風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法質(zhì)量控制

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1.設(shè)計(jì)文件（施工圖、技術(shù)協(xié)議等）

2.現(xiàn)行國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 1591-2008；

《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700-2006；

《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外型、重量及允許偏差》GB/T 709-2006；

《厚度方向性能鋼板》GB 5313-1985；

《鋼制壓力容器》GB 150-1998；

《形狀和位置公差未注公差的規(guī)定》GB/T 1184-2008；

《鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸》JB/T 7949-1999；

《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》JB 4708-2000；

《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB 4709-2000；

《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》JB 4744-2000；

《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》GB/T 228-2008；

《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》GB/T 229-2007；

《金屬平均晶粒度測(cè)定法》YB/T 5148-1993；

《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》JB 4730-2005；

《焊縫無(wú)損檢測(cè)符號(hào)》GB/T 14693-1993；

《焊接質(zhì)量要求金屬材料的熔化焊》GB/T 12467.1-12467.4-1998

《焊縫磁粉檢驗(yàn)方法和缺陷磁痕的分級(jí)》JB/T 6061-1992；

《焊縫滲透檢驗(yàn)方法和缺陷痕跡的分級(jí)》JB/T 6062-1992；

《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB 3098.1-2000；

《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》GB/T 1228-2006；

《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母》GB/T 1229-2006；

《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》GB/T 1230-2006；

《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》GB/T 1231-2006；

《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ 82-1991；

《碳鋼焊條產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 56102.1-1999；

《低合金鋼焊條產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 56102.2-1999；

《氣體電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 50076-1999；

《碳素鋼埋弧焊用焊劑產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 56097-1999

《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB 8923-1988；

《金屬和其他無(wú)機(jī)蓋層、熱噴涂、鋅、鋁、及其合金》GB/T 9793-1997；

《金屬覆蓋層鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》GB/T 13912-2002；

《熱噴涂金屬件表面處理通則》GB/T 11373-1989；

《漆膜附著力測(cè)定法》GB/T 1720-1991；

《漆膜厚度測(cè)定法》GB/T 1764-1979。

二、工序控制

1.主要工序停檢點(diǎn)控制程序見(jiàn)施工質(zhì)量控制停檢點(diǎn)程序圖6。

2.測(cè)量用儀器、量具必須經(jīng)國(guó)家專門的計(jì)量檢定部門檢定合格，統(tǒng)一使用，不得隨意更換。

3.塔架組裝時(shí)點(diǎn)焊固定所用焊接材料必須與構(gòu)件焊接所用材料相同。

4.構(gòu)件制作經(jīng)自檢、互檢合格后，應(yīng)備有檢查記錄。由專職質(zhì)檢人員按施工圖紙及規(guī)范要求檢查構(gòu)件質(zhì)量，填寫檢查記錄，重要工序應(yīng)通知業(yè)主參加檢測(cè)。

三、關(guān)鍵工序施工質(zhì)量控制

1.塔架法蘭平面度、平行度、同軸度控制：

塔架兩端法蘭平面度、平行度及同軸度是幾段塔架安裝后整體直線度及法蘭面接合程度的可靠保證。塔架下法蘭與筒體中軸線垂直度偏差1毫米，塔架頂端就會(huì)偏離中軸線10毫米以上。法蘭平面度、平行度超差會(huì)使法蘭受載面改變受力狀況，大大影響風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行質(zhì)量，從而影響其使用壽命。所以必須確保法蘭的平面度、平行度、同軸度符合要求，如下：

1）法蘭在使用之前應(yīng)使用激光測(cè)平儀測(cè)量其自身平面度是否符合要求。

2）筒節(jié)鋼板下料精度是保證法蘭平面度、平行度、同軸度的基本前提，所以必須嚴(yán)格控制筒節(jié)鋼板下料誤差，應(yīng)采用數(shù)控切割機(jī)精密切割。

3）法蘭與筒節(jié)組裝時(shí)，應(yīng)保證筒節(jié)的圓度后再組裝。

4）焊接筒節(jié)與法蘭的對(duì)接環(huán)縫時(shí)，由于采用不對(duì)稱坡口及無(wú)間隙組對(duì)，從坡口形式上減少了焊接變形對(duì)法蘭內(nèi)傾或外翻的影響。

5）筒節(jié)與筒節(jié)組裝時(shí)應(yīng)無(wú)間隙組裝，焊接時(shí)應(yīng)使環(huán)縫均勻收縮。

2.焊接質(zhì)量控制

1）焊接工藝評(píng)定

塔架筒體及與法蘭門框等焊前應(yīng)按《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》JB 4708-200進(jìn)行工藝評(píng)定。焊接工藝評(píng)定合格后應(yīng)出具完整的評(píng)定文件。根據(jù)焊接工藝評(píng)定及技術(shù)要求制定焊接工藝文件，產(chǎn)品的施焊范圍不得超出焊接工藝評(píng)定的覆蓋范圍。應(yīng)依據(jù)合格的焊接工藝評(píng)定編制塔筒焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書。

