CN105312833B - 一种更换塔筒筒节的方法 - Google Patents
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Abstract
一种更换塔筒筒节的方法，它涉及一种风电塔筒筒节的更换方法。本发明解决了现有从风电塔筒上切割筒节是沿着两筒节焊接区域的焊道中心线进行切割，切割后需要二次找齐断面，同时由于切割位置不准确，新的筒节更换后，还会影响塔筒的整体参数，甚至导致法兰发生应力变形，影响塔筒后续的对接安装工作的问题。本发明包括以下步骤：打磨焊道；绘制内切割圆线；绘制内检验线；绘制外检验线；搭建十字支撑架；切割；修磨切割边缘线和焊接新筒节。本发明用于更换风电塔筒筒节。
Description
技术领域
本发明涉及一种更换塔筒筒节的方法。
背景技术
风电塔筒是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组振动。风电塔筒由多个筒节相互之间焊接制成，风电塔筒的两端各焊接一个法兰。由于风电塔筒的大面积推广，生产厂家在制造塔筒的过程中会遇到许多返修问题，如由于操作人员失误，将某个筒节组对焊接在了错误位置，或者由于主机厂设计变更，需要对已焊接成型的塔筒更换其中某一位置的筒节。对于上述两种情况，返修时均需要将待更换的筒节从塔筒上切割下来，再重新焊接新的筒节，传统的切割方法只是沿着两筒节焊接区域的焊道中心线进行切割，由于筒节与筒节的对接焊缝并不是理论上的笔直成型，再者，盖面焊道中心也并不一定是两个对接筒节的对接线，因此，按照传统的切割方法切割后，会出现需要二次找齐断面等新的问题，同时由于切割位置不准确，新的筒节更换后，还会对塔筒的整体参数(如对角线、母线长等)造成一定程度的影响，情况严重的还会出现由于焊接应力叠加导致法兰发生应力变形的问题，影响塔筒后续的对接安装工作。
发明内容
本发明为了解决现有从风电塔筒上切割筒节是沿着两筒节焊接区域的焊道中心线进行切割，切割后需要二次找齐断面，同时由于切割位置不准确，新的筒节更换后，还会影响塔筒的整体参数，甚至导致法兰发生应力变形，影响塔筒后续的对接安装工作的问题，进而提出一种更换塔筒筒节的方法。
本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的一种更换塔筒筒节的方法包括以下步骤：
步骤一、将塔筒水平放置在转台上，调整转台高度，使塔筒的中心轴线呈水平状态；
步骤二、分别标记出待切割筒节左侧焊道上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，以及右侧焊道上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，再将待切割筒节两侧的内环缝焊接区域打磨光滑；
步骤三、绘制左侧内切割圆线；
以左侧焊道上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向左侧法兰外端面画水平直线，记录直线长度，并在左侧法兰外端面上标记直线终点，将左侧法兰的内圆做N等分，以所标记的直线终点为第一个等分点，在左侧法兰外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线，将N条水平直线的终点依次连接成线，即为左侧内切割圆线；
步骤四、绘制左侧内检验线；
以左侧焊道上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向右侧法兰外端面画水平直线，记录直线长度，并在右侧法兰外端面上标记直线终点，将右侧法兰的内圆做N等分，以步骤四所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤四记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线，将N条水平直线的终点依次连接成线，即为左侧内检验线；
步骤五、按照左侧内检验线微调左侧内切割圆线；
步骤六、绘制左侧外检验线；
以左侧焊道上的内环缝终止焊接点为起点，沿着塔筒外壁向右侧法兰外端面画水平直线，记录直线长度，并在右侧法兰外端面上标记直线终点，将右侧法兰的外圆做N等分，以步骤六所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤六记录的直线长度在塔筒外壁上画出N-1条水平直线，将N条水平直线的终点依次连接成线，即为左侧外检验线；
步骤七、按照步骤三、步骤四和步骤六所述方法分别绘制右侧内切割圆线、右侧内检验线和右侧外检验线，并按照右侧内检验线微调右侧内切割圆线；
步骤八、分别在与待切割筒节相邻的两个筒节内，沿着筒节的横截面搭建十字支撑架；
步骤九、采用磁力切割机分别沿着微调过的左侧内切割圆线和右侧内切割圆线对待切割筒节进行圆周切割；
步骤十、测量左侧外检验线与塔筒的左侧切割边缘线之间的距离，距离小于3mm即为合格，若不合格则以左侧外检验线为基准对塔筒的左侧切割边缘线进行局部修磨处理，同理，对塔筒的右侧切割边缘线进行局部修磨处理；
步骤十一、测量左侧切割边缘线和右侧切割边缘线的周长，作为重新制作筒节的成型周长，板材下料制作新的筒节，将新的筒节与塔筒进行组对焊接即可。
