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【摘要】重点阐述了大型风力发电机组塔筒的制造工艺，并对塔筒的防腐、运输包装进行了研究分析。
【关键词】塔筒；制造关键工艺；检验；防腐；运输包装
风电机组的重要承重部件是塔筒，塔筒用来吸收机组震动，并起着重要支撑作用。目前，大型风力发电机组塔架多数采用圆锥、钢制圆柱、以及圆锥和圆柱相结合的筒形塔架，塔架一般分为3～4段。塔架采用整体锻造联接法兰，塔筒板材主要材料为热轧低合金高强度结构钢。
1、塔筒制造工序步骤
筒节的制造流程：原材料检验，材料复验，钢板预处理，数控切割下料，尺寸检验，加工坡口，卷圆，纵缝组焊，校圆，检测。
顶法兰与筒节的制造流程：成品法兰，入厂检验以及复验，与筒节组焊，检测，检测平面度，如出现平面度超标者，须对法兰上表面进行二次加工。
其余法兰与筒节的制造流程：成品法兰，入厂检验以及复验，与筒节组焊，检测平面度。
组装塔架的流程：组对法兰以及各筒节，检验，焊接，UT检测，标记出内件位置线，检验，对内件进行组焊，做防腐处理，装配内件，包装，发运。
2、塔筒制造关键工艺
在塔筒的制造过程中，以下几道制造关键工艺决定了整个塔架的制作成败。
（1）材料复验：所有法兰进厂必须进行机械、化学等项目的复验，法兰供应商应按要求另外提供一整套复验用试样，复验合格后方可使用。筒体材料应按不同的炉批次进行机械、化学、冲击等项目的复验，供应商应按炉批次提供复验用材料。
（2）塔筒的钢板下料：塔筒是由塔节组成，每节只允许由一张钢板组成。塔节高度允许有正偏差，每节高度方向应保留3.0mm的收缩量。钢板下料尺寸及允许偏差见下图及下表：
S D D1-D2 L1 L2
±2.0 ±5.0 ±2.0 ±3.0 ±3.0
（3）门框制作：门框要求整块钢板下料，不允许拼接。门框装配焊接时，除了保证门框的正确装配外，修磨坡口钝边应与门框安装同时进行，应仔细修磨坡口钝边，使得门框四周与孔边缘形成的间隙保持在0～2mm。（见下图：门框正确安装位图）
（4）塔筒焊接防变形措施：法兰与筒体焊后变形较大，会影响法兰的平面度和基本尺寸，所以在焊接前要采取措施防止法兰变形。
①如下图，采用螺栓紧固两法兰的方法减小焊接变形，同时焊接时还应注意焊接顺序及焊接过程的控制，尽量减小焊接变形。
②法兰与筒体焊接前应将焊道坡口两侧各100mm预热到50-100℃以上，方可进行焊接，采用火焰预热方式。
（5）单节塔节检验是保证塔筒质量的重要环节
筒体尺寸精度为Φ±3，椭圆度要求小于0.5%，即Dmax/Dmin≤1.004。
单段塔筒全焊完两端平行度和同轴度检测：
A1 B4=A A2 B3=B A3 B2=C A4 B1=D
①单段塔筒的同轴度用激光测距仪测量，测量并记录A、B、C、D四个象限斜边长（在45°C方向上测量），其相对差值3mm以内为合格，否则返修。
②单段塔筒平行度用EASY激光器找中仪测量。
③单段塔筒全焊完法兰的平面度和锥度用EASY激光器找中仪测量。
（6）法兰平面度和倾斜度测量
首先采购法兰入厂后应做平面度的测量，法兰的圆锥倾斜度，可以用钢性较强的铝合金方管，贴紧法兰上表面沿360°方向目测或塞尺即可测量内倾斜度。允许法兰上表面局部内倾斜度有1±1mm误差。一旦塔筒现场安装竖起，联接法兰之间间隙最小0.5mm。
塔筒法兰组焊后允许平面度为：
（7）塔段平行度与同心度测量
①按下图所示找出塔架四象限，拴上钢卷尺或用激光测距仪。
②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（A1A2，B1B2，C1C2，D1D2），其相对差值3mm以内为合格。如下图所示，反映塔段上下平面之间的平行度。
3、塔筒的防腐及油漆维修
塔筒涂漆不能采用滚刷的方法，而必须采用无气喷涂方法。涂漆时，相对湿度不能大于80%，表面温度应比环境空气露点温度高3?C。涂漆不能低于或高于油漆供货商所规定的环境空气和部件表面的最高温度值和最低温度值。对塔筒内、外表面，法兰面及镀锌件有不同的涂装要求。
现场对塔筒油漆维修分为三个部分：①彻底去除旧涂层和锈蚀层，金属母材露出要求为Sa2.5级，可采用动力砂轮将需要处理部位打磨成梯度的过渡层。②按照规定的漆膜厚度，采用原始配套方案手刷底漆。③中间漆、面漆施工，可采用直接刷涂或喷涂，来满足原始配套厚度要求。
4、运输包装
塔筒制作完成，并经检验合格后，可运往现场。采用装箱或集中包装的方式进行附件的运输。箱内须按照要求装配备件、备品，并采取防止损坏、防潮、防尘的措施，与主设备同时、一并发运。
在运输过程中，为了防止法兰变形，采用十号槽钢将塔架下、上法兰进行米字型支撑固定。进行包装时，塔筒在采用包装带缠绕包扎后，放置于运输鞍座上，将毛毡和胶皮铺于鞍座上。为防止雨雪及灰尘进入塔筒内侧，应用防雨布将塔筒两端封堵。
