CN212095245U - 一种新型风电单桩基础生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型风电单桩基础生产线，包括内场的原材料堆放区、下料切割区、坡口切割区、拼板接长区、筒节卷制区、筒节纵缝焊接区、筒节回圆区、法兰与筒节组对区、单元段组对区、单元段环缝焊接区、总段合拢区以及外场的整桩合拢区。本实用新型的新型风电单桩基础生产线，经工位节拍化设计后，风电单桩基础生产线效果提升显著，最终生产节拍可提升10~20%，达到提高生产效率的目的。

Description

一种新型风电单桩基础生产线

技术领域

本实用新型涉及一种新型风电单桩基础生产线。

背景技术

风能作为一种绿色环保的可再生能源具有重要的应用前景，海上风力发电的研究受到广泛关注。风机基础作为风电机组的支撑体系，负责将基础过渡连接段传递的风机荷载以及自身受到的波浪荷载、水流荷载以及靠泊力和撞击力等传递到地基土中，在保证海上风电整体安全方面起着十分重要的作用。在众多的海上风机基础形式中，单桩基础结构形式简单，受力明确，在具备打桩和起吊设备能力的前提下，施工速度快，在国内外风电市场中得到广泛使用，约占整个市场的65%以上。

作为制造企业，生产效率的提升最终要落实到制造技术的提升。一方面通过生产设备、工装工具的更新来实现，另一方面是通过设计方法、生产工艺流程的优化来实现。运用精益生产中工位制、节拍化生产线设计方法对风电单桩基础生产线进行优化，从而实现风电单桩基础生产效率提升。

实用新型内容

为解决上述缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种新型风电单桩基础生产线，优化了工位的节拍，能显著提升风电单桩基础生产线的工作效果，达到提高生产效率的目的。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种新型风电单桩基础生产线，包括内场的原材料堆放区、下料切割区、坡口切割区、拼板接长区、筒节卷制区、筒节纵缝焊接区、筒节回圆区、法兰与筒节组对区、单元段组对区、单元段环缝焊接区、总段合拢区以及外场的整桩合拢区；所述原材料堆放区用于堆放原材料钢板；所述下料切割区用于对所述原材料堆放区堆放的钢板切割下料；所述坡口切割区用于对下料切割后的钢板进行坡口加工；所述拼板接长区用于拼接长度小于单桩基础圆周长度的钢板；所述筒节卷制区用于将钢板卷圆制成筒节；所述筒节纵缝焊接区用于筒节纵缝的焊接，焊接的顺序为焊外纵缝、清根、焊内纵缝；所述筒节回圆区用于对纵缝焊接后的筒体进行回圆；所述法兰与筒节组对区用于将相邻的筒节通过法兰组对成筒节组；所述单元段组对用于将相邻的筒节组通过法兰组对成单元段；所述单元段环缝焊接区用于单元段筒节的环缝焊接，焊接的顺序为先焊内环缝，再焊外环缝；所述总段合拢区用于总段组对及焊接，所述外场的整桩合拢区用于整桩组对及焊接。

进一步地，所述下料切割区设有两台高精度门式火焰切割机；所述坡口切割区设有六台半自动火焰切割机；所述拼板接长区设有四台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机；所述筒节卷制区设有一台卷板机和一台CO₂气体保护焊机；所述筒节纵缝焊接区设有六套60t固定焊接滚轮架、两套纵缝焊接门架、六台埋弧自动焊机和三台碳弧气刨机；所述筒节回圆区设有一台卷板机；所述法兰与筒节组对区设有两台CO₂气体保护焊机；所述单元段组对区设有两套300t液压组对滚轮架、两套300吨焊接滚轮架和两台CO₂气体保护焊机；所述单元段环缝焊接区设有六套300吨焊接滚轮架、四套悬挂式焊接平台、八台埋弧自动焊机、四台CO2气体保护焊机和四台碳弧气刨机；所述总段合拢区设有两套1200吨组对焊接滚轮架、两套悬挂式焊接平台、两台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机；所述外场的整桩合拢区设有一套2400吨组对焊接滚轮架、一套环缝焊接门架、两台埋弧自动焊机、两台CO2气体保护焊机和两台碳弧气刨机。

进一步地，所述下料切割区设有2个工位，所述坡口切割区设有6个工位，所述拼板接长区设有6个工位，所述筒节纵缝焊接区设有6个工位，所述单元段组对区设有2个工位，所述单元段环缝焊接区设有6个工位，所述总段合拢区设有2个工位。

本实用新型的有益效果：经工位节拍化设计后，风电单桩基础生产线效果提升显著，最终生产节拍可提升10~20%，达到提高生产效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型的风电单桩基础生产线的车间内场的结构示意图。