2）塔筒、法蘭及門框的焊接人員資質(zhì)應(yīng)為鍋爐壓力容器持證焊工，其余部件焊接應(yīng)由技能熟練的焊工操作。

3）焊件的裝配質(zhì)量經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行焊接。焊接時(shí)不允許在筒體的任何部位引弧及焊接把手、接地線部件等。焊接塔架縱、環(huán)縫時(shí)，必須采用焊劑墊進(jìn)行焊接，焊后清根時(shí)必須保證焊道內(nèi)的夾渣等缺陷徹底清除。施焊完畢后，在距筒體、法蘭及門框焊縫約50毫米處打上焊工鋼印號(hào)，要求涂防腐層后也能清晰看到。

4）基礎(chǔ)環(huán)下法蘭的焊接。由于受原材料大小的限制，基礎(chǔ)環(huán)下法蘭分6塊瓦制作，每塊瓦下料時(shí)在圓周長(zhǎng)度方向上加放2~3毫米余量?；A(chǔ)環(huán)下法蘭的拼接采用CO₂氣體保護(hù)焊，須完全焊透；為確保法蘭的焊接質(zhì)量，焊接前，必須充分預(yù)熱，用點(diǎn)溫計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。焊接時(shí)應(yīng)對(duì)稱施焊，控制法蘭的焊接變形，保證法蘭的平面度符合圖紙的要求。

5）塔架門框焊接。為保證門框處筒體法蘭的平面度及減少焊接變形，采用焊接門框?qū)Ｓ锰ゾ邔⒎ㄌm及門框四周固定并設(shè)臨時(shí)支撐。在筒壁上放實(shí)樣時(shí)應(yīng)使塔架門框與相鄰?fù)补?jié)縱、環(huán)焊縫相互錯(cuò)開，縱焊縫與門框中心線相錯(cuò)90°。采用氣割開孔及鏟坡口，用角向磨光機(jī)打磨坡口，除去可見(jiàn)凹槽、切痕及切割氧化物等，然后組裝、焊接門框。門框焊接采用CO₂氣體保護(hù)焊或手弧焊。焊接前門框及塔筒必須充分預(yù)熱，用點(diǎn)溫計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。施焊時(shí)應(yīng)先從門框下部開始焊接，并且保證連續(xù)施焊，控制焊接的層間溫度。外側(cè)焊接完畢后內(nèi)側(cè)用氣刨清根并露出外側(cè)焊縫金屬，用角向磨光機(jī)打磨清除雜質(zhì)后再焊外側(cè)。焊縫根部應(yīng)完全熔透以保證焊縫的質(zhì)量滿足要求。

6）焊縫返修。焊縫需要返修時(shí)，應(yīng)制訂返修工藝，焊縫同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次。焊縫返修次數(shù)、返修部位和返修情況應(yīng)記入質(zhì)量證明資料。

• 施工材料

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》所用的施工材料見(jiàn)表7。

• 施工機(jī)具

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》所用的施工機(jī)具見(jiàn)表8。

參考資料：

風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法適用范圍

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》適用于風(fēng)力發(fā)電塔架的制作安裝施工。

風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法工藝原理

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要包含三部分：葉輪、機(jī)艙和塔架。大型與電網(wǎng)接駁的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，是橫軸式三葉片風(fēng)輪，并安裝在直立管狀塔架上。葉輪及機(jī)艙由中國(guó)之外或中國(guó)國(guó)內(nèi)專業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)制造，塔架主要由中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)制造。

塔架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)，是連接風(fēng)機(jī)的重要部件，它承受了風(fēng)力作用在葉輪上的推力、扭矩、彎矩、陀螺力矩、電機(jī)齒箱的振動(dòng)及受力變化時(shí)的擺動(dòng)等動(dòng)載荷，建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)地區(qū)的環(huán)境溫度低溫可達(dá)-40℃左右，高溫可達(dá)50℃左右。由于風(fēng)的不可控性、隨機(jī)性，有時(shí)瞬時(shí)變化可達(dá)70米/秒以上，對(duì)塔架造成的瞬時(shí)沖擊載荷很大。

此外風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)其機(jī)艙仰角的要求較高，上下偏差范圍很小，例如VESTAS 600千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙（機(jī)加工要求）仰角為5°±24‘。塔架的直線度、同軸度等對(duì)機(jī)艙的仰角影響很大。因此設(shè)計(jì)單位對(duì)塔架的材料、焊接工藝以及尺寸、形位公差提出了嚴(yán)格要求。

截至2009年，風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要采用管塔式塔架形式，這種類型的塔架用鋼板卷制焊接而成，形成上小下大的圓錐管，總高度一般為50~100米之間，直徑大約在3~5米左右，內(nèi)部裝設(shè)爬梯、電纜等直通機(jī)艙。考慮運(yùn)輸因素將塔架分為基礎(chǔ)環(huán)、下段塔筒、（中段塔筒）、上段塔筒。各段塔筒端部焊接法蘭，安裝時(shí)用高強(qiáng)螺栓將各段連接在一起，其結(jié)構(gòu)緊湊安全可靠、維護(hù)方便，外形美觀。