本发明的有益效果是：
1、本发明在切割筒节时先以其中一侧法兰外平面为基准面，通过画线的方式确定内切割圆线，并以另一侧的法兰外平面为基准对已绘制的内切割圆线进行校准，保证了所绘制的切割线的准确性，同时校准过程也避免了由于其中一侧法兰倾斜导致的所绘内切割圆线的不准确；
2、本发明以内环缝起始焊接点为起始点绘制内切割圆线，由于内环缝起始焊接点埋弧焊焊接指针一定要对准对接筒节的对接线，因此保证了所绘制的内切割圆线能够更加接近对接筒节的对接线；
3、本发明以内环缝终止焊接点为起始点绘制外检验线，由于内环缝终止焊接点与内环缝起始焊接点之间的距离偏差小于3mm，因此理论上，外检验线与切割边缘线之间的距离也应小于3mm，外检验线可对切割边缘线进行又一次校准，保证了切割边缘线的准确性；
4、本发明在切割前在与待切割筒节相邻的筒节内搭建十字支撑架，可保证筒节切割后相邻筒节不会塌陷，为后续的焊接工作提供便利；
5、本发明通过绘制内切割圆线、内切割圆线校准以及切割后采用外检验线校准，可最终保证切割边缘线的精确性，切割后无需二次找齐断面，保证了新筒节焊接后塔筒的整体参数不受影响。
附图说明
图1是切割前塔筒的整体结构示意图；
图2是左侧内切割圆线的绘制方法示意图；
图3是图2中K区域的局部放大图；
图4是左侧内检验线的绘制方法示意图；
图5是图4中A区域的局部放大图；
图6是右侧内切割圆线的绘制方法示意图；
图7是图6中B区域的局部放大图；
图8是沿图1中F-F线的剖视图；
图9是筒节切割后塔筒的结构示意图；
图10是图9中C区域的局部放大图；
图11是图9中D区域的局部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式的一种更换塔筒筒节的方法包括以下步骤：
步骤一、将塔筒1水平放置在转台5上，调整转台5高度，使塔筒1的中心轴线呈水平状态；
步骤二、分别标记出待切割筒节2左侧焊道6上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，以及右侧焊道7上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，再将待切割筒节2两侧的内环缝焊接区域打磨光滑；
步骤三、绘制左侧内切割圆线8；
以左侧焊道6上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向左侧法兰3外端面画水平直线19，记录直线长度，并在左侧法兰3外端面上标记直线终点，将左侧法兰3的内圆做N等分，以所标记的直线终点为第一个等分点，在左侧法兰3外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线19，将N条水平直线19的终点依次连接成线，即为左侧内切割圆线8；
步骤四、绘制左侧内检验线17；
以左侧焊道6上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向右侧法兰4外端面画水平直线16，记录直线长度，并在右侧法兰4外端面上标记直线终点，将右侧法兰4的内圆做N等分，以步骤四所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰4外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤四记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线16，将N条水平直线16的终点依次连接成线，即为左侧内检验线17；
步骤五、按照左侧内检验线17微调左侧内切割圆线8；
步骤六、绘制左侧外检验线9；
以左侧焊道6上的内环缝终止焊接点为起点，沿着塔筒外壁向右侧法兰4外端面画水平直线，记录直线长度，并在右侧法兰4外端面上标记直线终点，将右侧法兰4的外圆做N等分，以步骤六所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰4外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤六记录的直线长度在塔筒外壁上画出N-1条水平直线，将N条水平直线的终点依次连接成线，即为左侧外检验线9；
步骤七、按照步骤三、步骤四和步骤六所述方法分别绘制右侧内切割圆线10、右侧内检验线和右侧外检验线11，并按照右侧内检验线微调右侧内切割圆线10；
步骤八、分别在与待切割筒节2相邻的两个筒节内，沿着筒节的横截面搭建十字支撑架；
步骤九、采用磁力切割机分别沿着微调过的左侧内切割圆线8和右侧内切割圆线10对待切割筒节2进行圆周切割；
步骤十、测量左侧外检验线9与塔筒1的左侧切割边缘线12之间的距离s，距离s小于3mm即为合格，若不合格则以左侧外检验线9为基准对塔筒1的左侧切割边缘线12进行局部修磨处理，同理，对塔筒1的右侧切割边缘线13进行局部修磨处理；
步骤十一、测量左侧切割边缘线12和右侧切割边缘线13的周长，作为重新制作筒节的成型周长，板材下料制作新的筒节，将新的筒节与塔筒1进行组对焊接即可。
