一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是指一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒。

背景技术：

2.目前，我国海上风力发电塔筒为q355d板材制成，钢板的强度级别偏低，使得风力发电塔筒的重量增加，增加了风力发电塔筒的运输和吊装成本。发电塔筒内外表面均采用喷涂多层油漆进行防腐，喷漆增加了风力发电塔筒的综合成本，增加了风电成本。由于海上的环境侵蚀比较严重，塔筒的油漆侵蚀脱落较快，每隔几年就需要进行防腐处理，使风力发电的后期成本增加，在20年的使用寿命周期内的防腐费用是塔筒本身成本的2-3倍，塔筒后续的防腐成本高，同时，风力发电塔筒的油漆脱落和后期的重新涂漆防腐处理会对海生物造成极大的影响。由于海上风力发电塔筒的侵蚀严重，在设计风力发电塔筒时，风塔钢板的冗余厚度高达10％以上。这就增加了风力发电塔筒的重量，从而增加了风力发电塔筒的制造成本、运输成本和安装费用。由于塔筒的耐腐蚀性差，制约着风力发电系统的生命周期，设计寿命为20年。

技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，现有的风力发电塔筒具有以下问题，重量大，成本高，需要喷漆，防腐成本高、不环保。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下方案：
5.本实用新型实施例提供一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，包括塔筒本体钢板，所述塔筒本体钢板采用双面不锈钢复合板，所述塔筒本体钢板为扇形结构，所述塔筒本体钢板的直边具有两个半v形坡口，所述塔筒本体钢板的两个直边对接形成两个v形坡口，所述塔筒本体钢板的v形坡口焊接连接形成所述风力发电塔筒。
6.优选地，所述塔筒本体钢板采用高强钢双面不锈钢复合板，所述高强钢双面不锈钢复合板的强度为500-700mpa。
7.优选地，所述双面不锈钢复合板的厚度为30-70mm，且所述双面不锈钢复合板的覆层厚度为1-2mm。
8.优选地，所述双面不锈钢复合板的覆层为304、304l、316、316l、31254、2205牌号的不锈钢。
9.优选地，所述双面不锈钢复合板的基层为强度为500-700mpa的高强钢。
10.优选地，所述v形坡口的深度为14-33mm，所述v形坡口的开口宽为20-30mm。
11.优选地，所述塔筒本体钢板的弧形边具有两个半v形坡口，相邻两个所述风力发电塔筒的弧形边的对接后，两个所述半v形坡口就形成v形坡口，将所述塔筒本体钢板的v形坡口焊接连接形成所述风力发电塔筒。
12.本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：
13.上述方案中，采用高强钢双面不锈钢复合板制作的海上风力发电塔筒，风力发电塔筒终生免于防腐维护，省去了塔筒后期的防腐成本，既提高了发电运行时间，又减轻了海洋污染、实现了绿低碳生产；采用高强钢制作的风力发电塔筒耐腐蚀寿命可达40年以上，在延长风机本身使用寿命或更换发电风机的情况，可以提高风力发电的效率；采用高强钢替代q355d制作风力发电塔筒，风力发电塔筒钢板的厚度减少近30％-40％，在考虑去掉近10％的冗余厚度，在同样保证风力发电塔筒强度的情况下，风力发电塔筒的钢板减厚近40％-50％。考虑到发电风机系统的安全系数和风力发电塔筒的疲劳寿命，减少风力发电塔筒钢板厚度的三分之一，极大地减轻了塔筒的重量，降低了风力发电塔筒的生产成本、运输和吊装成本。
附图说明
14.图1为本实用新型的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒的结构示意图；
15.图2为本实用新型的塔筒本体钢板的结构示意图；
16.图3为本实用新型的塔筒本体钢板的e点处坡口横断面示意图；
17.图4为本实用新型的塔筒本体钢板的e点处v形坡口横断面示意图；