2.工藝制作原理

塔架主要是由鋼板卷制焊接而成的圓錐管，為了保證塔架及其端部法蘭的制作精度，提高施工質(zhì)量與效率，采用無(wú)間隙組對(duì)原理進(jìn)行制作。從塔架鋼板下料工序開始便采取一系列措施進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證鋼板的下料精度，為后道工序打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在卷制、組對(duì)、焊接等環(huán)節(jié)進(jìn)一步采取有技術(shù)先進(jìn)性的措施進(jìn)行施工，邊施工邊檢測(cè)，把每道工序的精度誤差都控制在設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)，使最后形成的塔架產(chǎn)品各方面均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

將制作合格的各段塔架運(yùn)輸?shù)桨惭b位置后依次吊裝，由于塔架的制作精度得到了保證，所以采用高強(qiáng)螺栓將各段塔架連接緊固后即可達(dá)到設(shè)計(jì)的安裝精度要求，無(wú)須進(jìn)行調(diào)整。最后吊裝機(jī)艙和葉輪，從而完成風(fēng)機(jī)的整體安裝。

風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法施工工藝

• 工藝流程

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的工藝流程是：

原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)→板材切割→筒節(jié)卷制→筒節(jié)縱縫焊接→筒節(jié)與法蘭組焊→塔架環(huán)縫組焊→塔架附件連接件組焊→成品件檢驗(yàn)→成品件噴砂、涂裝→塔架附件組裝→包裝出廠→運(yùn)輸?shù)剿馨惭b位置→塔架、機(jī)艙、葉輪吊裝→風(fēng)機(jī)調(diào)試運(yùn)行→竣工。

• 操作要點(diǎn)

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的操作要點(diǎn)如下：

一、原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)

1.原材料入廠后，必須對(duì)原材料（包括鋼材、法蘭、焊材、油漆、標(biāo)準(zhǔn)件等）進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量文件審查：要求有完整合格的產(chǎn)品出廠證明塔架筒體、法蘭、門框材質(zhì)必須具備質(zhì)量證明書原件或加蓋供材單位檢驗(yàn)公章的有效復(fù)印件（鋼廠注明“復(fù)印件無(wú)效”時(shí)等同于無(wú)質(zhì)量證明書）。

2.原材料應(yīng)按合同、技術(shù)文件及相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)與試驗(yàn)，并將檢驗(yàn)和試驗(yàn)的結(jié)果做好記錄。

1）筒體、門框、基礎(chǔ)環(huán)鋼板須按爐批號(hào)取樣送交有資質(zhì)第三方進(jìn)行化學(xué)成分、力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，按照《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 1591、《素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700、《厚度方向性能鋼板》GB 5313進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可使用。

2）鍛造法蘭的尺寸及形位公差等應(yīng)按圖紙及技術(shù)文件要求進(jìn)行檢驗(yàn)，并按鍛造批次提供試樣送交有資質(zhì)第三方進(jìn)行100%UT、化學(xué)成分、力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可使用。

3）筒體、門框、基礎(chǔ)環(huán)鋼板及鍛造法蘭其他方面檢驗(yàn)，按技術(shù)文件及合同要求進(jìn)行。

4）焊接材料（焊條、焊絲、焊劑）的選用應(yīng)與母材相匹配，其選用等級(jí)分別根據(jù)《碳鋼、低合金鋼及不銹鋼焊條》JB/T 56102、《氣體電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 50076、《碳素鋼埋弧用焊劑產(chǎn)品質(zhì)量分等》JB/T 5697的規(guī)定不得低于一等品，對(duì)焊接材料進(jìn)行檢驗(yàn)的要求按照技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。

5）油漆及標(biāo)準(zhǔn)件的檢驗(yàn)按技術(shù)文件及合同要求進(jìn)行。

6）原材料的材質(zhì)證明書、復(fù)檢報(bào)告、檢驗(yàn)、試驗(yàn)記錄等文件，按合同要求向業(yè)主（或監(jiān)理）報(bào)檢，并在交貨時(shí)一并提供。

3.所用原材料應(yīng)按圖紙及合同要求選用，發(fā)生材料代用時(shí)必須經(jīng)塔架設(shè)計(jì)單位認(rèn)可并辦理代用手續(xù)，并須經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理人員認(rèn)可。

4.為了保證制作全程的可追溯性，每塊鋼板上必須標(biāo)記有以下信息（不限于）：爐批號(hào)、件號(hào)、材質(zhì)和質(zhì)量等級(jí)等。

二、板材切割

1.根據(jù)施工圖展開筒節(jié)，采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行切割，數(shù)控編程時(shí)對(duì)切割、刨邊、機(jī)械加工、滾圓和焊接收縮等部位應(yīng)預(yù)留加工余量；每個(gè)筒節(jié)內(nèi)表面都應(yīng)分4個(gè)心線，作為組對(duì)與檢測(cè)基準(zhǔn)線，并標(biāo)出筒節(jié)號(hào)。

2.切割前鋼板必須矯正，以保證切口平直。

3.基礎(chǔ)環(huán)上的橢圓孔采用數(shù)控切割機(jī)切割，必須去除所有可見(jiàn)的凹槽和切痕，孔周圍不得有任何缺口或者槽口。其余螺栓孔鉆孔后必須將周邊毛刺全部清理干凈。

