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塔架技术要求

风电塔架制作技术条件

编制

审核

批准

河北宏润重工集团有限公司

1．范围

2．规范性引用标准

3．技术要求

4．检验规则

5．标识、吊装

6．包装运输和贮存

附件A生产作业人员及各相关部门特别注意事项

附件B塔架油漆施工工艺（海虹牌）

附件C塔架油漆施工工艺（国际牌）

附件D影响涂装油漆损耗的因素及油漆损耗控制方法

1范围

本标准规定了750kW/1500kW系列风力发电机组塔架的技术要求、形式检验和出厂检验规则、标志、运输、贮存及随机文件的要求。

本标准适用于750kW/1500kW系列风力发电机组钢制管状锥形（基础环式）塔架的加工制造和验收。

2引用标准

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡注明日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准。

凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值

GB/T1591-1994低合金高强度结构钢

GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T1958-2004产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定

GB/T3098.1-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB/T5117-1995《碳钢焊条》

GB/T5118-1995《低合金钢焊条》

GB/T5293-1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》

GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢和低合金钢焊丝》

GB/T8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

GB/T9286-1998色清和清漆漆膜划网格试验

GB/T9793-1997金属和其他无机覆盖层、热喷涂锌、铝及其合金

GB/T13306-1996铭牌

GB/T13452.2-1992色清和清漆漆膜厚度的测定

JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定

JB4726-2000压力容器用碳素钢和低合金钢锻件

JB4744-2000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验

JB/T4730-2005承压设备无损检测

JB/T7949-1999钢结构焊缝外形尺寸

3技术要求

3.1材料

3.1.1塔体、门框、法兰、基础环材料按图样要求选用，其各项指标应符合GB/T1591-94要求。

3.1.2塔架法兰（除基础环下法兰）采用锻造成形，并为整体环形锻件，锻造等级按图样及技术协议要求。

国内法兰一般不低于JB4726-2000Ⅱ级锻件要求，100%超声波探伤按JB/T4730.3-2005Ⅱ级。

锻件交货状态用户无特殊要求即为正火加回火。

供方应按法兰锻造批次提供试样送交有资质第三方进行化学成分、力学性能复验，合格后方可使用。

3.1.3筒体材料按图纸技术要求选用，材料代用必须办理代用手续，并经用户认可。

平台面板及入口梯子所用花纹钢板的花纹形状允许自选，但必须各自统一。

3.1.4所有原材料应有完整的出厂证明文件，板材炉批号标识应清晰。

塔架筒体和法兰钢板必须具备质量证明书原件或加盖供材单位检验公章和经办人章的有效复印件（钢厂注明“复印件无效”时等同于无质量证明书）。

材料质量证明书齐全。

3.1.5塔体、门框、法兰、基础环钢板必须全部按炉批号取样进行化学成分、力学性能复验，合格后方可使用。

3.1.6焊接材料（焊条、焊丝和焊剂）选用应根据GB/T5117-1995、GB/T5118-1995

GB/T8110-1995、GB/T5293-1999提供合格产品。

焊接材料牌号选用按焊接工艺规程选用。

表1焊接材料参照表

钢种

牌号

手工焊

埋弧焊

气体保护焊

焊条牌号

符合国际牌号

焊剂

焊丝牌号

保护气体种类

焊丝牌号

焊剂

符合国际牌号

碳

素

钢

Q235

J425

E4310

H08A

HJ431

HJ401

H08M2SiA

CO2

J426

E4316

J427

E4315

低合金钢

Q345

J506

E5016

H08MnA

HJ431

HJ401

H08M2SiA

CO2

J507

E5015

H10MnSi

HJ431

HJ401

J507H

E5015

H10Mn2

HJ350

HJ402

3.1.7塔架联接用螺栓均为高强度螺栓，采用达克罗（片状锌络盐）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/T3098.1-2000执行。

3.2机加工要求

3.2.1图样及技术文件中未注明尺寸公差，按GB/T1804-2000中所规定的m级执行。

3.2.2图样及技术文件中未注明形位公差，按GB/T1184-1996中所规定的k级执行，按GB/T1958-2004检测。

3.2.3图样及技术文件中未尽事宜按相关国家标准执行。

3.3塔架焊接

3.3.1焊接工艺评定

塔架筒体与法兰、门框焊前应按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行工艺评定，焊接工艺评定合格后应出具完备的评定文件，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。