18.图5为本实用新型的风力发电塔筒的焊缝示意图。
19.附图标记：
20.1、风力发电塔筒；2、塔筒本体钢板；21、直边；22、弧形边；23、半v形坡口；3、v形坡口；4、基层；5、覆层。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.实施例一
23.如图1～图4所示的，本实用新型实施例提供一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，包括塔筒本体钢板2，塔筒本体钢板2采用公告号为cn105945067b的中国专利一种不锈钢复合板的生产方法生产的高强钢双面不锈钢复合板，塔筒本体钢板2为扇形结构，塔筒本体钢板2的直边21具有两个半v形坡口23，塔筒本体钢板2的两个直边21对接形成两个v形坡口3，塔筒本体钢板2的v形坡口3焊接连接形成风力发电塔筒1。具体地，塔筒本体钢板2的弧形边22具有半v形坡口23，相邻两个风力发电塔筒1的弧形边22的对接形成v形坡口3，塔筒本体钢板2的v形坡口3焊接连接形成风力发电塔筒1。具体地，塔筒本体钢板2采用高强钢双面不锈钢复合板，高强钢双面不锈钢复合板的强度为500-700mpa。本实施例采用高强钢双面不锈钢复合板制作的海上风力发电塔筒1，风力发电塔筒1终生免于防腐维护，省去了塔筒后期的防腐成本，提高了发电运行时间；采用高强钢制作的风力发电塔筒1耐腐蚀寿命可达40年以上，在延长风机本身使用寿命或更换发电风机的情况，提高了风力发电的效率，实现了绿低碳生产；采用高强钢替代q355d制作风力发电塔筒1，风力发电塔筒1钢板的厚度减少近30％-40％，在考虑去掉近10％的冗余厚度，在同样保证风力发电塔筒1强度
的情况下，风力发电塔筒1的钢板减厚近40％-50％。考虑到发电风机系统的安全系数和风力发电塔筒1的疲劳寿命，减少风力发电塔筒1钢板厚度的三分之一，极大地减轻了塔筒的重量，降低了风力发电塔筒1的运输和吊装成本。
24.本发明的双面不锈钢复合板的覆层5为304、304l、316、316l、31254、2205等牌号的不锈钢。双面不锈钢复合板的基板增加了基板中镍、铬、钼、铌、钒、钛等微合金成分，见表1。满足风塔板的高强度要求，满足了大量焊接要求，提高焊接效率。
25.表1实施例一的双面不锈钢复合板的基板成分表％
[0026][0027]
优选地，双面不锈钢复合板的厚度为30-70mm，且双面不锈钢复合板的覆层5厚度为1-2mm。
[0028]
优选地，v形坡口3的深度为14-33mm，v形坡口3的开口宽为20-30mm。
[0029]
本实施例的塔筒本体钢板2的v形坡口3焊接连接形成风力发电塔筒1的过程：
[0030]
(1)将高强钢(500-700mpa)双面不锈钢复合板按照设计要求进行切割下料，如图2所示的abcd环扇形；
[0031]
(2)在abcd环扇形钢板四周分别打出两个对称的半v形坡口23(直边21具有两个半v形坡口23、弧形边22具有半v形坡口23)，形成塔筒本体钢板2，e点处的坡口横断面图如图3所示；
[0032]
(3)把塔筒本体钢板2按照设计要求卷圆，两个半v形坡口23的中间贴紧，沿ab焊缝、在e点处的两侧形成了两个完整的直缝v形坡口3，e点处的坡口横断面图如图4所示。
[0033]
(4)采用埋弧焊机，选用对应的高强钢焊丝将e点处两侧的v形坡口3焊缝焊平，两侧焊缝f和g如图5所示。
[0034]
(5)在焊缝f和g的外侧面，采用氩气保护焊、选用比覆层5牌号更高的不锈钢焊丝分别进行过渡层焊接，两侧焊缝h和i如图5所示；
[0035]
(6)最后在焊缝h和i的外侧面，采用氩气保护焊、选用与覆层5相同或比覆层5牌号更高的不锈钢焊丝分别进行盖面焊接，两侧焊缝j和k如图5所示的，单节风力发电塔筒1焊接完成
[0036]
(7)塔筒本体钢板2的弧形边22具有半v形坡口23，相邻两个风力发电塔筒1的弧形边22的对接形成v形坡口3，相邻塔筒本体钢板2的v形坡口3利用上述方法进行焊接，焊成一个完整的塔筒。
[0037]
实施例二
[0038]