【关键词】塔筒；制造关键工艺；检验；防腐；运输包装
风电机组的重要承重部件是塔筒，塔筒用来吸收机组震动，并起着重要支撑作用。目前，大型风力发电机组塔架多数采用圆锥、钢制圆柱、以及圆锥和圆柱相结合的筒形塔架，塔架一般分为3～4段。塔架采用整体锻造联接法兰，塔筒板材主要材料为热轧低合金高强度结构钢。
1、塔筒制造工序步骤
筒节的制造流程：原材料检验，材料复验，钢板预处理，数控切割下料，尺寸检验，加工坡口，卷圆，纵缝组焊，校圆，检测。
顶法兰与筒节的制造流程：成品法兰，入厂检验以及复验，与筒节组焊，检测，检测平面度，如出现平面度超标者，须对法兰上表面进行二次加工。
其余法兰与筒节的制造流程：成品法兰，入厂检验以及复验，与筒节组焊，检测平面度。
组装塔架的流程：组对法兰以及各筒节，检验，焊接，UT检测，标记出内件位置线，检验，对内件进行组焊，做防腐处理，装配内件，包装，发运。
2、塔筒制造关键工艺
在塔筒的制造过程中，以下几道制造关键工艺决定了整个塔架的制作成败。
（1）材料复验：所有法兰进厂必须进行机械、化学等项目的复验，法兰供应商应按要求另外提供一整套复验用试样，复验合格后方可使用。筒体材料应按不同的炉批次进行机械、化学、冲击等项目的复验，供应商应按炉批次提供复验用材料。
（2）塔筒的钢板下料：塔筒是由塔节组成，每节只允许由一张钢板组成。塔节高度允许有正偏差，每节高度方向应保留3.0mm的收缩量。钢板下料尺寸及允许偏差见下图及下表：
S D D1-D2 L1 L2
±2.0 ±5.0 ±2.0 ±3.0 ±3.0
（3）门框制作：门框要求整块钢板下料，不允许拼接。门框装配焊接时，除了保证门框的正确装配外，修磨坡口钝边应与门框安装同时进行，应仔细修磨坡口钝边，使得门框四周与孔边缘形成的间隙保持在0～2mm。（见下图：门框正确安装位图）
（4）塔筒焊接防变形措施：法兰与筒体焊后变形较大，会影响法兰的平面度和基本尺寸，所以在焊接前要采取措施防止法兰变形。
①如下图，采用螺栓紧固两法兰的方法减小焊接变形，同时焊接时还应注意焊接顺序及焊接过程的控制，尽量减小焊接变形。
②法兰与筒体焊接前应将焊道坡口两侧各100mm预热到50-100℃以上，方可进行焊接，采用火焰预热方式。
（5）单节塔节检验是保证塔筒质量的重要环节
筒体尺寸精度为Φ±3，椭圆度要求小于0.5%，即Dmax/Dmin≤1.004。
单段塔筒全焊完两端平行度和同轴度检测：
A1 B4=A A2 B3=B A3 B2=C A4 B1=D
①单段塔筒的同轴度用激光测距仪测量，测量并记录A、B、C、D四个象限斜边长（在45°C方向上测量），其相对差值3mm以内为合格，否则返修。
②单段塔筒平行度用EASY激光器找中仪测量。
③单段塔筒全焊完法兰的平面度和锥度用EASY激光器找中仪测量。
（6）法兰平面度和倾斜度测量
首先采购法兰入厂后应做平面度的测量，法兰的圆锥倾斜度，可以用钢性较强的铝合金方管，贴紧法兰上表面沿360°方向目测或塞尺即可测量内倾斜度。允许法兰上表面局部内倾斜度有1±1mm误差。一旦塔筒现场安装竖起，联接法兰之间间隙最小0.5mm。
塔筒法兰组焊后允许平面度为：
（7）塔段平行度与同心度测量
①按下图所示找出塔架四象限，拴上钢卷尺或用激光测距仪。
②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（A1A2，B1B2，C1C2，D1D2），其相对差值3mm以内为合格。如下图所示，反映塔段上下平面之间的平行度。
3、塔筒的防腐及油漆维修
塔筒涂漆不能采用滚刷的方法，而必须采用无气喷涂方法。涂漆时，相对湿度不能大于80%，表面温度应比环境空气露点温度高3?C。涂漆不能低于或高于油漆供货商所规定的环境空气和部件表面的最高温度值和最低温度值。对塔筒内、外表面，法兰面及镀锌件有不同的涂装要求。
现场对塔筒油漆维修分为三个部分：①彻底去除旧涂层和锈蚀层，金属母材露出要求为Sa2.5级，可采用动力砂轮将需要处理部位打磨成梯度的过渡层。②按照规定的漆膜厚度，采用原始配套方案手刷底漆。③中间漆、面漆施工，可采用直接刷涂或喷涂，来满足原始配套厚度要求。
4、运输包装
塔筒制作完成，并经检验合格后，可运往现场。采用装箱或集中包装的方式进行附件的运输。箱内须按照要求装配备件、备品，并采取防止损坏、防潮、防尘的措施，与主设备同时、一并发运。
在运输过程中，为了防止法兰变形，采用十号槽钢将塔架下、上法兰进行米字型支撑固定。进行包装时，塔筒在采用包装带缠绕包扎后，放置于运输鞍座上，将毛毡和胶皮铺于鞍座上。为防止雨雪及灰尘进入塔筒内侧，应用防雨布将塔筒两端封堵。