3.3.2塔架筒体焊接

3.3.2.1筒体纵缝、平板拼接及焊接试板，均应设置引、收弧板。

3.3.2.2塔架筒节纵缝及对接环缝应采用埋弧自动焊，应采取双面焊接，内壁坡口焊接

完毕后，外壁清根露出焊缝坡口金属，清除杂质后再焊接，并按相同要求制作筒体纵缝

焊接试板，产品焊接试板的厚度范围应是所代表的工艺评定覆盖的产品厚度范围，在距

筒体、法兰及门框焊缝约50mm处打上焊工钢印，要求涂防腐层后也能清晰看到；焊件装

配尽量避免强行组装以防止焊缝裂纹和减少内应力，焊件的装配质量经检验合格后方许

进行焊接。

3.3.2.3筒节纵、环焊缝不允许有裂缝、夹渣、气孔、未焊透、未熔合及深度>0.5mm

的咬边等缺陷，焊接接头的焊缝余高h应小于焊缝宽度10％；

3.3.2.4筒节用料不允许拼接，相邻筒节纵焊缝应尽量错开180°，筒节纵焊缝置于法

兰两相邻两螺栓孔之间，筒节纵焊缝应避开塔架内直爬梯安装区域。

3.3.2.5塔架门框与相邻筒节纵、环焊缝相互错开，若因板材规格达不到时，筒节环缝

必须置于门框中部直边范围内，且与门框自身拼接焊缝间距不小于100mm，若门洞所在

筒节为一整板时，门框顶部焊缝与相邻环焊缝最小间距不小于100mm，相邻筒节纵向焊

焊缝与门框中心线相错不小于90°。

3.3.3塔架筒节的制备

3.3.3.1钢板预处理（基础段除外）：

钢板进行抛丸处理，彻底清除钢板表面氧化物、油污等污物，钢板表面粗糙度达Sa2.5级（即表面粗糙度在40～80μm），喷环氧富锌底漆15μm或车间低漆20μm。

3.3.3.2下料：

对每一筒节编程，单节筒节高度方向留0.5～1mm的焊接收缩余量，采用

数控火焰切割下料，切割后用记号笔做好标识，内容包括项目名称、产品编号、筒节编

号、钢板规格、材质等。

半自动仿形切割加工坡口，坡口切割表面要求光滑平整。

做好

炉批号标记移植及记录，所有标识在筒节内表面。

下料尺寸偏差要求按下表

D1-D2（对角线差）

0～2mm

≤2mm

0～3mm

3.3.3.3卷圆：

按压力容器滚圆工艺进行滚圆，卷制过程中对筒节两端分别用样板检测（样板尺寸：

弦长不小于1/6Di）。

3.3.3.4按焊接工艺焊接筒节纵缝

3.3.3.5校圆：

按压力容器校圆工艺进行校圆，棱角度如下图及下表：

筒节对接纵向钢板的翘边误差（棱角度）如下图及下表：

（单位mm）

600

2.0

2.5

3.0

3.3.3.6单个筒节任意横切断面公差应为:

