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摘要：风电塔筒主要是以风力发电机组塔杆形式存在，具有支撑的重要作用，同时还能进行发电机组的减震处理，在发电机组中发挥积极作用。当对风电塔筒进行制作时，具体材料包括：防腐油漆、钢板与法兰等，只有对其制作流程和技术进行全面了解，才能确保其制作质量得到有效控制。因此，本文首先进行风电塔筒的分析，然后对其制作技术准备进行阐述，最后研究其质量控制措施，以此保证风电塔筒的正常运行。
关键词：风电塔筒；制作技术；质量控制
社会经济持续发展下，人们能源需求随之呈现显著提升，目前，电能逐渐成为人们发展和生存的主要能源，传统电能发电方式主要为煤炭与水力。近几年，在新发电方式的不断研究下，风能成为主要清洁能源，发电效果相对比较理想。风电场的建设过程，塔筒属于风电机组主要承重部件，在对其进行制作时，应在正确了解其制作技术的基础上，确保整个制作的有序进行，在整个操作过程，还应重点加强各环节的监管，避免制作出现不必要问题。
一、风电塔筒的分析
塔筒属于风电机组的承重部件，可以支撑叶轮相应高度，以获取最大风速实现叶轮转的转动，从而对风能进行电能的转换。通常情况下，我国西北地区具有较强风沙特点，且沿海地区处于潮湿环境，加强其塔筒质量控制至关重要。当塔筒高度超过60米时，会随之呈现锥台型，一般由3-4段构成，每段是由多节筒节组成。通常情况下，筒壁厚度为8-40毫米。基础环、基础平台与筒节各段主要是以法兰使用高强螺栓连接。下段与塔基位置需要进行门框设计，板料厚度控制120-220毫米，和塔筒进行T型焊接。在风电塔筒的制作中，材质通常选择低合金高强度钢，具体材料选择需要按照环境温度进行选择，避免对其制作质量造成不利影响。
二、风电塔筒制作技术
（一）工程概况
在2016年，某公司承揽2.0MW风电塔筒制作项目，塔筒总高度为77.27米，由4段组合而成，段和段间选择法兰连接，呈现圆锥形结构。该塔筒底部直径最大值4.3米，顶部直径最小值3.045米，钢板材质选择Q345D。在筒体板中，其厚度主要是从底部至顶部变化，即底部40毫米，顶部12毫米，塔筒门框的设计厚度180毫米，材质选择Q345D-Z25，法兰材质则选择S355N-Z25。不含附件，塔架总重164吨。
（二）技术准备
第一，材料准备。在进行塔筒制作时，对于钢板的选择，需要保证其化学成分与机械性能等指标满足技术标准要求，且钢材厚度偏差一般应满足GB/T709中的B级要求。所有钢板必须是新生产的，钢板的规格、炉批号、制造标准等标识要清晰、醒目，并与质量证明书的内容一致。钢板表面不允许有麻点、凹坑、裂纹、皱折等影响外观的缺陷，所有缺陷不允许补焊。塔筒焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、CO2）等应分别GB/T5118、GB12470、GB/T8110、GB6052标准的规定，所有焊接材料必须有相应的质量证明书。塔筒锻造法兰的制造应符合合同、塔筒制造技术规范、设计图纸的要求；锻造法兰应整体锻造，不允许采用连铸板坯。
第二，工艺准备。对于工程管理人员，需要对设计图纸进行全面研究，按照来料和图纸要求进行技术准备，具体包括：筒体制作图与焊接工艺图等。筒体根据图纸展开，同时按照来料规定与标准规定予以排料。当相邻筒节进行纵焊接时，需要相互错开180°，只有保证设计文件与合同文件等符合相应规定，才能确保风电塔筒制作的有序进行，并提高整体制作质量。
