紀(jì)然
[摘 要]近些年,我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們生活水平日益提高,但是隨之而來的是環(huán)境污染,氣候變暖等一系列生態(tài)問題,這些問題嚴(yán)重的影響著我們的生活,也越來越被人們所重視。以往我國用電大多都是采用火力發(fā)電,這種發(fā)電方式效率低下,而且煤炭燃燒排出的廢氣嚴(yán)重污染空氣,還會形成霧霾,危害人體健康。因此我國逐步采用風(fēng)力發(fā)電代替火力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電沒有環(huán)境污染,而且使用的風(fēng)力是永不枯竭的,不會消耗煤炭等不可再生資源。本文概述了風(fēng)力發(fā)電塔筒制造所采用的技術(shù),探究控制質(zhì)量的關(guān)鍵步驟,并論述最終結(jié)果。
[關(guān)鍵詞]塔筒;制造;質(zhì)量;檢測
中圖分類號:TM315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)01-0382-01
風(fēng)力發(fā)電設(shè)備大體可分為鐵塔、風(fēng)輪和發(fā)電機和三部分。它的工作原理是風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下開始轉(zhuǎn)動,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能,然后將轉(zhuǎn)動的動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能,其中支撐風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的就是風(fēng)電塔筒。風(fēng)電塔筒一方面支撐風(fēng)輪,另一方面風(fēng)輪在風(fēng)的作用下轉(zhuǎn)動還會產(chǎn)生很大的附加力,從而使風(fēng)輪產(chǎn)生振動,這些振動也需要塔筒來吸收,否則振動太強整個發(fā)電系統(tǒng)都將會損壞。塔筒對于風(fēng)力發(fā)電機組非常重要,所以保證塔筒的制造質(zhì)量也是至關(guān)重要的。下文將從塔筒的實際制造流程出發(fā),分析其制造方案,并且探究如何有效控制其生產(chǎn)質(zhì)量。
1 塔筒制造流程
首先選擇優(yōu)質(zhì)鋼板下料,接著采用專業(yè)機械將鋼板卷筒并檢驗其圓柱度,檢驗合格后焊接卷筒縱縫,然后安裝法蘭并且進(jìn)行環(huán)縫焊接,確保連接強度,再就是將每一個卷筒拼裝焊接起來,整體焊接完成后要進(jìn)行防腐處理,防腐處理后安裝內(nèi)飾,最后就是進(jìn)行包裝運輸。
塔筒制造過程中涉及到的每一個焊接部分都是質(zhì)量控制點,焊接完成后都需要使用專業(yè)的探傷儀進(jìn)行焊縫探傷,檢測焊縫中是否含有雜質(zhì)或者是氣泡,確保焊縫的牢固性。
2 塔筒制造方案
2.1 材料準(zhǔn)備及檢驗
采購回來的鋼板、法蘭等材料要檢驗其外觀尺寸,達(dá)到一定的合格率才可以驗收。每采購一批鋼板都要隨機抽取總數(shù)量的10%進(jìn)行全方面檢驗,質(zhì)量達(dá)到JB/T4730.3-2005Ⅱ級才算合格。而環(huán)鍛法蘭檢測外形合格后除了要隨機抽取總數(shù)量的10%進(jìn)行UT檢測外,還要進(jìn)行MT檢測。UT檢測結(jié)果要符合JB/T4730.3I級標(biāo)準(zhǔn)要求,MT要滿足JB/T4730.4I級標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2 鋼板下料
鋼板下料采用的是數(shù)控切割機。首先根據(jù)工藝要求進(jìn)行編程,校驗無誤后將程序輸入數(shù)控切割機,然后標(biāo)記出鋼板的編號,進(jìn)給方向,厚度等,最后由數(shù)控切割機按照編寫程序進(jìn)行切割。切割完成后要檢驗其尺寸,長度誤差小于2mm,寬度誤差要小于2mm,對角線誤差小于3mm,而且要選擇五個以上的點進(jìn)行測量然后取平均值。下料合格后按照工藝卡片的要求,切割瓦片的坡口,方便之后進(jìn)行環(huán)縫和縱縫的焊接,坡口的尺寸也要符合工藝規(guī)定。切好坡口后要進(jìn)行打磨,使其平整光滑,便于裝載運輸。
2.3 卷板及校圓
卷板機是對比樣板尺寸進(jìn)行的,首先制造弦長1.2m的標(biāo)準(zhǔn)樣板,然后卷板機根據(jù)樣板的尺寸來一點點卷起鋼板,卷筒和樣板的間隙不得超過2mm。卷板完成并檢驗合格后要進(jìn)行卷筒加固,防止其變形,一般采用的方式是在坡口處點焊,這樣既可以加固,又可以很容易的清除??v縫的焊接間隙控制在2mm左右,兩焊接邊的差值小于3mm,圓柱度的要求為:Dmax-Dmin≤0.5D%。
