CN111120225A - 风电塔筒再制造方法 - Google Patents

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聂傲
陈晓蓉
赖焕生
张经伟
李民
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Abstract

本发明涉及一种风电塔筒再制造方法，该方法首先，塔筒部件拆解，保留能用的部件，然后，检验合格组件，接着对塔筒筒体进行修复与加固，最后，再次对塔筒筒体进行100%超声波检测，检测合格后，将修复后的部件和替换的新部件进行装配，本方法修复周期短，成本低，可以有效延长风电塔筒综合使用寿命，提高设备利用率，降低风电塔筒寿命周期成本，减少对环境的危害。

Description

风电塔筒再制造方法
技术领域
本发明涉及一种风电塔筒再制造方法。
背景技术
风电塔筒是风力发电装置的重要设备，其作用是支撑风力发电机机舱和叶轮。随着风力发电机组容量的增加，塔筒变得越来越大型化，塔筒的重量和造价也就会相应增加。对于风电塔筒这种吨位大，制造材料成本高的大型工程机械，退役后，其报废物料对环境影响较大，报废经济成本高。随着国内服役的风力塔筒老龄化现象加剧，塔筒的报废和更换已经成为风电产业普遍存在的难题。围绕资源高效循环利用，积极开展再利用技术的研究已成为一大趋势。
发明内容
本发明提出一种风电塔筒再制造方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种风电塔筒再制造方法，包括以下步骤：
（1）塔筒部件拆解：进入塔筒内部，将塔筒内的各个部件逐一拆除，各个部件和塔筒筒节之间的连接件进行保留；
（2）检验合格组件：将步骤1中拆解好的部件和连接件放入到清洁设备内进行清洗，处理掉污物和锈蚀，将能够继续使用的部件和连接件挑出备用，无法继续使用的部件作报废处理，并相应的准备新的部件进行替换；
（3）塔筒筒体修复与加固：
第一步，将塔筒内部外部进行清理，清洗掉污物和已经被破坏的涂层，然后用超声波检测仪对筒节进行100%超声波检测，对有焊缝夹杂、气泡、未焊透、咬边、锈蚀等缺陷的部位于塔筒内侧壁进行标记；
第二步，在局部缺陷部位处，将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净；
第三步，将局部缺陷部位边缘处打磨成有梯度的过渡层；
第四步，在塔筒外部，按照塔筒原始涂层方案进行底漆涂刷，达到规定的底漆厚度；
第五步，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，在塔筒内侧壁缺陷部位处粘贴碳纤维布对塔筒进行修复加固；
（4）再次对塔筒筒体进行100%超声波检测，检测合格后，将修复后的部件和替换的新部件进行装配。
进一步的，在步骤3中的第二步中，采用喷射的方式尽可能将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净，使塔筒母材露出达到GB8923-88第3.2.3条Sa2.5除锈等级，再用吹风机将钢材表面清理干净，并保持干燥。
进一步的，在步骤3中的第三步中，用动力砂轮、砂纸或者角磨机将被处理部位边缘处打磨成有梯度的过渡层。
进一步的，在步骤3中的第四步中，涂层硬干后立即检测漆膜厚度，未达到规定底漆厚度处立即补足膜厚，中涂漆施工采用涂刷或者喷涂的方式达到原始配套的施工漆膜厚度；
采用喷涂方式处理时，应对边缘区域进行遮挡，形成有规则的表面结果，同样的，涂层硬干后经过检测厚度未达到规定厚度处应立即补足膜厚；
面漆施工时，采用局部修补方案，在中间漆施工达到厚度要求后直接喷涂或者刷涂面漆达到原始厚度要求.