按照工艺图纸进行筒节纵与环缝标识的明确，以圆周周长为基础上，对各管节纵与环缝位置进行明确，然后根据设计图纸进行相应校对，以便于掌握附件的具体焊接位置。在进行附件焊接时，禁止出现在塔筒上进行焊接的情况，应和塔体焊接保持一定距离，以便于符合技术协议标准。对附件进行整个焊接时，点焊需要在不伤及塔筒母材的基础上进行，确保各项后续工程的顺利进行。
三、风电塔筒的制作和质量控制
（一）下料
对材料材质和规格进行判断，明确其是否满足图纸要求，同时对板材表面缺陷情况进行检查。在符合质量标准的基础上，按照原材料的取样单进行取样，由监理人员对其进行监管，确保取样和送检的有序进行。在整个制作过程，质量控制要点：在切割处理前，需要对钢板规格进行详细核对，选择和钢板规格相符的工艺进行，各项程序均应在下料前进行喷粉、划线等操作，首件下料符合检查标准后，即可对其进行批量下料。允许偏差标准：坡口角度允差0～+2°；长宽允差0～+2mm；对角线允差为2mm，相对差≤2mm，纵缝直线度≤1mm；在筒体钢板进行下料时，选择白色油漆进行下料区域的标识，即名称和筒节号等信息；全部钢板均应根据相应要求进行检查，确定下料尺寸的同时，还需要根据《筒体展开排料图》进行工艺轴线的确定，对于固定位置需要通过打码机进行标识，如筒节编号与材质等；数控下料和坡口切割时，需要对钢板的正反面进行处理，切割过程应避免出现凹槽或锯齿等问题，如果出现此类问题，应对其进行及时补焊和修磨，然后进行无损检测等。
（二）单节卷制
单节卷制的质量控制要点包括：第一，完成下料的板块应借助上滚移动压头的运用，对弧度进行测量，样板长度应超过400毫米，选择0.75-1毫米铁皮进行具体制作，其弧度误差需要符合相关规范标准。第二，卷制前期应将卷板机上辊调至边侧，在压头过程选择1米样板进行两端测量，反之进行另一侧压头处理，在压头检查符合标准后进行卷制。卷板选择三辊轴卷板机，在进行具体操作时，轧制方向和卷制方向需要保持一致。整个卷制过程，需要进行弧度的实时测量，并进行板料铁锈的清扫。如果弧度无法达到相应要求，则应选择卷板机进行修弧，禁止锤击，以免引起板材损伤。
（三）塔筒组装
塔筒组装在塔筒生产线上进行。每条生产线包括一台环缝组对机，若干组可行走式滚动台车，一台外环缝埋弧焊机，1台内环缝埋弧焊机。在进行组对前，对法兰规格与编号进行详细核对，同时进行编号记录；在组装过程中，筒体纵缝一般位于法兰两孔中間，相邻管节的纵焊缝要相错180°。筒节与筒节采取外边对齐，相邻不同板厚的管节对接时采取1：4的圆滑过渡。对接错边量≤0.1t（t为钢板厚度）且≤3mm。塔筒组装完成后，对法兰与轴线垂直度、筒体母线、筒体对角线进行检查，确保符合图纸要求。塔筒各项数据检查无误后，才能交焊工焊接。 （四）附件焊接
在进行内附件的焊接时，禁止和塔筒进行焊接，应和塔体焊接维持相应距离，即应在100毫米以上，因结构限制距离不得低于50毫米。在进行附件安装时，应控制塔筒母材，避免电焊对其造成损坏。在内附件完成检验后，需要通过临时螺栓对螺纹孔进行全面封堵。在完成防腐施工之后，即可对其进行拆除，防止在打砂过程中，钢砂对焊接螺柱螺纹的破坏。
（五）塔筒防腐