4.切割后切口上應(yīng)無(wú)裂紋、夾層和大于1.0毫米的凹陷，并應(yīng)清除邊緣上熔渣和飛濺物等。

5.若在筒體上切割或打印標(biāo)記，必須處理切口和切口旁邊表面損壞和硬化的區(qū)域。

6.塔架基礎(chǔ)環(huán)縱、環(huán)焊縫坡口采用刨邊機(jī)加工，塔架筒體縱、環(huán)焊縫坡口采用經(jīng)公司改進(jìn)并取得國(guó)家專利的半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行加工，塔架筒體板材不等厚處應(yīng)按1:4加工過(guò)渡坡口。不允許手工切割或者手工開坡口。

7.切割允許偏差見(jiàn)表1。

8.邊緣加工允許偏差見(jiàn)表2。

三、筒節(jié)卷制

1.筒節(jié)采用三輥卷板機(jī)進(jìn)行卷制，用弦長(zhǎng)不小于1500毫米的弧形樣板反復(fù)檢查，筒節(jié)的弧線與樣板之間的間隙不得大于2毫米，以保證筒節(jié)的圓度。

2.檢查合格后在坡口背面點(diǎn)焊牢固下胎，其對(duì)口錯(cuò)邊量≤2毫米，對(duì)接焊縫局部間隙不應(yīng)超過(guò)3毫米，以保證筒節(jié)的同軸度和上下口平行度。

四、筒節(jié)縱縫焊接

1.筒節(jié)卷制后吊運(yùn)至焊接區(qū)地面上，使縱縫處于平焊位置，用半自動(dòng)埋弧焊機(jī)按照焊接文件給定的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接。焊接前應(yīng)檢查筒體焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量不大于2毫米。縱縫兩端使用引弧板和引出板，其坡口形式與縱縫的坡口形式相同，長(zhǎng)度為100毫米?？v縫里坡口焊接前應(yīng)預(yù)留焊接反變形，使焊后外側(cè)不發(fā)生蘋果形凹陷。焊接時(shí)先焊里側(cè)坡口，外側(cè)用碳弧氣刨清根后焊接?？v縫外側(cè)采用懸臂埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接。焊縫經(jīng)外觀檢查、無(wú)損探傷檢測(cè)合格后，檢查縱縫處筒節(jié)的圓度，如有超差則應(yīng)采用三輥卷板機(jī)對(duì)其進(jìn)行溜圓。

2.在焊接塔架筒體時(shí)，要求制作筒體縱縫焊接試板，產(chǎn)品焊接試板的制備應(yīng)符合《壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢測(cè)》JB 4744-2000標(biāo)。產(chǎn)品焊接試板應(yīng)按不同厚度、不同熱處理、不同爐批號(hào)制作。低溫塔筒產(chǎn)品試板要求做低溫沖擊試驗(yàn)。焊接試板每10臺(tái)須選首臺(tái)做產(chǎn)品焊接試板。焊接試板檢驗(yàn)項(xiàng)目按《壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢測(cè)》JB 4744-2000中規(guī)定執(zhí)行。如一塊試板不合格，應(yīng)加倍制作試板（即另選兩臺(tái)產(chǎn)品做試板）進(jìn)行復(fù)驗(yàn)并做金相試驗(yàn)，如果仍不合格應(yīng)逐臺(tái)制作產(chǎn)品焊接試板。

五、筒節(jié)與法蘭組焊

1.法蘭與筒節(jié)組裝時(shí)，筒節(jié)應(yīng)立放在操平的平面上（與法蘭連接的一端向上），并保持立放的筒節(jié)的圓度，以保證法蘭組對(duì)的形位公差符合要求。由于筒節(jié)兩端在下料和卷制過(guò)程中嚴(yán)格控制其同軸度、圓度及上下口平行度，故只需將法蘭放在筒節(jié)上端，保證筒節(jié)和法蘭對(duì)接時(shí)的錯(cuò)邊、坡口間隙符合技術(shù)文件要求即可在焊縫外側(cè)點(diǎn)焊牢固。應(yīng)注意將筒節(jié)的縱縫放在兩個(gè)法蘭孔的中間。

2.法蘭與筒節(jié)組裝后放在專用焊接胎具上，用懸臂焊機(jī)進(jìn)行焊縫內(nèi)外側(cè)焊接，內(nèi)側(cè)焊接完成后清根，進(jìn)行外側(cè)焊接。