5.根据权利要求1所述的风电塔筒再制造方法，其特征在于：在步骤3中的第五步中，为了保证风电塔筒外表面涂层光滑、着色统一美观，加固修复区域都设置于塔筒结构内部，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，按照缺陷部位面积大小将碳纤维布进行裁剪放在一旁备用，裁剪后的各个碳纤维布面积不小于1.2倍缺陷部位面积，将配置好的环氧结构胶均匀涂抹于打磨后的缺陷部位表面，将裁减好的碳纤维布沿筒体环向方向铺设在涂抹部位，铺设时应注意碳纤维布应完全铺平展开，不得出现褶皱转向等情况，然后用滚筒将铺设好的碳纤维布沿着碳纤维方向多次滚压，使碳纤维布平直延展无气泡，环氧结构胶充分渗透，然后再次在碳纤维布面上滚涂环氧结构胶，保证充分覆盖不碳纤维布的表面，确保充分浸润碳纤维布的纤维中，再用3-6mm的砂石洒在涂有环氧结构胶的施工面上，确保粉刷层的粘结性，最后按照步骤3中的第四步对修复部位进行刷漆涂层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：修复周期短，成本低，可以有效延长风电塔筒综合使用寿命，提高设备利用率，降低风电塔筒寿命周期成本，减少对环境的危害，同时，再修复过程中，使用和维修单位可以根据塔筒的损伤情况，分析塔筒原本存在的问题，进而对风电塔筒进行技术改造和升级，进一步提高风电塔筒的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为风电塔筒结构示意图。
图中：1-塔筒；2-电缆架；3-马鞍支架；4-塔筒平台；5-爬梯；6-小吊车固定支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种风电塔筒再制造方法，包括以下步骤：
（1）塔筒部件拆解：进入塔筒内部，将塔筒内的各个部件逐一拆除，各个部件和塔筒筒节之间的连接件进行保留；
（2）检验合格组件：将步骤1中拆解好的部件和连接件放入到清洁设备内进行清洗，处理掉污物和锈蚀，将能够继续使用的部件和连接件挑出备用，无法继续使用的部件作报废处理，并相应的准备新的部件进行替换；
（3）塔筒筒体修复与加固：
第一步，将塔筒内部外部进行清理，清洗掉污物和已经被破坏的涂层，然后用超声波检测仪对筒节进行100%超声波检测，对有焊缝夹杂、气泡、未焊透、咬边、锈蚀等缺陷的部位于塔筒内侧壁进行标记；
第二步，在局部缺陷部位处，将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净；
第三步，将局部缺陷部位边缘处打磨成有梯度的过渡层；
第四步，在塔筒外部，按照塔筒原始涂层方案进行底漆涂刷，达到规定的底漆厚度；
第五步，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，在塔筒内侧壁缺陷部位处粘贴碳纤维布对塔筒进行修复加固；
（4）再次对塔筒筒体进行100%超声波检测，检测合格后，将修复后的部件和替换的新部件进行装配。
在本实施例中，在步骤3中的第二步中，采用喷射的方式尽可能将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净，使塔筒母材露出达到GB8923-88第3.2.3条Sa2.5除锈等级，再用吹风机将钢材表面清理干净，并保持干燥。
在本实施例中，在步骤3中的第三步中，用动力砂轮、砂纸或者角磨机将被处理部位边缘处打磨成有梯度的过渡层，这样做的目的是使该部位进行油漆施工以后与未处理部分平滑衔接。
在本实施例中，在步骤3中的第四步中，涂层硬干后立即检测漆膜厚度，未达到规定底漆厚度处立即补足膜厚，中涂漆施工采用涂刷或者喷涂的方式达到原始配套的施工漆膜厚度；
采用喷涂方式处理时，应对边缘区域进行遮挡，形成有规则的表面结果，同样的，涂层硬干后经过检测厚度未达到规定厚度处应立即补足膜厚；
面漆施工时，采用局部修补方案，在中间漆施工达到厚度要求后直接喷涂或者刷涂面漆达到原始厚度要求.