由于风电发电设施长期暴露于风沙、盐雾、强紫外线、寒流、高温等恶劣环境下，因此其防腐保护显得尤为重要。塔筒塔筒防腐施工气候条件要求：a.空气相对湿度不得高于80%。b.基体金属表面温度不得低于露点以上3℃。c.在不利的气候条件下，采用有效措施，如遮盖、采暖或输入净化、干燥的空气等措施，以满足对工作环境的要求。为了保证塔筒防腐施工的质量，塔筒表面预处理前，磨料、压缩空气等均有严格要求。磨料應符合GB6484-1986《铸钢丸》、GB6485-1986《铸钢砂》标准规定的铸钢丸、铸钢砂或用铜渣砂。压缩空气必须经过冷却装置及油水分离器处理，并定期清理油水分离器，防止湿气、油污浸入钢板，降低油漆使用寿命。表面预处理合格后，方可进行涂料涂装。涂料涂装是塔筒质量控制的关键点之一，如何确保塔筒油漆几十年风吹雨淋而毫发无损，可以从施工中各个工序严格控制实现。涂装前， （下转第页）
（上接第页）首先要检查油漆包装桶、固化剂包装桶是否完好无损。油漆在长距离的运输过程中，难免发生磕碰，造成油漆、固化剂桶破损，雨水、灰尘难免进入。如果不仔细检查油漆包装而直接施工，油漆使用效果将大大折扣。其次涂装作业应在清洁环境中进行，避免未干的涂层被灰尘等污染。对不涂装的部位如螺孔、机加工配合面等进行遮蔽。涂装作业要严格遵照涂料厂家说明进行施工，有条件的情况下，可要求油漆厂家技术服务人员现场监督防腐施工队作业，确保施工过程规范严禁。每层涂装时应对前一涂层进行外观检查，涂层表面应光滑、颜色一致，不允许有针孔、鼓泡、流挂、裂纹、掉块、漏涂等影响涂层质量的缺陷。通过对各个工序的严格要求，塔筒油漆质量得到有效提升。
结束语：
在电能需求不断增加的背景下，发电设备质量逐渐成为人们关注重点，风能发电属于新型发电方式，但基础设施仍然存在不同程度问题，应该在其生产过程进行不断优化和完善。对此，风电塔筒的制作技术和质量控制，也是不断研究和改进的过程。只有在每个工序中严格按照技术规范要求施工，积极落实“三检制”，从源头处抓质量，在过程中发现问题，才能制造出合格的风电塔筒产品。
参考文献：
[1]吴双.浅析风电塔筒制作技术及质量控制研究[J].工业，2016（10）：00029-00029.
[2]龙铃.浅析风电塔筒制造技术及质量控制要求[J].低碳世界，2017（17）：48-49.
[3]来淑梅，刘凯.风电塔筒制作技术及质量控制研究[J].科研，2016（2）：00172-00173.
关键词：风电塔筒；制作技术；质量控制
社会经济持续发展下，人们能源需求随之呈现显著提升，目前，电能逐渐成为人们发展和生存的主要能源，传统电能发电方式主要为煤炭与水力。近几年，在新发电方式的不断研究下，风能成为主要清洁能源，发电效果相对比较理想。风电场的建设过程，塔筒属于风电机组主要承重部件，在对其进行制作时，应在正确了解其制作技术的基础上，确保整个制作的有序进行，在整个操作过程，还应重点加强各环节的监管，避免制作出现不必要问题。
一、风电塔筒的分析
塔筒属于风电机组的承重部件，可以支撑叶轮相应高度，以获取最大风速实现叶轮转的转动，从而对风能进行电能的转换。通常情况下，我国西北地区具有较强风沙特点，且沿海地区处于潮湿环境，加强其塔筒质量控制至关重要。当塔筒高度超过60米时，会随之呈现锥台型，一般由3-4段构成，每段是由多节筒节组成。通常情况下，筒壁厚度为8-40毫米。基础环、基础平台与筒节各段主要是以法兰使用高强螺栓连接。下段与塔基位置需要进行门框设计，板料厚度控制120-220毫米，和塔筒进行T型焊接。在风电塔筒的制作中，材质通常选择低合金高强度钢，具体材料选择需要按照环境温度进行选择，避免对其制作质量造成不利影响。
二、风电塔筒制作技术
（一）工程概况