Dmax/Dmin≤1.005如图所示。

同一截面直径差应小于3mm。

3.3.3.7筒体任意局部表面凸凹度如下图及下表：

（单位mm）

横向纵向

300

400

500

600

2.0

2.5

3.0

3.3.3.8筒节与筒节对接均采用外对齐，未对齐错边量允差如下表及下图（单位mm）

1.5

2.0

2.5

3.3.3.9整段塔架两端面平行度和同轴度检测：

按下图所示做中心支架在01（02）位置分别固定找出中心孔，要求孔拴上钢卷尺（或钢琴弦）。

在另一端用弹簧称拴在钢卷尺上，用相同的拉力（约5-10公斤）测量并记录A.B.C.D四个象限斜边长，其相对差值3mm以内为合格。

3.3.3.10筒体的长度允许应符合下表

筒体总长

允许误差

L≤3m

±5.5mm

3m＜L≤5m

±10mm

5m＜L≤9m

±13mm

9m＜L≤12m

±15mm

12m＜L≤30m

±20mm

L＞30m

±25mm

3.3.4塔架法兰与筒体及基础环的焊接

3.3.4.1单节筒节与法兰及筒节间组焊前应仔细检查筒节和法兰椭圆度，筒节的椭圆度符合要求后才能组装，尽量减小筒体的椭圆度，以减小焊接变形。

3.3.4.2筒节与法兰组对时，应将筒节纵缝置于法兰的两相邻螺栓孔之间。

3.3.4.3焊件装配应尽量避免强行组装以防止焊缝裂纹和减少内应力，筒体外侧不允许打卡子。

3.3.4.4法兰焊接应采用充分的消除应力措施和防止法兰焊接变形措施，法兰焊接后变形除符合技术协议及图纸外应符合下表要求（单位mm）

平面度

内倾

螺孔位置度

上段法兰

上

1.0

-1

φ1.5

下

1.5

-1.5

中段法兰

上

1.5

-1.5

φ1.5

下

1.5

-1.5

下段法兰

上

1.5

-1.5

φ1.5

下

1.5

-1.5

3.3.4.5整段塔架筒体组对焊接完上下法兰后，用“3.3.3.9”方式与要求检验平行度和同轴度。

3.3.5塔架门框的焊接

3.3.5.1门框开孔应在相应筒节纵缝焊接完成之后进行，要求先按门框装焊图展开放样制作样板，再划线、切割，并按焊接工艺或图样割出坡口，要求坡口表面光滑平整呈金属光泽。

3.3.5.2塔架门框与筒体焊接应在法兰焊接完成后进行，焊接时必须在两侧同时对称施焊接，不允许由一边从头至尾连续焊接，焊接应在平焊位置进行。

3.3.5.3塔架门框与筒体焊接采用手工焊或二氧化碳气体保护焊，焊接须完全焊透。

3.3.6基础下法兰的制作

3.3.6.1基础下法兰采用数控切割下料，各部分尺寸按图纸要求，不留加工余量，并割出对接坡口。

3.3.6.2在平台上放样并焊接定位挡板，将法兰所分6段（或4段）在胎具上组对为一个整圆，各段之间必须焊接防变形板，考虑焊接收缩，组对时外环摆放线尺寸在图纸外圆直径上增加4mm。

1）上面坡口焊接，先焊一遍，翻转焊下面坡口，焊接3～4层，翻转焊另一面，上下面坡口交替焊接，以防变形过大。

2）拼缝要求100%UT探伤检查，符合JB/T4730-2005Ⅱ级合格要求。

3）矫形，去除防变形板，打磨处理表面，采用机械矫正及火焰整形的方法，使法兰平面度不大于3mm。

3.4焊接条件及要求

3.4.1对于塔体、法兰及门框的焊接操作者，要求由取得锅炉压力容器相应项次资格的焊工担任，其余焊接工作由技能熟练的焊工担任。

3.4.2焊接条件及要求：

所有多层焊要求层间温度控制在100～200℃之间，或按焊接工艺执行，焊接环境温度不得低于0℃（低于0℃时，应在施焊处100mm范围内加热到15℃以上），相对湿度不得大于90%。

3.4.3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；其他方法>10m/s。

b）相对湿度>90%。

c）雨雪环境。

d）环境温度<0℃

3.4.4焊接材料的选用，必须经过严格的焊接工艺评定，正式焊接时必须按工艺评定合格的焊材选用，焊接材料的性能必须符合焊接工艺评定要求，并提交焊材质量证明书。

3.4.5本产品需作焊缝机械性能检验，在施焊塔架的同时，按相同要求制作筒体纵缝焊接试板，产品焊接试板的厚度范围应是所代表的焊接工艺评定覆盖的厚度范围，如焊接工艺评定覆盖的厚度范围不同时，应分别制作焊接试板。

3.4.6图纸与技术协议无特殊要求，产品焊接试板允许以批代台，10台为1个批量，每10台须选首台制做产品焊接试板。

3.4.7产品焊接试板检验项目按JB4744-2000《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。

如一块试板不合格，应加倍制作试样进行复验并做金相试验，如果仍不合格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，不合格的试板代表的产品焊缝不合格，应做返修或报废。