绘制内切割圆线、内检验线和外检验线时，可在画好每条水平直线后在直线终点打样冲点18，再将N个样冲点18连接成线，打样冲点可保证所绘制的内切割圆线、内检验线和外检验线的准确性。
使用磁力切割机进行切割的过程中，要时刻保证切割小车的行程，防止切割小车跑偏而影响切割效果。
具体实施方式二：本实施方式的步骤三、步骤四及步骤六中所述的N等分为至少24等分。如此可保证所绘制的内切割圆线、内检验线和外检验线的准确性。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式的步骤三、步骤四及步骤六中所述的N等分为24等分。如此可保证所绘制的内切割圆线、内检验线和外检验线的准确性。其它步骤与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图8说明本实施方式，本实施方式的步骤八所述的十字支撑架包括两个槽钢14和四个圆弧板15，两个槽钢14互相垂直，每个槽钢14的两端分别通过一个圆弧板15顶靠在筒节的内壁上。如此设置可保证筒节切割后相邻筒节不会塌陷，为后续的焊接工作提供便利。其它步骤与具体实施方式一、二或三相同。
Claims (4)
1.一种更换塔筒筒节的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一、将塔筒(1)水平放置在转台(5)上，调整转台(5)高度，使塔筒(1)的中心轴线呈水平状态；
步骤二、分别标记出待切割筒节(2)左侧焊道(6)上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，以及右侧焊道(7)上的内环缝起始焊接点和内环缝终止焊接点，再将待切割筒节(2)两侧的内环缝焊接区域打磨光滑；
步骤三、绘制左侧内切割圆线(8)；
以左侧焊道(6)上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向左侧法兰(3)外端面画水平直线(19)，记录直线长度，并在左侧法兰(3)外端面上标记直线终点，将左侧法兰(3)的内圆做N等分，以所标记的直线终点为第一个等分点，在左侧法兰(3)外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线(19)，将N条水平直线(19)的终点依次连接成线，即为左侧内切割圆线(8)；
步骤四、绘制左侧内检验线(17)；
以左侧焊道(6)上的内环缝起始焊接点为起点，沿着塔筒内壁向右侧法兰(4)外端面画水平直线(16)，记录直线长度，并在右侧法兰(4)外端面上标记直线终点，将右侧法兰(4)的内圆做N等分，以步骤四所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰(4)外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤四记录的直线长度在塔筒内壁上画出N-1条水平直线(16)，将N条水平直线(16)的终点依次连接成线，即为左侧内检验线(17)；
步骤五、按照左侧内检验线(17)微调左侧内切割圆线(8)；
步骤六、绘制左侧外检验线(9)；
以左侧焊道(6)上的内环缝终止焊接点为起点，沿着塔筒外壁向右侧法兰(4)外端面画水平直线，记录直线长度，并在右侧法兰(4)外端面上标记直线终点，将右侧法兰(4)的外圆做N等分，以步骤六所标记的直线终点为第一个等分点，在右侧法兰(4)外端面上标记出其余的N-1个等分点，分别以其余N-1个等分点为起点，按照步骤六记录的直线长度在塔筒外壁上画出N-1条水平直线，将N条水平直线的终点依次连接成线，即为左侧外检验线(9)；
步骤七、按照步骤三、步骤四和步骤六所述方法分别绘制右侧内切割圆线(10)、右侧内检验线和右侧外检验线(11)，并按照右侧内检验线微调右侧内切割圆线(10)；
步骤八、分别在与待切割筒节(2)相邻的两个筒节内，沿着筒节的横截面搭建十字支撑架；
步骤九、采用磁力切割机分别沿着微调过的左侧内切割圆线(8)和右侧内切割圆线(10)对待切割筒节(2)进行圆周切割；
步骤十、测量左侧外检验线(9)与塔筒(1)的左侧切割边缘线(12)之间的距离(s)，距离(s)小于3mm即为合格，若不合格则以左侧外检验线(9)为基准对塔筒(1)的左侧切割边缘线(12)进行局部修磨处理，同理，对塔筒(1)的右侧切割边缘线(13)进行局部修磨处理；
步骤十一、测量左侧切割边缘线(12)和右侧切割边缘线(13)的周长，作为重新制作筒节的成型周长，板材下料制作新的筒节，将新的筒节与塔筒(1)进行组对焊接即可。
2.根据权利要求1所述的一种更换塔筒筒节的方法，其特征在于：步骤三、步骤四及步骤六中所述的N等分为至少24等分。
3.根据权利要求2所述的一种更换塔筒筒节的方法，其特征在于：步骤三、步骤四及步骤六中所述的N等分为24等分。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种更换塔筒筒节的方法，其特征在于：步骤八所述的十字支撑架包括两个槽钢(14)和四个圆弧板(15)，两个槽钢(14)互相垂直，每个槽钢(14)的两端分别通过一个圆弧板(15)顶靠在筒节的内壁上。
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