在2016年，某公司承揽2.0MW风电塔筒制作项目，塔筒总高度为77.27米，由4段组合而成，段和段间选择法兰连接，呈现圆锥形结构。该塔筒底部直径最大值4.3米，顶部直径最小值3.045米，钢板材质选择Q345D。在筒体板中，其厚度主要是从底部至顶部变化，即底部40毫米，顶部12毫米，塔筒门框的设计厚度180毫米，材质选择Q345D-Z25，法兰材质则选择S355N-Z25。不含附件，塔架总重164吨。
（二）技术准备
第一，材料准备。在进行塔筒制作时，对于钢板的选择，需要保证其化学成分与机械性能等指标满足技术标准要求，且钢材厚度偏差一般应满足GB/T709中的B级要求。所有钢板必须是新生产的，钢板的规格、炉批号、制造标准等标识要清晰、醒目，并与质量证明书的内容一致。钢板表面不允许有麻点、凹坑、裂纹、皱折等影响外观的缺陷，所有缺陷不允许补焊。塔筒焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、CO2）等应分别GB/T5118、GB12470、GB/T8110、GB6052标准的规定，所有焊接材料必须有相应的质量证明书。塔筒锻造法兰的制造应符合合同、塔筒制造技术规范、设计图纸的要求；锻造法兰应整体锻造，不允许采用连铸板坯。
第二，工艺准备。对于工程管理人员，需要对设计图纸进行全面研究，按照来料和图纸要求进行技术准备，具体包括：筒体制作图与焊接工艺图等。筒体根据图纸展开，同时按照来料规定与标准规定予以排料。当相邻筒节进行纵焊接时，需要相互错开180°，只有保证设计文件与合同文件等符合相应规定，才能确保风电塔筒制作的有序进行，并提高整体制作质量。
按照工艺图纸进行筒节纵与环缝标识的明确，以圆周周长为基础上，对各管节纵与环缝位置进行明确，然后根据设计图纸进行相应校对，以便于掌握附件的具体焊接位置。在进行附件焊接时，禁止出现在塔筒上进行焊接的情况，应和塔体焊接保持一定距离，以便于符合技术协议标准。对附件进行整个焊接时，点焊需要在不伤及塔筒母材的基础上进行，确保各项后续工程的顺利进行。
三、风电塔筒的制作和质量控制
（一）下料
对材料材质和规格进行判断，明确其是否满足图纸要求，同时对板材表面缺陷情况进行检查。在符合质量标准的基础上，按照原材料的取样单进行取样，由监理人员对其进行监管，确保取样和送检的有序进行。在整个制作过程，质量控制要点：在切割处理前，需要对钢板规格进行详细核对，选择和钢板规格相符的工艺进行，各项程序均应在下料前进行喷粉、划线等操作，首件下料符合检查标准后，即可对其进行批量下料。允许偏差标准：坡口角度允差0～+2°；长宽允差0～+2mm；对角线允差为2mm，相对差≤2mm，纵缝直线度≤1mm；在筒体钢板进行下料时，选择白色油漆进行下料区域的标识，即名称和筒节号等信息；全部钢板均应根据相应要求进行检查，确定下料尺寸的同时，还需要根据《筒体展开排料图》进行工艺轴线的确定，对于固定位置需要通过打码机进行标识，如筒节编号与材质等；数控下料和坡口切割时，需要对钢板的正反面进行处理，切割过程应避免出现凹槽或锯齿等问题，如果出现此类问题，应对其进行及时补焊和修磨，然后进行无损检测等。
（二）单节卷制
单节卷制的质量控制要点包括：第一，完成下料的板块应借助上滚移动压头的运用，对弧度进行测量，样板长度应超过400毫米，选择0.75-1毫米铁皮进行具体制作，其弧度误差需要符合相关规范标准。第二，卷制前期应将卷板机上辊调至边侧，在压头过程选择1米样板进行两端测量，反之进行另一侧压头处理，在压头检查符合标准后进行卷制。卷板选择三辊轴卷板机，在进行具体操作时，轧制方向和卷制方向需要保持一致。整个卷制过程，需要进行弧度的实时测量，并进行板料铁锈的清扫。如果弧度无法达到相应要求，则应选择卷板机进行修弧，禁止锤击，以免引起板材损伤。