在本实施例中，在步骤3中的第五步中，为了保证风电塔筒外表面涂层光滑、着色统一美观，加固修复区域都设置于塔筒结构内部，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，按照缺陷部位面积大小将碳纤维布进行裁剪放在一旁备用，裁剪后的各个碳纤维布面积不小于1.2倍缺陷部位面积，将配置好的环氧结构胶均匀涂抹于打磨后的缺陷部位表面，将裁减好的碳纤维布沿筒体环向方向铺设在涂抹部位，铺设时应注意碳纤维布应完全铺平展开，不得出现褶皱转向等情况，然后用滚筒将铺设好的碳纤维布沿着碳纤维方向多次滚压，使碳纤维布平直延展无气泡，环氧结构胶充分渗透，然后再次在碳纤维布面上滚涂环氧结构胶，保证充分覆盖不碳纤维布的表面，确保充分浸润碳纤维布的纤维中，再用3-6mm的砂石洒在涂有环氧结构胶的施工面上，确保粉刷层的粘结性，最后按照步骤3中的第四步对修复部位进行刷漆涂层。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风电塔筒再制造方法，其特征在于,包括以下步骤：
（1）塔筒部件拆解：进入塔筒内部，将塔筒内的各个部件逐一拆除，各个部件和塔筒筒节之间的连接件进行保留；
（2）检验合格组件：将步骤1中拆解好的部件和连接件放入到清洁设备内进行清洗，处理掉污物和锈蚀，将能够继续使用的部件和连接件挑出备用，无法继续使用的部件作报废处理，并相应的准备新的部件进行替换；
（3）塔筒筒体修复与加固：
第一步，将塔筒内部外部进行清理，清洗掉污物和已经被破坏的涂层，然后用超声波检测仪对筒节进行100%超声波检测，对有焊缝夹杂、气泡、未焊透、咬边、锈蚀等缺陷的部位于塔筒内侧壁进行标记；
第二步，在局部缺陷部位处，将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净；
第三步，将局部缺陷部位边缘处打磨成有梯度的过渡层；
第四步，在塔筒外部，按照塔筒原始涂层方案进行底漆涂刷，达到规定的底漆厚度；
第五步，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，在塔筒内侧壁缺陷部位处粘贴碳纤维布对塔筒进行修复加固；
（4）再次对塔筒筒体进行100%超声波检测，检测合格后，将修复后的部件和替换的新部件进行装配。
2.根据权利要求1所述的风电塔筒再制造方法，其特征在于：在步骤3中的第二步中，采用喷射的方式尽可能将缺陷部位处被氧化的锈蚀层以及旧涂层去除干净，使塔筒母材露出达到GB8923-88第3.2.3条Sa2.5除锈等级，再用吹风机将钢材表面清理干净，并保持干燥。
3.根据权利要求2所述的风电塔筒再制造方法，其特征在于：在步骤3中的第三步中，用动力砂轮、砂纸或者角磨机将被处理部位边缘处打磨成有梯度的过渡层。
4.根据权利要求1所述的风电塔筒再制造方法，其特征在于：在步骤3中的第四步中，涂层硬干后立即检测漆膜厚度，未达到规定底漆厚度处立即补足膜厚，中涂漆施工采用涂刷或者喷涂的方式达到原始配套的施工漆膜厚度；
采用喷涂方式处理时，应对边缘区域进行遮挡，形成有规则的表面结果，同样的，涂层硬干后经过检测厚度未达到规定厚度处应立即补足膜厚；
面漆施工时，采用局部修补方案，在中间漆施工达到厚度要求后直接喷涂或者刷涂面漆达到原始厚度要求。
5.根据权利要求1所述的风电塔筒再制造方法，其特征在于：在步骤3中的第五步中，为了保证风电塔筒外表面涂层光滑、着色统一美观，加固修复区域都设置于塔筒结构内部，采用粘贴碳纤维加固法对筒体进行修复加固，按照缺陷部位面积大小将碳纤维布进行裁剪放在一旁备用，裁剪后的各个碳纤维布面积不小于1.2倍缺陷部位面积，将配置好的环氧结构胶均匀涂抹于打磨后的缺陷部位表面，将裁减好的碳纤维布沿筒体环向方向铺设在涂抹部位，铺设时应注意碳纤维布应完全铺平展开，不得出现褶皱转向等情况，然后用滚筒将铺设好的碳纤维布沿着碳纤维方向多次滚压，使碳纤维布平直延展无气泡，环氧结构胶充分渗透，然后再次在碳纤维布面上滚涂环氧结构胶，保证充分覆盖不碳纤维布的表面，确保充分浸润碳纤维布的纤维中，再用3-6mm的砂石洒在涂有环氧结构胶的施工面上，确保粉刷层的粘结性，最后按照步骤3中的第四步对修复部位进行刷漆涂层。
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