《风电塔架制造安装检验验收规范》-定稿DB62-2010.doc

ICS 03.120A 00备案号： 62甘肃省地方标准 DB62/1938-2010 风电塔架制造安装检验验收规范Inspection and acceptance code for manufacture installation for tower of wind turbine 2010-04-27发布 2010-05-01实施 甘肃省质量技术监督局 发 布1DB62/1938-2010目 次目录错误！未定义书签。1 范围12 规范性引用文件13 总则24 塔筒制造35 塔筒焊接66 附件77 防腐88 塔架安装99 检验1010 标志、贮存及运输1311 验收14附录A15附录B20附录C21附录D22I前 言本标准的编写格式和规则符合GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则之规定。本标准第3.2.2、3.2.3、5.2、5.3.3、9.3、9.5.2、9.7条款为强制性条款。本标准的附录A、B是规范性附录，附录C、D是资料性附录。本标准由甘肃省质量技术监督局提出。本标准起草单位：甘肃省质量技术监督局特种设备安全监察局、甘肃省特种设备检验研究中心、甘肃省特种设备协会、酒钢（集团）瓜州长城电力机械工程有限公司、兰州兰石集团有限公司、甘肃中电科耀新能源装备有限公司、甘肃中水电水工机械有限公司、中国水利水电第四工程局水工机械总厂、酒泉风光谷新能源现代服务有限公司、酒泉特种设备检验所。本标准主要起草人：张矛、李永平、唐卫国、陈长宏、刘建国、黄军威、王增新、王旭、李鹏、孙立群、门永卿、谷杰、金黎明、张祥智、郭秋爱、张阳勇、吕军业、栗汉武、赵吉鹏、高文俊。本标准由甘肃省质量技术监督局归口并负责解释。风电塔架制造安装检验验收规范1 范围本标准规定了陆上大型风力发电机组（风轮扫掠面积等于或大于200m2）钢制管状塔架的制造、安装技术要求和检验方法。本标准适用于陆上大型风力发电机组（风轮扫掠面积等于或大于200m2）钢制管状塔架（以下简称塔架）的制造、安装的检验和验收。其他种类的风力发电机组塔架可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。1GB/T 222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 228 金属材料室温拉伸试验方法GB 229 金属夏比缺口冲击试验方法GB 232 金属材料弯曲试验方法GB/T 470 锌锭GB/T 700 碳素结构钢GB/T 709 热扎钢板和钢带的尺寸、外型、重量及允许偏差GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口GB/T 986 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T 1591 低合金高强度结构钢GB/T 1720 漆膜附着力测定法GB/T 1958 产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差 检测规定GB/T 3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T 3098.2 紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T 5117 碳钢焊条GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 5313 厚度方向性能钢板GB/T 5782 六角头螺栓GB 6484 铸钢丸GB 6485 铸钢砂GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 9286 色漆和清漆漆膜的划格试验GB/T 9793 金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T 13306 标牌GB/T 13452.2 色漆和清漆 