（三）塔筒组装
塔筒组装在塔筒生产线上进行。每条生产线包括一台环缝组对机，若干组可行走式滚动台车，一台外环缝埋弧焊机，1台内环缝埋弧焊机。在进行组对前，对法兰规格与编号进行详细核对，同时进行编号记录；在组装过程中，筒体纵缝一般位于法兰两孔中間，相邻管节的纵焊缝要相错180°。筒节与筒节采取外边对齐，相邻不同板厚的管节对接时采取1：4的圆滑过渡。对接错边量≤0.1t（t为钢板厚度）且≤3mm。塔筒组装完成后，对法兰与轴线垂直度、筒体母线、筒体对角线进行检查，确保符合图纸要求。塔筒各项数据检查无误后，才能交焊工焊接。 （四）附件焊接
在进行内附件的焊接时，禁止和塔筒进行焊接，应和塔体焊接维持相应距离，即应在100毫米以上，因结构限制距离不得低于50毫米。在进行附件安装时，应控制塔筒母材，避免电焊对其造成损坏。在内附件完成检验后，需要通过临时螺栓对螺纹孔进行全面封堵。在完成防腐施工之后，即可对其进行拆除，防止在打砂过程中，钢砂对焊接螺柱螺纹的破坏。
（五）塔筒防腐
由于风电发电设施长期暴露于风沙、盐雾、强紫外线、寒流、高温等恶劣环境下，因此其防腐保护显得尤为重要。塔筒塔筒防腐施工气候条件要求：a.空气相对湿度不得高于80%。b.基体金属表面温度不得低于露点以上3℃。c.在不利的气候条件下，采用有效措施，如遮盖、采暖或输入净化、干燥的空气等措施，以满足对工作环境的要求。为了保证塔筒防腐施工的质量，塔筒表面预处理前，磨料、压缩空气等均有严格要求。磨料應符合GB6484-1986《铸钢丸》、GB6485-1986《铸钢砂》标准规定的铸钢丸、铸钢砂或用铜渣砂。压缩空气必须经过冷却装置及油水分离器处理，并定期清理油水分离器，防止湿气、油污浸入钢板，降低油漆使用寿命。表面预处理合格后，方可进行涂料涂装。涂料涂装是塔筒质量控制的关键点之一，如何确保塔筒油漆几十年风吹雨淋而毫发无损，可以从施工中各个工序严格控制实现。涂装前， （下转第页）
（上接第页）首先要检查油漆包装桶、固化剂包装桶是否完好无损。油漆在长距离的运输过程中，难免发生磕碰，造成油漆、固化剂桶破损，雨水、灰尘难免进入。如果不仔细检查油漆包装而直接施工，油漆使用效果将大大折扣。其次涂装作业应在清洁环境中进行，避免未干的涂层被灰尘等污染。对不涂装的部位如螺孔、机加工配合面等进行遮蔽。涂装作业要严格遵照涂料厂家说明进行施工，有条件的情况下，可要求油漆厂家技术服务人员现场监督防腐施工队作业，确保施工过程规范严禁。每层涂装时应对前一涂层进行外观检查，涂层表面应光滑、颜色一致，不允许有针孔、鼓泡、流挂、裂纹、掉块、漏涂等影响涂层质量的缺陷。通过对各个工序的严格要求，塔筒油漆质量得到有效提升。
结束语：
在电能需求不断增加的背景下，发电设备质量逐渐成为人们关注重点，风能发电属于新型发电方式，但基础设施仍然存在不同程度问题，应该在其生产过程进行不断优化和完善。对此，风电塔筒的制作技术和质量控制，也是不断研究和改进的过程。只有在每个工序中严格按照技术规范要求施工，积极落实“三检制”，从源头处抓质量，在过程中发现问题，才能制造出合格的风电塔筒产品。
参考文献：
[1]吴双.浅析风电塔筒制作技术及质量控制研究[J].工业，2016（10）：00029-00029.
[2]龙铃.浅析风电塔筒制造技术及质量控制要求[J].低碳世界，2017（17）：48-49.
[3]来淑梅，刘凯.风电塔筒制作技术及质量控制研究[J].科研，2016（2）：00172-00173.