3.焊接完成后焊縫經(jīng)外觀檢查、無(wú)損探傷檢測(cè)合格后與其他筒節(jié)組裝。

六、塔架環(huán)縫組焊

1.筒節(jié)與筒節(jié)組裝時(shí)，先將一個(gè)筒節(jié)（可為帶法蘭筒節(jié)）放在組對(duì)機(jī)的可調(diào)滾輪架上，再將與之連接的另一個(gè)筒節(jié)放在組對(duì)機(jī)的固定滾輪架上，按切割時(shí)所給的定位線定位，調(diào)動(dòng)可調(diào)滾輪架的4個(gè)輪使筒節(jié)外側(cè)的錯(cuò)邊、坡口間隙符合要求然后在筒節(jié)坡口外側(cè)點(diǎn)焊牢固?；瑒?dòng)可調(diào)滾輪架，再將另一個(gè)與之相連的筒節(jié)放在固定滾輪架上與之組對(duì)，依此類推直至完成此段筒體組裝，并在筒體內(nèi)側(cè)相應(yīng)位置打上標(biāo)記。筒節(jié)與筒節(jié)對(duì)接均采用外側(cè)對(duì)齊，筒節(jié)組裝時(shí)縱縫應(yīng)互相錯(cuò)開180°，其最大允許錯(cuò)邊量dx≤2毫米，見(jiàn)圖1。筒體組裝完成后檢查筒體的組裝質(zhì)量（即筒體兩端面平行度和同軸度的檢查）合格后方可進(jìn)行環(huán)焊縫焊接。

2.塔體裝配時(shí)應(yīng)盡量避免強(qiáng)行組裝以防止焊接時(shí)焊縫產(chǎn)生裂紋和內(nèi)應(yīng)力。

3.筒體環(huán)縫焊接采用半自動(dòng)埋弧焊機(jī)在筒體內(nèi)部對(duì)環(huán)縫內(nèi)側(cè)坡口進(jìn)行焊接，焊接完成后在筒體外側(cè)對(duì)環(huán)縫進(jìn)行清根，清根后采用懸臂埋弧焊機(jī)焊接環(huán)縫外側(cè)坡口。

4.焊縫經(jīng)外觀檢查、無(wú)損探傷檢測(cè)合格后組裝塔架附件連接件。

七、塔架附件連接件組焊

塔架附件連接件包括筒內(nèi)平臺(tái)連接板、電纜支架、爬梯連接板、門框等。焊接采用手工電弧焊或CO₂氣體保護(hù)焊，焊縫不得置于塔體焊縫上。

八、成品件檢驗(yàn)

1.筒體任意切斷面圓度公差應(yīng)符合要求。

2.檢測(cè)筒體兩端法蘭面平行度和同軸度，把彈簧秤拴在鋼卷尺上，用相同力（約為5~10千克）測(cè)量，并記錄A、B、C、D四個(gè)象限斜邊長(zhǎng)如圖2及表3，其相對(duì)差值在2毫米以內(nèi)為合格。

3.筒體制作完成后，其任意局部表面凹凸度不能超出最大值，見(jiàn)表4及圖3。

4.筒節(jié)焊接接頭在環(huán)向和軸向形成的棱角見(jiàn)圖4，其值應(yīng)符合表5要求。

5.法蘭與筒體焊接合格后，用激光測(cè)平儀檢查法蘭的平面度。法蘭平面度要求見(jiàn)表6。

九、成品件噴砂、涂裝

風(fēng)電場(chǎng)一般建在內(nèi)陸大風(fēng)地區(qū)和沿海多風(fēng)地區(qū)。內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)沙較大，沿海地區(qū)空氣濕度大、鹽蝕性強(qiáng)。塔架作為鋼制結(jié)構(gòu)，防腐是一個(gè)很重要的問(wèn)題，應(yīng)嚴(yán)格控制塔架的噴砂和涂裝。

1.噴砂：構(gòu)件經(jīng)自檢、互檢、專檢合格后，進(jìn)行構(gòu)件的成品噴砂。噴砂后的鋼材表面不應(yīng)有浮銹、焊渣、灰塵、油污、水和毛刺等，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的粗糙度。

2.涂裝：涂漆采用無(wú)氣噴涂。

1）塔架筒體涂漆采用甲方提供的油漆配套方案實(shí)施，涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度及間隔時(shí)間均應(yīng)符合要求。

2）塔架法蘭面噴砂后，熱噴涂鋅防腐，表面不涂油漆。法蘭的倒角必須做與塔筒壁相同的油漆涂層。法蘭孔噴砂熱噴鋅或者刷塔筒底漆。

3）基礎(chǔ)環(huán)上法蘭面至以下1100毫米的范圍內(nèi)（不包括法蘭上平面）按相應(yīng)塔架涂裝方案進(jìn)行防腐處理，其余面積的防腐保證在基礎(chǔ)環(huán)安裝之前不生銹即可。

4）塔架平臺(tái)、門、爬梯、電纜支架及入口梯子采用熱浸鋅防腐。組裝的平臺(tái)應(yīng)拆開分別防腐，其余可拆卸附件（梯架支撐、門掛鉤、接地板等）采用熱浸鋅處理，與塔架焊接在一起的附件允許與筒體一起進(jìn)行打砂涂漆防腐，但焊接避雷螺柱必須熱噴鋅，其表面不允許有涂層（涂漆時(shí)采取保護(hù)措施）。

5）構(gòu)件表面不應(yīng)誤涂、漏涂，涂層均勻、無(wú)皺皮、流墜、氣泡、脫皮和返銹等缺陷。涂漆工作應(yīng)進(jìn)行干漆膜厚度（磁感應(yīng)法）檢查，附著力試驗(yàn)、人工老化試驗(yàn)及光澤度的測(cè)試。