2.4 縱縫焊接
縱縫的焊接一般分兩次進(jìn)行,內(nèi)縫焊和背縫焊。先進(jìn)行的是內(nèi)縫焊,焊接完成后整個卷筒也就完全固定了,接著徹底清除背縫的雜質(zhì),露出焊縫坡口金屬,使得背縫的深度大致相同,焊接也就更容易保證尺寸精度。如果縱縫的寬度大于1mm,則必須先進(jìn)行氣保焊,為正式的焊接打底。焊接完成后要對其進(jìn)行全方位超聲波探傷,達(dá)到Ⅰ級才算合格。探傷后要檢查焊縫外觀,不合格的要加以處理。此外,滅弧也要采用專業(yè)的方法,嚴(yán)禁采用敲打法滅弧。
2.5 拼裝(法蘭拼裝、大節(jié)拼裝)
拼裝法蘭節(jié)要在專門的拼裝平臺上進(jìn)行,在拼裝之前要做好一些準(zhǔn)備工作,例如將法蘭的坡口面朝上,測算接口處周長,估算可能出現(xiàn)的錯位量等。在拼裝時必須保證法蘭與筒節(jié)的間隙很小,而且管壁要嚴(yán)格對齊,錯位不得超過1.5mm。拼裝完成后要在外部進(jìn)行封焊,確保整體焊接的牢固性。大節(jié)拼裝使用大型的對接機將環(huán)縫緊密對齊,接下來的步驟和法蘭拼裝一致,但是要求更高。拼接完成后要進(jìn)行檢測,例如測量整體塔筒的直線度和高度,環(huán)縫焊接的錯位量,法蘭位置度,表面光滑度等,這些測量參數(shù)都要符合對應(yīng)國標(biāo)的要求。
2.6 環(huán)縫焊接
環(huán)縫焊接也是先進(jìn)行內(nèi)縫焊接,再進(jìn)行外縫焊接,其要求和縱縫焊接一致。焊接的溫度要大于100攝氏度,小于250攝氏度,而且焊接不能在非焊接區(qū)域引弧,也不允許隨意將筒體接地,必須采用專用的接地方式。整個焊接過程中要根據(jù)實際情況調(diào)整焊接順序,一道工序完成檢查合格后才能進(jìn)入下一道工序。
2.7 附件拼裝及焊接
按照設(shè)計所要求的步驟逐個拼裝并焊接附件。這些附件不需要太高的精度要求,大都采用手工焊。但是手工焊的焊條必須進(jìn)行烘烤,焊接時焊接工也要配備保溫桶用來保存焊條。
3 焊縫檢測及材料復(fù)驗
3.1 焊縫探傷檢測
為了保證焊接的強度,所有重要的焊縫都要經(jīng)過探傷檢測。探傷檢測一般是向焊縫發(fā)射超聲波,根據(jù)反射回來的波形來判斷焊縫內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定,是否含有雜質(zhì)或氣泡,合格的標(biāo)準(zhǔn)是檢測結(jié)果達(dá)到JB/T4730.4的Ⅰ級。若檢驗中發(fā)現(xiàn)有的焊縫存在缺陷,則應(yīng)該清除原有焊縫,重新焊接并且焊接長度應(yīng)該在原有的焊縫長度上增加10%。若仍是不合格,則對焊接接頭做更為嚴(yán)格的檢測,確定其能否滿足要求。
3.2 焊縫外觀檢查
焊接完成后的焊縫其外形尺寸都要符合設(shè)計要求,焊縫與塔筒材料之間要光滑過渡。裂紋、氣孔、燒穿、夾渣等缺陷絕對不允許出現(xiàn)。如果外形的檢驗不合格要進(jìn)行修磨,也可以少量的進(jìn)行補焊,具體參照《鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸》的要求執(zhí)行。
3.3 材料復(fù)驗
采購的鋼板要隨機抽取總量的10%進(jìn)行超聲波復(fù)驗,全部達(dá)到相應(yīng)國標(biāo)Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)以上才算合格。如果其中一張不合格,那么整批鋼板都要逐一進(jìn)行檢測,挑選出合格的鋼板;然后按照鋼板出爐的爐號來復(fù)驗其化學(xué)成分是否達(dá)標(biāo);按照出廠的批次號檢驗鋼板的力學(xué)性能,檢驗率100%。每塊鋼板都要做好標(biāo)記,內(nèi)容包括批號、爐號、件號、質(zhì)量等級和材料等。
鍛造法蘭也要取總量的10%進(jìn)行超聲波復(fù)驗,并且要達(dá)到相應(yīng)國標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)。此外,它還要進(jìn)行磁粉探傷檢測,檢測結(jié)果要符合相應(yīng)國標(biāo)Ⅰ級要求。
4 塔筒包裝及運輸
塔筒經(jīng)過防腐處理并驗收合格后要刷好標(biāo)識,采用專用的布進(jìn)行包裝。裝載要牢固,運輸過程要盡量減小振動,防止塔筒因振動而松開。發(fā)送運輸?shù)那鍐我欢ㄒ涊d詳細(xì)完整,塔筒交接時雙方監(jiān)理必須簽字驗收。
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