3.5焊缝检验及焊缝质量要求

3.5.1焊缝外观检查

3.5.1.1用肉眼或低于10倍放大镜检查。

3.5.1.2所有对接焊缝、法兰与筒体间环焊缝均为全焊透结构，焊缝外形尺寸应符合图纸或工艺要求，焊缝与母材应圆滑过渡，焊接接头的焊缝余高h应小于焊缝宽度10％。

平焊缝外形尺寸表

焊接方法

施焊形式

焊缝宽度c

焊缝余高h

焊缝边缘直线度f①

焊缝宽窄差②

凹凸量③

埋弧焊

I形焊缝

b+14～20

0～3

≤4

≤2

非I形焊缝

g+4～g+8

手工焊及气体保护焊

I形焊缝

b+6～10

平焊0～3

其余0～3

≤3

≤4

≤2

非I形焊缝

g+4～g+8

注：

b：

对接间隙。

g：

坡口宽度

①任意连续300mm长度内。

②低于50mm长度内。

③任意25mm长度内

角焊缝外形尺寸表

焊接方法

尺寸偏差

焊脚高度K≤12

焊脚高度K＞12

埋弧焊

K+40

K+50

手工焊及气体保护焊

K+30

3.5.1.3焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔、未焊透等缺陷。

3.5.1.4焊缝和热影响区表面不得有裂纹、夹渣、气孔、未熔合及低于焊缝高度的弧坑、深度>0.5mm的咬边，熔渣、外毛刺等应清除干净

3.5.1.5焊缝外形尺寸超出规定值时，应进行修磨，按压力容器要求局部补焊，返修后

应合格。

3.5.2无损检测

3.5.2.1无损检测须在焊缝外观检验合格后进行。

3.5.2.2焊缝无损检测均按承压设备无损检验标准JB/T4730-2005执行。

3.5.2.3各部件焊缝无损检测范围及要求见下表

检测部位

检测标准

合格级别

检测形式

检测比例

法兰、门框钢板原材料

JB/T4730-2005

Ⅱ级

100％

所有塔架纵、环缝

JB/T4730-2005

Ⅰ级

100％

T形接头

JB/T4730-2005

Ⅱ级

100％

门框拼接焊缝

JB/T4730-2005

Ⅱ级

100％

法兰与筒体间焊缝

JB/T4730-2005

Ⅰ级

100％

门框与塔体角焊缝

JB/T4730-2005

Ⅰ级

100％

底座底法兰与筒节角焊缝

JB/T4730-2005

Ⅰ级

100％

附件

JB/T4730-2005

Ⅰ级

20％

3.5.2.4所有法兰和筒节、筒节与筒节的“T”型接头处均布片射探，每个“T”型接头射线探伤必须布两张片，纵缝与环焊缝位置各一张，每张检测长度不小于250mm。

3.5.2.5经射线或超声检测的焊接接头，如有不允许的缺陷，在缺陷清除后进行补焊，并对该部分采用原检测方法检测直至合格。

进行局部探伤的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延长部位增加检测长度，增加长度为该焊接接头长度的10％，且不小于250mm，若仍有不允许的缺陷，应对该接头进行百分之百检测。

3.5.3焊缝返修

3.5.3.1当焊缝需要返修时，其返修工艺应符合焊接工艺要求。

3.5.3.2焊缝同一部位返修次数不允许超过两次，返修工艺方案应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、返修部位和返修情况应记入质量证明资料。