漆膜厚度的测定GB/T 14977 热轧钢板表面质量的一般要求GB 18451.1 风力发电机组安全要求GB/T 19072 风力发电机组 塔架GB/T 19804 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差GB 50205 钢结构工程施工及验收规范GB 50221 钢结构工程质量检验评定标准GB 50252 工业安装工程质量检验评定统一标准JB 4708 承压设备焊接工艺评定JB/T 4709 钢制压力容器焊接规程JB/T 4730 承压设备无损检测JB 4744 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验JB/T 10045.3 热切割气割质量和尺寸偏差JB/T 50076 气体保护焊电弧焊用碳钢、低合金钢焊JB/T 56097 碳素钢埋弧焊用焊剂 产品质量分等JB/T 56102 碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条产品质量分等国质检锅2002109号 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则国质检锅2003248号 特种设备无损检测人员考核与监督管理规则DB62/1938-20103 总则3.1 一般要求3.1.1在风力发电机组塔架的设计、制造、安装及运行必须充分考虑其特点，如：风的不可控性、随机性，机组工作在强烈阵风、湍流风、高温、低温、瞬时冲击载荷等恶劣环境条件下，同时应考虑西北地区风沙、冰冻和雪灾等自然条件的影响。3.1.2塔架是连接风机的重要部件，它承受了风力作用在叶轮上的推力、扭矩、弯矩、陀螺力矩、电机的振动及受力变化时的摆动。3.1.3环境温度：-4050，相对湿度90%。3.1.4产品应符合本标准的规定，其产品的设计应符合GB/T 19072的规定。3.2 塔架制造、安装企业资质要求3.2.1塔架制造企业需具备履行合同所需的技术和生产能力。3.2.2塔架制造企业通过ISO9000系列质量管理体系认证，应取得D1、D2级压力容器制造资质。3.2.3塔架安装单位应具有“压力容器安装工程专业承包I级”或“火电设备安装工程专业承包II级” 及以上资质。3.3 材料3.3.1塔架部件材料塔架筒体板材应依据塔架使用环境温度而定，宜选用热轧低合金高强度结构钢，塔架内部附件可选用碳素结构钢等。见表1。表1 塔架部件材料部 件材 料备 注塔架筒体Q345C、D、E法兰Q345C、D、E-Z251. 整体锻件制造门框Q345C、D、E-Z251. 正火交货状态梯子、平台等附件Q235A、B、铝合金等基础环上法兰Q345C、D、E-Z251. 整体锻件制造筒体Q345C、D、E下法兰Q345C、D、E-Z251. Z向钢板拼焊2. 钢板切割方向垂直钢板纤维方向3. 拼焊段数不超过6段3.3.2焊接材料焊接材料牌号选用，宜按表2要求选用。表2 焊接材料牌号钢种牌号焊条电弧焊埋弧焊气体保护焊焊条牌号焊条型号烧结焊剂与配用焊丝熔炼焊剂与配用焊丝实芯焊丝保护气体药芯焊丝保护气体烧结焊剂配用焊丝熔炼焊剂配用焊丝ER49-1CO2或CO2+Ar2E501T-1CO2碳素钢Q235A、BJ422E4303/HJ431H08A、H08MnAER50-2ER50-6ER50-7Q235C、DJ426J427E4316E4315低合金钢Q345CJ506J507E5016E5015SJ101H10Mn2H08MnAHJ431HJ350H08MnAH10Mn2E501T-1E501T-5E501T-6Q345DJ506J507J506HJ507RHE5016E5015E5016-1E5015-GQ345EJ507RHJ507TiBE5015-GSJ101H10Mn2H08MnA/E501T-1LE501T-5LE501T-6L3.3.3紧固件塔架所用紧固件均为高强度螺栓，采用达克罗（片状锌铬盐）防护涂层，产品应具备完整的质量证明书和合格证，M20以上高强度螺栓每种规格、每批次须有第三方检测机构出具的高强度螺栓机械性能检测报告，检测项目按GB/T 3098.1标准执行。