图2为本实用新型的风电单桩基础生产线的车间外场的整桩合拢区的结构示意图。

图3为本实用新型的风电单桩基础建造场地布置图。

图4为利用本实用新型的风电单桩基础生产线生产时的工艺流程。

其中：1、原材料堆放区，2、下料切割区，3、坡口切割区，4、拼板接长区，5、筒节卷制区，6、筒节纵缝焊接区，7、筒节回圆区，8、法兰与筒节组对区，9、单元段组对区，10、单元段环缝焊接区，11、总段合拢区，12、整桩合拢区，13、吊车，14、卷板机。

具体实施方式

下面结合附图描述本实用新型的具体实施方式。

如图1-图3所示，一种新型风电单桩基础生产线，包括内场的原材料堆放区1、下料切割区2、坡口切割区3、拼板接长区4、筒节卷制区5、筒节纵缝焊接区6、筒节回圆区7、法兰与筒节组对区8、单元段组对区9、单元段环缝焊接区10、总段合拢区11以及外场的整桩合拢区12。原材料堆放区1用于堆放原材料钢板。下料切割区2用于对原材料堆放区1堆放的钢板切割下料。坡口切割区3用于对下料切割后的钢板进行坡口加工。拼板接长区4用于拼接长度小于单桩基础圆周长度的钢板。筒节卷制区5用于将钢板卷圆制成筒节。筒节纵缝焊接区6用于筒节纵缝的焊接，焊接的顺序为焊外纵缝、清根、焊内纵缝。筒节回圆区7用于对纵缝焊接后的筒体进行回圆。法兰与筒节组对区8用于将相邻的筒节通过法兰组对成筒节组。单元段组对用于将相邻的筒节组通过法兰组对成单元段。单元段环缝焊接区10用于单元段筒节的环缝焊接，焊接的顺序为先焊内环缝，再焊外环缝。总段合拢区11用于总段组对及焊接，外场的整桩合拢区12用于整桩组对及焊接。

本实用新型划分各工位的作业内容，确定各工位的作业人员数量、使用设备明细，对各工位员工的作业内容进行平衡。下料切割区2设有两台高精度门式火焰切割机。坡口切割区3设有六台半自动火焰切割机。拼板接长区4设有四台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机。筒节卷制区5设有一台卷板机14和一台CO₂气体保护焊机。筒节纵缝焊接区6设有六套60t固定焊接滚轮架、两套纵缝焊接门架、六台埋弧自动焊机和三台碳弧气刨机。筒节回圆区7设有一台卷板机14。法兰与筒节组对区8设有两台CO₂气体保护焊机。单元段组对区9设有两套300t液压组对滚轮架、两套300吨焊接滚轮架和两台CO₂气体保护焊机。单元段环缝焊接区10设有六套300吨焊接滚轮架、四套悬挂式焊接平台、八台埋弧自动焊机、四台CO2气体保护焊机和四台碳弧气刨机。总段合拢区11设有两套1200吨组对焊接滚轮架、两套悬挂式焊接平台、两台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机。外场的整桩合拢区12设有一套2400吨组对焊接滚轮架、一套环缝焊接门架、两台埋弧自动焊机、两台CO2气体保护焊机和两台碳弧气刨机。

其中，下料切割区2设有2个工位，配备4个作业人员。坡口切割区3设有6个工位，配备6个作业人员。拼板接长区4设有6个工位，配备12个作业人员。筒节卷制区5配备3个作业人员。筒节纵缝焊接区6设有6个工位，配备12个作业人员。筒节回圆区7配备2个作业人员。法兰与筒节组对区8配备4个作业人员。单元段组对区9设有2个工位，配备6个作业人员。单元段环缝焊接区10设有6个工位，配备20个作业人员。总段合拢区11设有2个工位，配备10个作业人员。外场的整桩合拢区12配备7个作业人员。