6）涂裝完成后，構(gòu)件的標(biāo)志、標(biāo)記和編號(hào)應(yīng)清晰完整，并按照甲方要求對(duì)塔筒統(tǒng)一涂刷文字及圖形商標(biāo)，其涂刷文字及圖形商標(biāo)的要求見(jiàn)圖紙及工藝文件要求。

十、塔架附件組裝

為了避免破壞塔架涂層，塔架內(nèi)用棉被覆蓋涂層，作業(yè)人員在棉被上行走、作業(yè)。附件組裝前應(yīng)復(fù)查、清點(diǎn)零件。

1.門板裝配應(yīng)保證與塔體貼合緊密，開啟順利無(wú)阻澀現(xiàn)象。

2.梯子與梯架支撐應(yīng)安裝牢固，上下成直線，接頭牢固。

3.塔架平臺(tái)面板與支撐耳板間在裝配時(shí)放置厚度為3~5毫米的橡膠墊。

4.附件裝配時(shí)螺栓連接部位的螺栓緊固力矩應(yīng)按技術(shù)文件要求執(zhí)行。

5.塔架門套應(yīng)安裝密封條，確保密封條防水和老化。

十一、包裝出廠

為了防止塔架在運(yùn)輸過(guò)程中變形，法蘭必須采用10號(hào)槽鋼米字支撐固定（支撐用與法蘭孔相配的銷釘螺栓與法蘭連接），如圖5所示：

基礎(chǔ)環(huán)、塔架搬運(yùn)和吊裝時(shí)，吊裝索具必須采取可靠的防護(hù)措施，避免與防腐層直接接觸損傷防腐層。在塔架外側(cè)用防水布把塔架整體包上，防止運(yùn)輸過(guò)程中漆膜等破壞。

十二、運(yùn)輸?shù)剿馨惭b位置

塔架運(yùn)輸?shù)桨惭b位置后，應(yīng)采用雙機(jī)卸車，并使用塔架專用吊裝工具，以免破壞塔架的防腐涂層。

十三、塔架、機(jī)艙、葉輪吊裝

1.首先吊裝基礎(chǔ)環(huán)，基礎(chǔ)環(huán)測(cè)平后固定，澆筑混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后吊裝第一節(jié)塔架。

2.塔架吊裝時(shí)，應(yīng)首先對(duì)塔架內(nèi)的電纜等進(jìn)行加固，確保其在吊裝過(guò)程中不被破壞。各段塔架連接處的高強(qiáng)度螺栓，其扭矩必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求值后，吊車才能松下吊鉤。

3.風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝最重要的環(huán)節(jié)是吊裝機(jī)艙和葉輪。機(jī)艙最重，吊機(jī)受力最大；葉片的受風(fēng)面積最大，因此對(duì)風(fēng)速要求嚴(yán)格，一般要求風(fēng)速不大于8米/秒。葉輪吊裝時(shí)，要求隨時(shí)注意風(fēng)速的變化，上面兩個(gè)葉片溜繩應(yīng)按技術(shù)要求進(jìn)行綁扎。葉輪與機(jī)艙對(duì)接時(shí)，需要2~4根尺寸適當(dāng)?shù)亩ㄎ讳N進(jìn)行定位，然后再慢慢松鉤對(duì)接。

十四、風(fēng)機(jī)調(diào)試運(yùn)行

風(fēng)機(jī)安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，并經(jīng)驗(yàn)收合格。

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的工法特點(diǎn)是：

1.運(yùn)用專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了扇形鋼板坡口的自動(dòng)切割，提高了扇形鋼板坡口的切割質(zhì)量和切割效率。

2.采用半自動(dòng)組對(duì)裝置進(jìn)行無(wú)間隙組對(duì)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，至少減少了50%筒節(jié)定位時(shí)間。

3.塔架筒體對(duì)接焊縫焊接時(shí)采用焊劑墊能夠使用大電流焊接，使電弧穿透能力增強(qiáng)，焊縫清根時(shí)刨削量減小，提高了焊縫質(zhì)量及焊接效率，節(jié)省了焊接材料，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)大直徑筒體的焊接變形及焊接效率的有效控制。

4.大直徑法蘭焊后平面度、平行度、同軸度控制。

5.該工法施工順序安排合理，能嚴(yán)格控制各工序施工質(zhì)量，確保工程整體質(zhì)量可靠。

風(fēng)電是環(huán)保、綠色的清潔能源，符合國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)及低碳經(jīng)濟(jì)政策。截至2009年，針對(duì)中國(guó)風(fēng)電塔架制造行業(yè)存在的主要問(wèn)題，公司在施工過(guò)程中展開了科技創(chuàng)新活動(dòng)，研制了一整套適用于管塔式風(fēng)電塔架施工的新技術(shù)，同時(shí)在施工中逐漸積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成了《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》。

