淺議風力發(fā)電鋼管樁鋼結(jié)構(gòu)制作研究

高楊

摘要：目前，在風電中，樁頭結(jié)構(gòu)較多，為大量建筑工程提供設(shè)計信息。近年來，隨著風電場的興起和風電場與海岸之間距離的變化，風力發(fā)電機的容量也發(fā)生顯著變化。因此，針對這一問題對風力發(fā)電鋼管樁的生產(chǎn)進行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：鋼管樁;樁基工程;風電

如果風力發(fā)電場的地理環(huán)境很復雜，而且沒有數(shù)據(jù)，那么風力發(fā)電技術(shù)需要在試樁進行測試。通過試樁試驗，不僅可以驗證鋼管設(shè)備，還可以確定鋼管電桿的關(guān)鍵磚、重要材料的組織和關(guān)鍵參數(shù)及設(shè)計數(shù)據(jù)，還可以驗證樁基施工的具體條件。同時，試驗結(jié)果可用于進一步改進樁基設(shè)計過程。

1 鋼管樁的制作管理要點

1.1 加工工藝方案制定

例如，對于特定的物體，單次下注的總負載能力可以達到1200噸，擊打力可以達到每D100錘800-1000噸，這對d100焊接提出了高質(zhì)量的要求。在工作開始前，生產(chǎn)部門向工程師提交一份工藝報告，描述用于生產(chǎn)的設(shè)備的過程和配置，并建立完整的質(zhì)量保證體系。工程師檢查制造商的過程計劃，監(jiān)控現(xiàn)場質(zhì)量控制過程和系統(tǒng)實施，并驗證制造商的過程評估報告。焊接工藝評估報告的目的是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范及其焊接規(guī)范，確定設(shè)備配置、不同厚度板邊緣的端到端形狀、焊接工藝參數(shù)以及焊接材料設(shè)計所需的焊接質(zhì)量水平，并進行機械焊接試驗。通過工藝評估確定的焊接工藝解決方案必須確保焊縫質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范要求，并且批準的工藝解決方案對后續(xù)處理的生產(chǎn)效果有嚴格的限制。

1.2 原材料的質(zhì)量控制

1）用于鋼材制作的鋼材應符合相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求。鋼和爐批號必須與現(xiàn)場型號一致的固定試驗。2）控制鋼板的外觀：在壓縮和切割時，鋼板可能有輕微的物理缺陷，如裂紋、厚皮、膨脹等。接近缺陷的時候，制造過程中使用的圖紙是雙定尺板，因此物理缺陷圖紙可能會給未連接到焊接和結(jié)構(gòu)的立柱帶來質(zhì)量風險，因此鋼管樁中出現(xiàn)的問題會出現(xiàn)在成品中。3）在無物理缺陷的基礎(chǔ)上對現(xiàn)場鋼材進行取樣，包括化學成分分析和力學性能試驗。4）主要材料質(zhì)量控制程序如下：嚴格實施材料控制程序，保證原材料質(zhì)量。

1.3 嚴格工序質(zhì)量控制

生產(chǎn)的核心要素之一是制定嚴格的生產(chǎn)標準和質(zhì)量控制。鋼管生產(chǎn)的主要過程：建立完整的質(zhì)量控制體系和過程驗證體系。每項作業(yè)的合理規(guī)劃和科學管理構(gòu)成了輸送線的生產(chǎn)方法，每項作業(yè)都配有技術(shù)圖，明確規(guī)定了工作質(zhì)量標準和工作質(zhì)量責任，每一個專門的作業(yè)質(zhì)量控制員，都有可能改進生產(chǎn)工藝和相互驗證生產(chǎn)。下道工序操作有權(quán)否決先前操作的質(zhì)量，因此焊接過程的質(zhì)量是一個非常重要的環(huán)節(jié)，焊接必須由合格的技術(shù)專員進行。焊接前對焊接材料進行評估，并根據(jù)焊接技術(shù)評估編制技術(shù)評估報告。焊接過程必須確保嚴格遵守焊接指南或規(guī)定，一旦技術(shù)參數(shù)被設(shè)置，便不得更改。

1.4焊接檢驗

每次焊接結(jié)束時，操作員和專職檢查員必須進行外觀和設(shè)計檢查，某些焊接子集不應忽略這些檢查。100%外觀控制（焊接電纜必須均勻，從焊接金屬到主要材料的過渡必須是平滑，不應有裂紋、熔化、焊接、擠壓和燃燒等缺陷）;無損樣品：10%超聲波，1.5%X光，特別注意鋼樁t型接頭的超聲波檢查，以確定是否有缺陷。