3.3.4 防腐材料所选材料应满足塔筒的防腐保护等级为“长期”的要求，有效寿命在15年以上，20年内腐蚀深度不超过0.5mm。4 塔筒制造4.1 板材切割4.1.1氧乙炔炬切割钢板（包括筒体和门框）切割必须符合GB/T 985、GB/T 986、JB/T 10045.3规定的要求。a）板材切割后，必须处理切口和切口周围表面损坏和硬化的区域，直至没有凹口和裂纹，必须除去切口表面边缘的飞边毛刺。b）通孔、螺栓孔和铰丝孔的外边缘必须倒角，且孔周围处不能有飞边毛刺。c）增强孔（椭圆孔）采用火炬切割，必须除去所有可见的凹槽和切痕，孔周围不应有任何缺口或者槽口，如有缺陷应用规定的焊材堆焊修复，并进行相应的检验。4.1.2筒体板材切割偏差。见表3。表3 筒体板材切割尺寸检测结果筒节号炉批号AEFJMM1M2日期签名设计实测设计实测设计实测设计实测实测实测实测实测设计实测实测示意图：下料公差（单位mm）：F2；E2；板宽之差2| M1-M2|34.1.3门框板材切割门框切割偏差应符合GB/T 19804的要求。4.1.4标识与编号a）板材切割后，在板材上边的中心线，距边缘100mm处用钢字头（无应力钢印）标识出筒节钢板的炉批号、材质（牌号）、厚度、分段及分节编号，用深度不大于1mm的样冲眼，标记对接位置的中心线。b）标识和编号，要求防腐后亦能清晰可辩。4.2 筒节卷制4.2.1筒节卷制方向应和钢板的轧制方向一致。4.2.2筒节卷制前及卷制过程中，应将钢板表面的氧化皮和其它杂物清理干净。4.2.3根据塔架图纸要求分别制作不同的样板。4.2.4卷制过程中板材表面应避免机械损伤，有严重伤痕的部分应修磨，并使其圆滑过度，筒壁最大缺陷深度不得超过公称壁厚的0.1t（t为钢板公称厚度），且不大于1mm。4.2.5对接施焊：卷制对接点焊前应清理焊缝周围氧化皮等杂物。焊缝两边2030mm范围内可见板材金属光泽。对接板材间隙为0.52mm为宜，纵向错边量不大于公称壁厚的0.1t，环向错口量最大不超出2mm。见图1。b1、b2环向错口量，b纵向错边量图1：环向错口量和纵向错边量4.3 筒节矫圆筒节应严格控制圆度、棱角度。见图2。4.3.1筒节任意截面的圆度公差要求为：（Dmax-Dmin）/ Dnom0.005式中：Dmax测量出的最大内径Dmin测量出的最小内径Dnom所测量截面的公称内径图2：任意截面圆度示意图4.3.2筒节纵缝棱角和环向表面局部凹凸度要求如下：钢板厚度t30mm时，用弦长L=1/6D，且500mm的内或外样板检查，见图3a、b，其凹凸度E值应（0.1t+1）mm。钢板厚度t30mm时，用弦长L=1/6D，且800mm的内或外样板检查，见图3a、b，其凹凸度E值应（0.1t+1）mm。a b图3：纵缝棱角及环向局部凹凸度测量示意图a）外径周长偏差不应超过5mm。b）圆度偏差，用内径弧长为1/6D矫正样板检查，间隙不应大于1.5mm。4.4 组对4.4.1相邻筒节的纵焊缝宜相错180。若因板材规格不能满足全部要求时，其相错量不得小于90；基础环筒体的纵焊缝应与塔架底部第一个筒节的纵焊缝尽量相错180；塔架门框中心线与筒体的纵缝至少相错90以上。若不能满足，经设计方同意塔架门框中心线与筒体纵缝的间隔可适当放宽，且不得小于800mm。4.4.2塔架法兰与筒节组对时，螺栓孔应跨纵缝对中布置。4.4.3筒节与筒节对接采用外壁对齐，相邻不同厚度筒节对接时，当板厚差t4mm时应对较厚的板作削薄处理，削薄长度为t/h1/4。若设计要求中心对齐时，可按中心对齐确定错边量。4.4.4环缝对口错边量（见图4）0.1t+1mm，且最大不超过2.5mm，在测量对口错边量时，不应计入两板厚度差值，t为钢板公称厚度（mm）。环缝对口间隙b3mm，b为环缝对口间隙。图4 环缝对口错边量、间隙示意图4.4.5环缝棱角和纵向表面局部凹凸度要求如下：见图5。用L600mm长的直尺或样板检查环缝两侧的棱角或筒体表面局部凹凸度，其凹凸度E值应（0.1t+1）mm，且5mm。图5 环缝棱角及纵向局部凹凸度测量示意图4.4.6塔段直线度，高度公差可参考GB/T 19804执行，可按下列条款执行。