3.6塔架附件焊接与组装

3.6.1附件的焊接在塔架主体完工后进行，附件的焊接位置不得位于塔架焊缝上，附件焊接要求光滑、平整、无漏焊、烧穿、裂纹、夹渣等缺陷。

3.6.2所有靠紧固件联接的附件，应在最终涂装后安装，附件装配前应去除毛刺、飞边、

割渣等。

3.6.3门板装配应保证与塔架贴合紧密，开启顺利无阻涩现象。

3.6.4塔架门套应安装密封条，确保密封条防水，门锁防盗、防锈。

3.6.5梯子与梯架支撑应安装牢固，上下成直线，接头牢固。

3.6.6塔架平台面板与支撑耳板间在装配时放置厚度为3mm～5mm的橡胶垫，橡胶垫在装配后方向保持一致。

3.6.7为保护好油漆，安装过程中应避免转动筒体，故在喷漆时提前将筒体梯子的方位调整至最下侧，以利于梯子的安装。

安装过程中进入筒体内必须穿脚套，在筒体内放置任何物品都必须在筒体上垫毛毡一类的软物。

3.6.8附件装配时螺栓联接部位的螺栓紧固力矩按下表执行（螺栓等级不低于8.8级）。

螺纹规格

M10

M12

M16

M18

螺栓紧固力矩N·m

21.6

180

259

3.6.9安装顺序：

先安装平台，再安装电缆支架等小件，最后安装梯子，以方便操作者在筒体内走动。

3.7塔架防腐

3.7.1喷砂除锈，所有喷涂表面必须在塔筒及附件焊接完毕后整体进行喷砂除锈。

严格

的表面处理是决定钢结构涂层寿命诸多因素中的首要因素。

表面处理不但要形成一个清

洁的表面，以消除金属腐蚀的隐患，而且要使该表面的粗糙度适当，以增强涂层与塔体

金属间的附着力。

3.7.1.1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。

当环境相对湿度超过80%或金属表面温度不高于露点温度3℃时，不能进行喷砂等表面清理施工。

若已完成喷砂等表面清理工作，也要等环境相对湿度低于80%后重新进行清理。

3.7.1.2对磨料的要求：

喷砂所用的磨料应符合GB6484-1986《铸钢丸》、GB6485《铸钢

砂》的标准规定铸钢丸、铸钢砂或用铜矿砂。

a）钢砂、钢丸：

金属砂最好的棱角砂与钢丸混合使用，混合比例为30%，70%，棱角砂

的规格为G25、G40,钢丸的规格为S330。

b）非金属磨料：

不准用海砂，建议使用铜矿砂或金刚砂。

粒度为：

16-30目，磨料硬度

必须在40-50Rc之间。

3.7.1.3喷砂工艺要求

a）喷砂用的压缩空气必须经冷却装置及油水分离处理，以保证干燥、无油；油水分离

处理必须定期处理。

油水的检测每次喷砂前都要做，喷嘴处压缩空气压力在7～10Kg之

间，压缩空气进口温度低于38℃，空气管路内径在0.75″以上；

b）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；

c）喷砂前对非喷砂部位进行遮盖保护，喷嘴到塔体钢材表面的距离以100mm～300mm为

宜，喷射方向与塔体钢材表面法线夹角成15°～30°为宜；

d）喷砂除锈等级应达到GB8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（或ISO

8501-1：

1998）之Sa2.5级；

e）涂装前钢材表面粗糙度，按照GB/T13288-1991《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定

（比较样块法）》标准规定，达到Rz40um～Rz70um之间粗糙度要求或符合ISO粗糙

度比较板“中等”（G）的要求。

表面除尘度达到3级以下ISO8504；

f）喷砂完成后，用洁净的压缩空气吹净滞留在表面的砂粒、灰尘等杂物。

无可见的油

污、氧化皮及其它污物，表面应具有金属底材的光泽，经自检、监检合格后在4h之内进

行喷漆。

进行下一道工序前，如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时，待环境

达到施工条件后重做处理。

g）检查时对照GB8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中提供的照片进行

比较，比较时至少每2m2有一个评定点，且每一个评定点的面积不小于50mm2。

目测或用

清洁的白纸巾检查浮尘，如果有灰尘则用高压空气吹扫清洁至符合要求。

对清理干净的

喷砂表面作好防护，防止二次污染。

3.7.1.4砂料回收，喷砂完成后及时回收，并进行尘砂分离，清洁的好砂回收，废砂及

尘土及时清掉。

3.7.1.5钢板予处理方案

a）一次表面处理，风塔采用钢板抛丸预处理流水线。

①钢板处理前，检查抛丸装置及附属设备是否符合施工要求。

抛丸磨料应干燥无油污、

杂物，钢丸颗粒直径以1.2～1.5mm为宜。

钢板处理后表面达到GB8923-88之3.2.3条

Sa2.5除锈等级，基体表面粗糙度Rz40um～Rz70um，吹净滞留在表面的丸粒、灰尘等

杂物。

无可见的油污、氧化皮及其它污物，表面应具有金属底材的光泽。

②钢板抛丸处理后喷底漆15um，板边处留有一定宽度不进行喷漆，板宽方向单边留50mm

左右，长度方向单边留100mm左右。

焊缝坡口两侧20mm范围内富锌底漆必须磨掉，见金

属光泽。

b）二次表面处理，主要是动力工具打磨，锈蚀部位打磨除锈。

底漆完好部位用动力工

具或手工砂纸拉毛处理。

表面无可见的油污、氧化皮及其它污物，对损坏锈蚀部位喷砂

打磨至GB8923-88之3.2.3条Sa2.5除锈等级，基体表面粗糙度Rz40um～Rz70um。

3.7.2油漆涂装：

喷砂除锈完成后4小时之内进行喷漆。

油漆制造厂供货时必须带有技

术产品和材料安全参数表，以便于制定符合现行的健康、安全和环境保护法规的涂漆工

艺。

3.7.2.1防腐配套方案：

根据具体项目按照图样及技术协议的要求，依据油漆厂家提供的施工说明进行。

3.7.2.2油漆涂装的环境条件要求：

油漆涂装必须在厂房内进行，室内空气流通，光线明亮，操作区地面清洁干净，不得在喷涂过程中扬起灰尘，且应能在油漆施工和固化期间保持干净、通风及适合的温度湿度要求，操作区不得从事油漆以外的工作。

在下列环境条件涂装施工应予以停止。

a）当构件金属表面温度不高于露点温度3℃或相对湿度超过80%时；

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