本实用新型的具体实施方式：

如图1-图4所示，在原材料堆放区1选取钢板，将钢板吊上下料切割区2的切割平台进行数控火焰切割，切割后应及时进行检验，并按要求记录（记录应具有可追溯性）。钢板开坡口前，核对筒节号及相关标志，以便于正确选择加工图上的坡口形状。然后在坡口切割区3进行坡口切割，切割时密切关注切割速度与切割面质量，切割过程中操作工不得离机，加工完成后应根据工艺要求对加工面进行测量，切割面应平整光滑。对于大直径单桩基础，钢板长度小于单桩基础圆周长度，卷制前需在拼板接长区4进行拼接，将钢板基准端的边缘校对平齐，对接口位置不允许错边，直线度调整应采用拉直线为基准，也可用测量对角线的方法控制直线度。通过筒节卷制区5上的卷板机14将上述钢板卷制成筒节，即沿上述钢板的长度方向将该钢板卷制成筒节。卷圆完成后的筒节吊于筒节纵缝焊接区6的纵缝焊接滚轮架上进行纵缝焊接，焊接顺序为先焊外纵缝，再清根焊内纵缝。在焊接外纵缝前安装引、熄弧板，打磨清理焊缝，并进行焊接前的预热，焊接应符合焊接工艺规程，外纵缝焊接完成后进行内纵缝焊接，焊前需要清根和打磨，焊接后覆盖保温棉缓冷。对纵缝焊接后的筒体在筒节回圆区7进行回圆，这个步骤的目的是为了保证筒体的圆度。为尽快发现残次品，筒节回圆后应进行纵缝的无损探伤和焊缝返修。将经过检验合格的桩顶法兰吊装到法兰与筒节组对区8的法兰工装上与相邻筒节组对，再与其它筒节一起组对成单元段。通过吊车13将筒节吊装至。单元段组对区9的组对滚轮架进行单元段组对，受行车起重能力限制，单元段一般由3-5节筒节组成。然后在单元段环缝焊接区10进行单元段的环缝焊接，焊接顺序为先焊内环缝，再焊外环缝。焊接前对焊接处进行打磨、清理和预热，然后进行内环缝焊接，内环缝焊接完成后对环缝外侧进行清根和打磨，再进行外环缝焊接，焊后覆盖保温棉缓冷。单元段焊接完成后，通过吊车13将2个单元段分别吊装至总段合拢区11的总段组对焊接滚轮架上进行总段组对，焊接顺序与单元段环缝焊接相同，焊后覆盖保温棉缓冷。为尽快发现残次品，总段焊接完成后应进行环缝的无损探伤和焊缝返修。完成后通过SPMT模块车将总段转运至涂装车间进行冲砂和油漆。总段冲砂油漆后，同样采用SPMT模块车将其转运至外场的整桩合拢区12的外场整桩合拢场地，并通过宏海吊吊至整桩组对焊接滚轮架上进行整桩组对，焊接顺序与总段环缝焊接相同，焊后覆盖保温棉缓冷。完成后进行无损探伤、精度测量和油漆修补，并完成整桩交验。

本实用新型的新型风电单桩基础生产线，经工位节拍化设计后，风电单桩基础生产线效果提升显著，最终生产节拍可提升10~20%，达到提高生产效率的目的。

Claims (3)

1.一种新型风电单桩基础生产线，其特征在于：包括内场的原材料堆放区、下料切割区、坡口切割区、拼板接长区、筒节卷制区、筒节纵缝焊接区、筒节回圆区、法兰与筒节组对区、单元段组对区、单元段环缝焊接区、总段合拢区以及外场的整桩合拢区；所述原材料堆放区用于堆放原材料钢板；所述下料切割区用于对所述原材料堆放区堆放的钢板切割下料；所述坡口切割区用于对下料切割后的钢板进行坡口加工；所述拼板接长区用于拼接长度小于单桩基础圆周长度的钢板；所述筒节卷制区用于将钢板卷圆制成筒节；所述筒节纵缝焊接区用于筒节纵缝的焊接，焊接的顺序为焊外纵缝、清根、焊内纵缝；所述筒节回圆区用于对纵缝焊接后的筒体进行回圆；所述法兰与筒节组对区用于将相邻的筒节通过法兰组对成筒节组；所述单元段组对用于将相邻的筒节组通过法兰组对成单元段；所述单元段环缝焊接区用于单元段筒节的环缝焊接，焊接的顺序为先焊内环缝，再焊外环缝；所述总段合拢区用于总段组对及焊接，所述外场的整桩合拢区用于整桩组对及焊接。

2.根据权利要求1所述的新型风电单桩基础生产线，其特征在于：所述下料切割区设有两台高精度门式火焰切割机；所述坡口切割区设有六台半自动火焰切割机；所述拼板接长区设有四台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机；所述筒节卷制区设有一台卷板机和一台CO₂气体保护焊机；所述筒节纵缝焊接区设有六套60t固定焊接滚轮架、两套纵缝焊接门架、六台埋弧自动焊机和三台碳弧气刨机；所述筒节回圆区设有一台卷板机；所述法兰与筒节组对区设有两台CO₂气体保护焊机；所述单元段组对区设有两套300t液压组对滚轮架、两套300吨焊接滚轮架和两台CO₂气体保护焊机；所述单元段环缝焊接区设有六套300吨焊接滚轮架、四套悬挂式焊接平台、八台埋弧自动焊机、四台CO2气体保护焊机和四台碳弧气刨机；所述总段合拢区设有两套1200吨组对焊接滚轮架、两套悬挂式焊接平台、两台埋弧自动焊机、两台CO₂气体保护焊机和两台碳弧气刨机；所述外场的整桩合拢区设有一套2400吨组对焊接滚轮架、一套环缝焊接门架、两台埋弧自动焊机、两台CO2气体保护焊机和两台碳弧气刨机。

3.根据权利要求1所述的新型风电单桩基础生产线，其特征在于：所述下料切割区设有2个工位，所述坡口切割区设有6个工位，所述拼板接长区设有6个工位，所述筒节纵缝焊接区设有6个工位，所述单元段组对区设有2个工位，所述单元段环缝焊接区设有6个工位，所述总段合拢区设有2个工位。

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