或铜矿砂。
a)钢砂、钢丸:
金属砂最好的棱角砂与钢丸混合使用,30%,70%,棱角砂棱角
砂的规格为
G25、G40,钢丸的规格为
S330。
b)非金属磨料:
不准用海砂,建议使用铜矿砂和金刚砂。
粒度为:
16-30
目,
磨料硬度必须在
40-50Rc
之间。
完成打砂清理后,必须除去所有打砂残留物并
从打沙表面上彻底除去灰尘。
(二)涂装:
喷砂除锈完成后
小时之内进行喷砂。
(1)防腐配套方案:
根据具体项目按照图样及技术协议的要求执行。
(2)油污材料:
由油漆制造厂供货时必须带有技术产品的材料安全参数表,以
便于制定符合现行的健康、安全和环境保护法规的涂漆工艺。
(3)预涂和喷漆
首先用圆刷子对边、角、焊缝进行刷涂,以及使用无气喷涂难以接近的部位进
行预涂,然后采用无气喷涂进行,不允许使用滚刷。
如果部位的表面温度低于
环境空气的露点以上+3℃,绝对不能涂漆。
相对湿度不能超过
80%。
必须遵守
制造厂给出的涂漆各层之间的最短和最长间隔时间。
不能高于或低于油漆供货
厂家规定的部件表面和环境空气的最低和最高温度值。
(
)涂层质量检验及油漆干膜厚度测量:
外观无流挂、漏刷、针孔、气泡等现象,薄厚均匀、颜色一致、平整光亮,在
每段塔筒内、外侧均匀分布数点检查涂膜厚度,大的每
平米进行一次测量。
一点的读数应当是距其
26mm
范围内其他三点的平均值,膜厚的分布根据
80-
20
原则测量,即所测干膜点数的
80%应当等于或大于规定膜厚,剩余的
20%的
点数的膜厚应不低于规定膜厚的
80%,并作施工检查记录。
对于膜厚度没有其
它要求,则认为公差要求为±
20%。
四、吊装
吊装不允许吊钩直接吊法兰,每批塔筒均应配设备吊耳。
1.起重工必须熟悉起重方案及设备性能、操作规程、指挥信号和安全要求。
2.起吊前起重人员必须明确分工,交底清楚,各负其责,共同协作。
3.起吊前,必须正确掌握掉件重量,不允许起重机超载使用,严格检查吊耳,
绳扣应捆绑在重物的重心上并拴绑牢固,以免重物脱钩或滑脱。
4.在正式起吊前,应进行试吊,将重物调离地面
200mm~300mm
左右,检查各
处受力情况,如无问题,再正式起吊。
5.起吊时,要有专人指挥,发出信号必须准确、清楚。
禁止非施工人员进入施
工场地,危险区应设有警告标志。
起吊重物不得长时间停止在空中。
起吊重物
下方禁止有人。
五、包装运输
1.塔架制造检验合格后,分段运输到安装现场。
2.塔架所有配件安装完毕后发运。
塔体附件采用集中或装箱包装,塔体紧固件
采用包装箱方式。
3.安装到塔架主体上的附件必须在发运清单上表述清楚,装箱附件(包括链接
紧固件)按件号及数量包装,分别帖相应的包装清单后装箱,并用装箱清单封
箱(箱里同时有一份),加挂防潮、防锈标志。
在发运清单上注明各种附件的规
格及数量。
装箱清单必须由装箱人和发运人签字确认。
所有备品备件应装在箱
内,采取防尘、防潮、防止损坏等措施,同时标注“备品备件”,以区别于本体,
并于主设备一并发运。
4.为了防止法兰在运输过程中变形,塔架上法兰采用
10
号槽钢米字支撑固定,
如图
所示:
图
1
5.塔架在铆焊车间交出时必须打好支撑。
喷砂、喷漆时可暂时拆下,但喷砂、
喷漆后必须立即打好支撑,尤其是倒运过程中,必须打好支撑,以防法兰变形。
6.包装:
塔架套装前将塔架放置于托辊上,转动托辊,用包装带缠绕包扎塔架。
包扎后的塔架套装完毕后放置于运输鞍座上,鞍座上须垫胶皮和毛毡。
用吊装
带和扁铁固定,扁铁下面须垫胶皮,以防止伤及表面防腐层。
塔架两端用防雨
布封堵,防止灰尘及雨雪进入。
7.运输鞍座:
金属支座,底板宽度不小于
350mm,底板厚度
10~12mm。
垫板宽
度不小于
500mm,垫板厚度
12mm
左右,腹板厚度不小于
14mm。
高度尽量矮,
具体尺寸根据实物定。
非金属支座由非金属材料挤压捆绑成型。
8.运输补助部件的回收:
每套塔架米字支撑用料
160
米左右,塔架运输鞍座
(按
6
个计算)3
吨左右。
由此米字支撑和运输鞍座应采取措施回收。
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