采用《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

1.作業(yè)人員應(yīng)遵守國(guó)家安全法規(guī)及行業(yè)、企業(yè)內(nèi)部各種有關(guān)規(guī)定。

2.作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格按各工種的安全操作規(guī)程作業(yè)。

3.塔架筒節(jié)直徑較大，吊裝作業(yè)時(shí)天車工和架工應(yīng)注意吊裝物距離地面的高度，避免碰到施工作業(yè)人員及廠房?jī)?nèi)的設(shè)備。

4.焊工在高空焊接平臺(tái)上施焊時(shí)應(yīng)注意防止墜落造成傷亡。

5.由于制作時(shí)筒節(jié)數(shù)量比較多，應(yīng)擺放在固定區(qū)域，并防止筒節(jié)滾動(dòng)。

6.筒節(jié)卷制時(shí)應(yīng)點(diǎn)焊牢固，防止吊裝時(shí)焊縫開裂。

7.安裝塔架時(shí)，必須在塔架內(nèi)做好漏電保護(hù)措施。

8.吊裝底節(jié)和中節(jié)塔架時(shí)，應(yīng)把臨時(shí)安全繩固定在塔架頂端；吊裝上段塔架后，應(yīng)安裝塔架的永久安全繩安裝，確保作業(yè)人員上下塔架的安全。

9.施工過(guò)程中，隨時(shí)觀察天氣狀況，及時(shí)通知強(qiáng)風(fēng)預(yù)報(bào)。接到強(qiáng)風(fēng)預(yù)告應(yīng)馬上停止作業(yè)，將吊鉤升到最高位置，然后趴桿將臂桿頭部觸地或?qū)⒈蹢U放置于鐵板凳上，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，鎖好操作室，人員撤離。

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.嚴(yán)格遵守ISO14000環(huán)境管理體系中環(huán)保要求，確保建筑垃圾、噪聲、廢氣、揚(yáng)塵、廢水的排放符合國(guó)家和地方法律、法規(guī)要求。

2.各類原料、物料定置堆放整齊，并設(shè)標(biāo)示牌。

3.區(qū)域衛(wèi)生干凈整潔遵守施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)規(guī)章制度。

4.設(shè)小型垃圾堆放場(chǎng)地，將垃圾分類。

5.塔架打砂噴漆時(shí)在專用的封閉廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，以減少揚(yáng)塵和有害氣體污染。

6.施工現(xiàn)場(chǎng)必須設(shè)置消防措施，配置手提滅火器材等。

1.《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》解決了施工工期與質(zhì)量控制的矛盾，可邊施工邊對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制檢查，大量降低質(zhì)量返修成本，約占投資額的5%。

2.《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》改善了施工人員作業(yè)環(huán)境，使施工安全、高效、有序進(jìn)行。

3.《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的社會(huì)效益主要表現(xiàn)在：提高新型能源開發(fā)利用效率，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；減少礦物能源對(duì)環(huán)境的污染。

《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

1. 實(shí)例1：華能吉林通榆風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目（二期100兆瓦）工程

華能吉林通榆風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目位于吉林省白城市通榆縣內(nèi)，二期裝機(jī)容量100.5兆瓦，公司于2008年3月承建了18臺(tái)套風(fēng)機(jī)塔架，塔架高度67.400米。

塔架中大量的扇形鋼板坡口采用了公司對(duì)半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行改造的機(jī)具進(jìn)行切割，提高了切割效率及坡口質(zhì)量。

• 實(shí)例2：華能阜新風(fēng)電場(chǎng)三期（彰北）工程

華能阜新風(fēng)電場(chǎng)三期（彰北）工程風(fēng)機(jī)位于遼寧省阜新市彰武縣，裝機(jī)規(guī)模為10.05萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量21541.6萬(wàn)千瓦·小時(shí)。公司于2009年月承建了該項(xiàng)目全部的67臺(tái)套風(fēng)機(jī)塔架，塔架高度67.400米。

該工程工期緊，任務(wù)量大，應(yīng)用了該工法后，既保證了工期，又完成了塔架產(chǎn)品。

• 實(shí)例3：華能科右中風(fēng)電二期（49.5兆瓦）項(xiàng)目

華能科右中風(fēng)電二期（49.5兆瓦）項(xiàng)目風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)位于內(nèi)蒙古科右中旗，公司于2009年承建16臺(tái)套風(fēng)機(jī)塔架，塔架高度67.400米。

該工程開工時(shí)，在生產(chǎn)資源、資金等方面給公司造成了很大壓力，在應(yīng)用了該工法之后，不僅完成了該工程及阜新彰北工程的施工，而且達(dá)到了甲方要求的工期及質(zhì)量。

2011年9月，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國(guó)家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2011]154號(hào)，《風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)制作施工工法》被評(píng)定為2009-2010年度國(guó)家二級(jí)工法。 2100433B

本書為日本土木學(xué)會(huì)所編風(fēng)力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南及解說(shuō)。主要講述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)風(fēng)速的評(píng)估、風(fēng)荷載的評(píng)估、地震作用的評(píng)估、其他荷載 、塔架結(jié)構(gòu)的計(jì)算、錨固部分的結(jié)構(gòu)計(jì)算、基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計(jì)算、根據(jù)指南設(shè)計(jì)的實(shí)例、數(shù)值計(jì)算分析實(shí)例、相關(guān)法律以及法規(guī)、參考資料等。本書對(duì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備塔架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)和借鑒意義。