1.5建立整樁用材跟蹤和探傷部位跟蹤檔案

本產(chǎn)品對監(jiān)控所有設(shè)備的記錄有非常嚴格的要求。用于現(xiàn)成電桿的原材料，包括鋼板、線材、焊接等。必須對應原材料和再控制數(shù)量，以及保證成品電桿的質(zhì)量，對于缺陷控制數(shù)據(jù)，當請求缺陷檢查報告時，檢查的每個結(jié)果必須以單個數(shù)字的形式匹配電池體的指定部分，并且控制的相同部分被重新檢查。借助于破壞性電桿的變形試驗，確定事故中故障電桿的位置后，可以提供煉鋼爐批號、材料證書、控制結(jié)果和鋼板缺陷的控制進行比較。

2 生產(chǎn)制作過程特殊工藝簡述

2.1 鋼管樁制作工藝過程

（1）帶鋼頭尾對接在單絲或雙絲埋弧焊接，軋制成鋼管后，雙線流下自動焊接。（2）在形成帶之前，拉直、切割、拉伸、清潔表面并用彎曲邊緣處理。（3）使用電接觸計來控制傳送帶兩側(cè)氣缸的較低壓力，確保傳送帶的穩(wěn)定流動。（4）采用外部控制或內(nèi)部控制的輥式成型。（5）采用焊接控制裝置，確保焊接空間滿足焊接、管徑、錯邊量和嚴格控制的焊接空間要求。（6）對于內(nèi)部和外部焊接，美國林肯電焊機用于單個連接或兩個流動下的住所，然后獲得穩(wěn)定的焊接規(guī)范。（7）所有焊縫均由在線連續(xù)超聲波自動探傷儀控制，保證螺旋焊縫100%無損復蓋率。如有缺陷，可自動報警并作標記，生產(chǎn)人員可隨時調(diào)整技術(shù)參數(shù)，及時消除缺陷。（8）用等離子火炬將鋼管切割成單根。（9）在單根鋼管中切割后，每批鋼管應實施嚴格的初始控制系統(tǒng)，檢查焊接機械特性、化學成分、熔態(tài)、鋼管表面質(zhì)量和t后無損檢測，以確保鋼管的生產(chǎn)工藝。（10）有連續(xù)超聲波探傷跡象的焊接部位，由超聲波和x射線手動檢查，如有缺陷，應在無損檢測前進行修復，直至確認已消除。（11）鋼質(zhì)焊縫和與螺旋焊縫相交的線形焊縫的管柱由x射線或隔膜控制。（12）對每根鋼管進行靜壓試驗，壓力用徑向修補密封，壓力和試驗時間由鋼管單水壓檢測裝置嚴格控制。測試設(shè)置將自動打印記錄。（13）管端的機械處理允許精確控制管端的垂直、傾斜角度和鈍邊。

2.2 管節(jié)運輸過程旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤制作

在運輸過程中，鋼管的長度通常在高達15m的流量下用作自動焊接方法，當鋼管被運輸?shù)接邢藿M以將該區(qū)域鉤入約50m長的鋼管柱中時，因為環(huán)形焊接技術(shù)通常使用地下電弧的自動焊接，因為焊接主要在安裝的涂層板上應用一個圓（截面尺寸為6-60）。如上所述，在縱向流動下的自動焊接操作以及環(huán)形焊接結(jié)束時，每個管桿約為15m。半成品管道的這一部分必須從組車間移至成品部分的成對組，管道部分必須旋轉(zhuǎn)90度。

3 結(jié)語

在本研究中學習鋼管樁的最終生產(chǎn)應該在每個細節(jié)的幫助下完成，以及工人的技術(shù)人員在一個過程和努力中完成。改進管理和生產(chǎn)技術(shù)，確保成品制造質(zhì)量，細化生產(chǎn)工藝，提高相關(guān)人員的技術(shù)水平，為鋼管試樁后續(xù)工作提供了更多的成品開發(fā)生產(chǎn)空間。

參考文獻：

[1]畢明君.海上風機單樁基礎(chǔ)選型設(shè)計方法[J].南方能源建設(shè)，2017，4（增刊1）：56-61.

（作者單位：江蘇龍源振華海洋工程有限公司）