4.4.6.1塔段直线度L按下列要求：a）塔段高度H20000mm时，LH/1000mm；b）塔段高度H20000mm时，L（0.5H/1000+10）mm。4.4.6.2塔段高度H按下列要求(H为设计高度，h为实测高度)a）塔段高度H10000mm时，H-h5mm；b）塔段高度H20000mm时，H-hH/1000mmc）塔段高度H20000mm时，H-h20mm4.4.7单段塔架两端面平行度允许偏差为5mm，塔段同轴度3mm。5 塔筒焊接5.1一般要求塔架制造企业必须具有必要的设施以保证焊接质量。包括防风雨的工作场地和设备必须保证精度。对于塔架筒体、法兰及门框的焊接人员，应按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规定考试合格，并按相应资格持证上岗，其余焊接工作应由技能熟练的焊工担任。5.2 焊接工艺评定5.2.1塔架筒体与法兰、筒体与筒体，筒体与门框焊接前，应按JB 4708钢制压力容器焊接工艺评定进行工艺评定。焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺指导书（WPS）应当由制造单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准。5.2.2焊接工艺评定技术档案应当保存至该评定失效为止。焊接工艺评定试样至少应当保存5年。5.2.3评定样数量，可按JB 4708钢制压力容器焊接工艺评定将钢材按化学成分、力学性能和焊接性能进行分类、分组。5.2.4符合以下情况之一，可不再进行焊接工艺评定a）已经评定合格的焊接工艺，能够提供有效的证明文件。b）依据JB 4708钢制压力容器焊接工艺评定钢号分类分组表规定，在同类别钢号中，当重要因素、补加因素不变时，高组别号的钢材评定适用于低组别号的钢材。c）同组别号钢材的评定可互相替代。5.2.5焊接工艺评定其余要求应符合JB 4708的规定。根据焊接工艺评定及技术要求制定焊接工艺文件，产品的施焊范围不得超出焊接工艺评定的覆盖范围。5.2.6焊接作业指导书和焊接工艺评定报告中必须给出详细的焊接内容和所有相关的内容。包括但不限于以下内容：a）焊接方法b）焊接材料c）焊接位置d）焊后热处理e）坡口几何形状和详细信息（根部间隙，焊缝的根部面，连接角等）f）电特性g）其他要求等5.3 焊接条件及要求5.3.1焊接环境温度应5（小于5时，应在坡口两侧100mm 范围内加热到15以上），相对湿度90%。5.3.2焊接作业一般应在室内进行，特殊情况需露天作业，出现下列情况之一时，须采取有效措施，否则不得施焊。a）风速：气体保护焊时2m/s；焊条电弧焊时5m/sb）雨雪环境c）焊接环境温度0d）相对湿度90%5.3.3产品焊接试板5.3.3.1塔筒产品焊接试板的制备应按钢厂出厂钢板的材质和厚度进行，同一厚度可制一个焊接试板。5.3.3.2以同钢号、同厚度、同焊接工艺，按设计图样批量生产的塔筒，连续生产（生产间断不超过半年）毎批不超过10台，由制造单位从中抽一台产品制作产品焊接试板。5.3.3.3采用以批代台制作产品焊接试板，如有一块试板不合格，应加倍制作试板，进行复验并做金相检验，如仍不合格，此钢号应恢复逐台制作产品焊接试板，直至连续制造30台同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品焊接试板测试数据合格为止。5.3.3.4产品焊接试板检验项目按JB 4744钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验中的规定执行。5.4 焊接准备5.4.1进行焊接的部件在焊缝区域（坡口表面及两侧，两侧以离坡口边缘的距离计算，埋弧焊为20mm）必须要清洁和干燥。在施焊前必须去除氧化皮、铁锈、气割熔渣和其他污物。不允许使用有防腐涂层的钢板制造。5.4.2焊接准备工作应满足JB/T 4709要求。5.4.3门框与筒体相焊及基础环下法兰拼接时必须充分预热。要求两个部件必须在距离焊缝100mm范围内加热到100125。5.5 焊接5.5.1焊接接头必须以最佳的顺序焊接。焊接工艺必须保证部件具有较低的内应力，并且可以不受限制地收缩。