我國(guó)是風(fēng)電第一大國(guó)，風(fēng)電塔結(jié)構(gòu)健康狀況評(píng)估和有效的防災(zāi)措施是保障我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。自然基金項(xiàng)目《現(xiàn)役風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)健康評(píng)估的基礎(chǔ)研究》（51208382）的研究人員項(xiàng)目執(zhí)行期間通過(guò)協(xié)同攻堅(jiān)，完成以下工作：（1）對(duì)在役塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲得了風(fēng)電塔在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的振動(dòng)特點(diǎn)，發(fā)展了風(fēng)電塔振動(dòng)參數(shù)識(shí)別方法；（2）根據(jù)風(fēng)力發(fā)電塔現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的需要，發(fā)展了基于激光的結(jié)構(gòu)非接觸性測(cè)試手段，研究了基于無(wú)線檢波器的場(chǎng)地土勘察的面波方法；（3）發(fā)展了基于實(shí)測(cè)信息的風(fēng)力發(fā)電塔建模和模型修正方法，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)健康抗震評(píng)估；（4）拓展研究了風(fēng)電塔振動(dòng)控制的被動(dòng)方法，發(fā)展了一種新型的被動(dòng)控制裝置；（5）對(duì)風(fēng)力發(fā)電塔所涉及的其他防災(zāi)問(wèn)題進(jìn)行了初步探討，為未來(lái)課題的深入持續(xù)開展指明了方向。研究課題組選取一座65m高1.5 MW的現(xiàn)役風(fēng)力發(fā)電塔為研究對(duì)象，先后6次赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，獲得了大量的風(fēng)電塔振動(dòng)的一手?jǐn)?shù)據(jù)，并發(fā)展了可以用于白噪和諧頻混疊信號(hào)的分析方法，可以對(duì)不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下風(fēng)電塔的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別。課題組結(jié)合調(diào)諧液體阻尼器（TLD）和顆粒阻尼器（PD），發(fā)展了一種新型被動(dòng)減振裝置（TL-PD），并通過(guò)試驗(yàn)論證了新型減振裝置較好的魯棒性。利用課題，共培養(yǎng)畢業(yè)碩士畢業(yè)生4人，課題組成員參加各類會(huì)議交流18人次，發(fā)表會(huì)議及期刊論文共26篇，其中SCI檢索5篇、EI檢索8篇。課題負(fù)責(zé)人以訪問(wèn)客座研究人員身份（Western Fellow）在加拿大西安大略大學(xué)合作研究1次，課題責(zé)任人還獲得2013年度國(guó)際試驗(yàn)力學(xué)協(xié)會(huì)Harting Award以及2013年度上海市浦江人才計(jì)劃。課題所發(fā)展的白噪和諧頻混疊信號(hào)的分析方法是風(fēng)電塔基于動(dòng)力特性的健康監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，而課題所提出的新型減振裝置TL-PD則為是風(fēng)電塔振動(dòng)控制一種新型的技術(shù)措施。通過(guò)該項(xiàng)目研究，揭示了現(xiàn)役風(fēng)電塔在實(shí)際環(huán)境中的振動(dòng)特點(diǎn)，發(fā)展了風(fēng)電塔抗震評(píng)估的方法，并指出了風(fēng)電防災(zāi)方向還需解決的問(wèn)題。課題的研究成果，對(duì)于增加風(fēng)電塔維護(hù)的科技含量進(jìn)而提高我國(guó)風(fēng)能基礎(chǔ)設(shè)施的防災(zāi)能力具有重要意義。 2100433B

世界許多國(guó)家都在致力發(fā)展新能源技術(shù)，我國(guó)現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)總量世界第一。年輕的風(fēng)電工業(yè)開始暴露出工程安全問(wèn)題，而作為主要支撐結(jié)構(gòu)的風(fēng)電塔架，其準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)健康狀況評(píng)估和有效的防災(zāi)措施是涵待研究的課題。本項(xiàng)目旨在此范疇內(nèi)進(jìn)行前期基礎(chǔ)性探索工作，研究?jī)?nèi)容包括：現(xiàn)役風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下振動(dòng)機(jī)理、基于目標(biāo)的風(fēng)塔數(shù)值建模及模型確認(rèn)技術(shù)、塔架結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)方法。項(xiàng)目將借助激光遙感、無(wú)線傳感器等新型試驗(yàn)手段，開展大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)工作；結(jié)合實(shí)測(cè)分析、理論研究、數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)，深入討論風(fēng)電塔低阻尼、振動(dòng)耦合、土-結(jié)構(gòu)相互作用等復(fù)雜物理現(xiàn)象，揭示風(fēng)力發(fā)電塔架結(jié)構(gòu)的破壞特征，研究風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。通過(guò)本課題，為深入開展旨在發(fā)展智能風(fēng)電塔體系的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其控制技術(shù)的研究作積累。