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第 26卷第 1期河北建筑工程学院学报 Vol. 26 No. 1
2008年 3月 JOURNAL OF HEBE I INSTITUTE OF ARCH ITECTURE AND C IV IL ENGINEER ING March 2008
风电塔筒法兰焊接方法研究
于太安 1 武志勤 2 耿俊峰 3
1 张家口三北· 拉法克锅炉有限公司; 2 中煤张家口煤矿机械有限责任公司; 3 张家口市鸿泽排水有限公司
摘要通过对大型风力发电机塔筒法兰焊接工艺的分析,指出了其中存在的问题,提出了
改进方案.
关键词风力发电;法兰;焊接工艺;变形
中图号 TG4
0 引言
风力发电具有清洁、保护环境、经济效益好、可再生、永不枯竭、基建周期短、占地少、投资少、装机规
模灵活、技术相对成熟、自动控制水平高、运行管理人员少等优点. 风能资源是我国重要的能源资源,张
家口市坝上地区作为国内风能资源丰富的地区之一,近几年风力发电产业呈现快速发展势头,前景非常
广阔[ 1 ] .
并网型风力发电机组的设计寿命一般为 20年,塔架高度在 40m 以上,位于塔架顶部的机舱重达几
十吨. 现风力发电机组单台设计容量越来越大,塔架高度也越来越高,这就对塔架的制造提出了严格的
要求. 塔架类型主要有桁架式、管塔式等. 桁架式塔架造价低廉,缺点是维护不方便. 管塔式塔架用钢板
卷制焊接而成,形成上小下大的圆锥管,内部装设扶梯直通机舱. 管塔式塔架结构紧凑,安全可靠,维护
方便,外形美观,虽然造价较桁架式塔架高,但仍被广泛采用. 本文内容介绍了管塔式塔筒法兰的焊接
工艺.
1 工程概述
2007年张家口三北拉法克锅炉有限公司承揽了国华新能源有限公司的 66套 1. 5MW 风电塔架的
制造任务. 该塔架为管塔式结构. 该塔筒总共高 63. 1m ,由 3段组成,段与段之间靠法兰连接,整体形状
为圆锥形筒体结构,外形如图 1所示. 底部最大直径 4. 078m,顶部最小直径 2. 55m,筒体板厚由最底部
28 mm向顶端 12 mm 变化,总重为 85. 6 t. 法兰和筒体的材质均为 Q345E. 生产该塔筒的关键问题之一
就是控制法兰与筒体焊接后的角变形. 法兰与筒体焊接后的角变形要求如图 2所示:
法兰与筒体焊接后,要求法兰角变形内倾 0~1. 5mm. 法兰与筒体焊接前,法兰角变形量为零. 如何保证
法兰与筒体焊接后的角变形控制在 0~1. 5mm范围内,是影响塔筒生产进度和保证产品质量的关键性
技术问题.
2 塔筒法兰焊接工艺
收稿日期: 2007 - 10 - 20
作者简介:男, 1970 年生,工程师,张家口市, 075000
08 河北建筑工程学院学报第 26卷
为了保证法兰与筒体焊接后的角变形符合要求,采用单个法兰、筒体对接点焊后组成一体的焊接方
法,图 3为接头组对示意图,图 4为焊缝结构示意图.
采用埋弧自动焊,直流反接,焊丝牌号为 H10Mn2,焊丝直径为Φ4,焊剂为 SJ101,焊机采用 MZ9 -
1250自动弧焊机配以 ZD5 - 1250型弧焊整流器. 第一层先焊开坡口侧即外侧,背面即内侧用碳弧气刨
清根,挑成 U型坡口,清根完成后用砂轮和角向磨光机