5.5.2塔筒的纵向和环向焊缝应使用埋弧自动焊的方法在水平位置焊接，采用Y型坡口双面焊，正面焊接完毕，背面进行清根，打磨出金属光泽。5.5.3当多层焊接时，必须彻底清除前一层焊道的熔渣等缺陷。5.5.4焊接工作不允许在筒体的非焊接部位进行接地和引弧，不允许在筒体的任意部位焊接把手或者接地线等。接地线须采用专用工装。5.5.5筒体纵缝的起端和末端必须用引出板（引弧板与熄弧板），引出板的材质根据筒体的材质要求，厚度及坡口与所焊筒体一致。纵向焊缝的引出板长度至少为100mm。去除引出板时应采用切除的方法，严禁敲击。环向焊缝必须至少有50mm的重叠域。5.5.6塔架筒节（包括基础环）不允许纵向拼接。5.5.7焊缝返修5.5.7.1经无损检测的焊接接头，如有超标缺陷，应在缺陷清除后进行补焊，并对该部分采用原检测方法重新检查直至合格。进行局部无损检测的焊接接头，发现有超标缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且不小于250mm。若仍有超标缺陷时，则应对该焊接接头做100%检测。5.5.7.2焊缝需要返修时，其返修工艺应符合焊接工艺要求。焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次，返修前应经制造企业技术负责人批准，返修次数、返修部位和返修情况应如实记入质量证明资料。6 附件6.1 附件制作6.1.1附件须按塔架制造图纸要求制作，有棱角应圆滑过渡，祛除边角处的飞边毛刺。6.1.2附件表面处理a）塔筒筒体施焊附件，表面处理与筒体同工艺进行。b）可拆卸附件要求采用喷涂防腐的，表面处理与筒体同工艺进行喷涂，涂层厚度等质量要求按塔架制造技术规范执行。6.1.3塔架筒体内部附件位置确定及焊接6.1.3.1按筒体内部设备的施工设计图要求，在塔架内壁划出附件位置，首台必须经过技术人员和质检人员确认，方可进行附件焊接。6.1.3.2附件焊接质量检查按相应规定条款执行。6.2 附件装配6.2.1附件按塔架附件装配图的技术要求安装，同时应采取保护措施对筒体内部的防腐层进行保护。6.2.2门板装配应保证与塔体贴合紧密，开启顺利；梯子及梯架支撑应安装牢固，上下成直线，接头牢固；塔架平台面板与支撑耳板间在装配时放置厚度为35mm的橡胶垫，橡胶垫在装配后方向保持一致。7 防腐7.1 喷砂除锈7.1.1所有喷涂表面必须在塔筒及筒壁连接的附件焊接完毕后整体进行喷砂除锈。7.1.2环境要求当金属表面有水、冰层、潮气层以及雨、雪、雾等恶劣天气的室外环境，都不能进行喷砂等表面清理作业。当环境相对湿度大于80%或金属表面温度低于露点温度3时，不能进行喷砂等表面清理施工。 大气露点换算表见附录C。若已完成喷砂等表面清理施工，也要等相对湿度低于80%后重新进行表面清理。7.1.3磨料7.1.3.1喷砂所用的磨料应符合GB 6484铸钢丸、GB 6485铸钢砂标准规定的铸钢丸、铸钢砂或用铜渣砂。7.1.3.2磨料必须有棱角、清洁、干燥，应无油污和可溶性盐类，磨料粒度在0.51.5mm之间，喷砂防锈表面达到GB/T 8923标准中的Sa2.5级规定，喷砂表面应尽快喷涂，间隔时间不能超过12小时，潮湿天气应在4小时内完成。7.1.4工艺要求7.1.4.1喷砂用的压缩空气必须经冷却装置及油水分离器处理，以保证干燥、无油；油水分离器必须定期清理。7.1.4.2在喷砂施工期间，要确保磨料没有受到灰尘和有害物质的污染。7.1.4.3喷砂前对非喷砂部位应遮蔽保护，喷嘴到基体钢材表面距离100300mm，喷射方向与基体钢材表面法线夹角1530。7.1.4.4喷砂除锈等级应达到GB/T 8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级的Sa2.5级。各除锈等级的要求内容见附录B。7.1.4.5涂装前钢材表面粗糙度应为Ra4080m，按照GB/T 13288涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）标准进行。7.1.4.6喷砂完成后，除去喷砂残渣，使用真空吸尘器或无油无水份压缩空气，除去表面灰尘，经自