塔架制造技术要求及工艺.pdf

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1、塔架制造技术要求及工艺金风科技胥勇2003.12.9内容¢风速的计算¢风区的划分标准¢塔架的主要结构¢塔架材料的选用¢塔架焊接要求¢法兰变形的预防及控制¢控制残余变形的措施¢焊后消除残余应力的方法¢探伤¢塔架防腐¢塔架运输¢塔架员装风速计算¢对于水平轴风力发电机组，塔架起着非常重要的作用。¢地表粗糙度、大气热稳定性以及风机安装地点地形等因素的影响，风速随高度的增加而变化n⎛H⎞V=V⎜⎟0⎜H⎟⎝0⎠H一般为10m，H指距零风速平面的高度。n取决于地表粗糙度、大气热稳定性等0因素，是一个大约0.1～0.4的系数。¢由于能够获得的风能：3nE⎛H⎞=⎜⎟⎜⎟EH0⎝0

2、⎠¢因此，塔架越高，风力发电机组可能获得的风能就越高。另一方面，塔架越高，但其成本会随之上升。塔架所受的力¢风速梯度分布产生的力¢风产生的推力¢叶片旋转产生的扭矩¢重力本身对塔架产生的扭矩因此风区在塔架的设计中很重要风区划分标准¢GL规范¢IEC标准¢DiBtwindzone德国标准GL规范平均风速年最大风年极限风50年暴风50年极限GL规范(m/s)速(m/s)速(m/s)风速(m/s)风速(m/s)一类风区10.0040.0056.0046.5065.10二类风区8.5034.0047.6039.5355.34三类风区7.5030.0042.0034.8848.

3、83四类风区6.002433.627.939.1IEC标准平均风速年最大风最大阵50年最大50年最大阵IEC标准(m/s)速(m/s)风(m/s)风速(m/s)风(m/s)一类风区10.0037.5052.5050.0070.00二类风区8.5031.9044.6042.5059.50三类风区7.5028.1039.4037.5052.50四类风区6.0022.5031.5030.0042.00DiBtwindzone德国标准平均风速(m/s)年最大风速(m/s)最大阵风(m/s)50年最大风速(m/s50年最大阵风(m/DIBt(德国40m50m60m40m50m

4、60m40m50m60m40m50m60m40m50m60m一类风区4.434.594.7224.2725.1525.8933.0833.9034.5930.3331.4432.3741.3542.3843.23二类风区5.535.735.927.5628.5729.4136.9037.8238.5834.4535.7136.7646.1247.2748.23三类风区7.748.038.2631.9633.1234.1042.6843.7444.6239.9541.4042.6253.3454.6755.78四类风区8.859.179.4436.7538.0939.

5、2147.7148.8949.8845.9447.6149.0259.6361.1262.35塔架采用的标准¢三种标准中IEC标准在设计时更保守一些¢目前我们所用的塔架都是采用GL规范和DIBTWindzone（WZ）德国标准设计计算。¢塔架从结构上又可分为三种：1）筒形钢塔2）绗架结构塔3）水泥塔筒形钢塔这种结构简单，容易加工，安装方便。但存在运输问题水泥塔ENCONE1124.5MW风机，塔高112米，机头总重530吨，采用水泥塔不需要防腐，不存在运输问题，其本身也具有较高的阻尼，但当风机使用周寿命完结时，不容易清运。珩架结构塔这种塔便于运输，节省材料，相比较筒

6、形塔，其本身有较大的阻尼。但维护较大，防腐要求较高。但影响视觉美观，许多国家禁止使用这种塔。印度SUZLON公司使用这种塔。塔架材料的选择©考虑到塔架的结构为焊接结构，因此材料主要选择焊接性能好的低碳钢板材。a.低碳结构钢b.低碳合金钢©由于还要考虑塔架的自重优先选择强度高的低碳结构钢Q345©Q345钢分为A.B.C.D.E五个型号,其主要区别于低温冲击性。板材低温性能的要求主要针对北方的气候条件而设计的。塔架材料的选择©国家有关材料标准中规定的Q345A.B.C.D.E各型号钢材在不同温度下的冷冲击值是材料的最小标准值。©钢材随着温度的降低冲击韧性也会降低，因此

7、运行于寒冷地区的风力发电机的结构件，一定要保证材料的低温冲击性能。塔架焊接中的焊接要求¢筒体与法兰焊接许用变形：（焊接后产生角变形）塔架法兰变形预防及控制¢为了控制焊接变形在一定范围,塔架在制造过程中在下料时,就一定要控制好尺寸公差、形状和位置公差，例如圆度、平面度，平行度等。在焊接结构生产中，残余变形不仅影响结构的尺寸精度和外观而且可能降低其承载能力。矫正变形费工、费时、提高成本，因此采取相应措施以控制和调整变形是十分重要的。控制焊接残余变形的措施¢设计措施1）选用合理的焊缝尺寸和形状在保证结构有足构承载能力的前提下，应采用尽量小的焊缝尺寸。对仅起连系作用的和