本实用新型实施例提供一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，在实施例一的基础上，双面不锈钢复合板的厚度为40mm，其中基层4为q550钢，厚度为38mm；覆层5为316l不锈钢，厚度为1mm，双面不锈钢复板的强度为550mpa，塔筒本体钢板2的直边21长3041mm、外弧长18850mm、(对应的圆弧半径为18000mm)、内弧长15708mm(对应的圆弧半径为15000mm)，基板的化学成分见表2。
[0039]
表2实施例一的双面不锈钢复合板的基板成分表％
[0040][0041]
本实施例的塔筒本体钢板2的v形坡口3焊接连接形成风力发电塔筒1的过程：
[0042]
(1)在双面不锈钢复合板的两个直边21分别打出两个对称的深度为18mm、上口宽为15mm的半v形坡口23；在双面不锈钢复合板的两个弧形边22分别打出两个对称的深度为18mm、上口宽为15mm的半v形坡口23，形成塔筒本体钢板2；
[0043]
(2)将塔筒本体钢板2卷成一个高3000mm、下口直径为6000mm、上口直径为5000mm的塔筒，使两个半v形坡口23的中间e点处贴紧，在e点处两侧形成了两个完整的深度为18mm、上口宽为30mm的v形坡口3。
[0044]
(3)采用1250a的埋弧焊机，使用400-600a的焊接电流，选用直径为5mm、强度为600mpa的合金钢焊丝将两侧v形坡口3焊缝两侧焊平。
[0045]
(4)采用氩气保护焊，在两侧焊缝f和g的外侧面，分选用焊接电流100-200a、直径为1.2mm的309l不锈钢焊丝对分别进行过渡层焊接。
[0046]
(6)最后在两侧焊缝h和i的外侧面，再采用氩气保护焊，选用焊接电流100-200a、直径为1.2mm的309l不锈钢焊丝分别进行盖面焊接，两侧焊缝h和i，高3000mm、下口直径6000mm、上口直径5000mm的单节塔筒已焊接完成。
[0047]
(7)相邻两个风力发电塔筒1的弧形边22的对接形成v形坡口3，相邻塔筒本体钢板2的v形坡口3利用上述方法进行焊接，焊成一个完整的塔筒。
[0048]
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，包括塔筒本体钢板，所述塔筒本体钢板采用双面不锈钢复合板，所述塔筒本体钢板为扇形结构，所述塔筒本体钢板的直边具有两个半v形坡口，所述塔筒本体钢板的两个直边对接形成两个v形坡口，所述塔筒本体钢板的v形坡口焊接连接形成所述风力发电塔筒。2.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述塔筒本体钢板采用高强钢双面不锈钢复合板，所述高强钢双面不锈钢复合板的强度为500-700mpa。3.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述双面不锈钢复合板的厚度为30-70mm，且所述双面不锈钢复合板的覆层厚度为1-2mm。4.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述双面不锈钢复合板的覆层为304、304l、316、316l、31254、2205牌号的不锈钢。5.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述双面不锈钢复合板的基层为强度为500-700mpa的高强钢。6.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述v形坡口的深度为14-33mm，所述v形坡口的开口宽为20-30mm。7.根据权利要求1所述的基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，其特征在于，所述塔筒本体钢板的弧形边具有两个半v形坡口，相邻两个所述风力发电塔筒的弧形边的对接后，两个所述半v形坡口就形成v形坡口，将所述塔筒本体钢板的v形坡口焊接连接形成所述风力发电塔筒。

技术总结

本实用新型公开了一种基于双面不锈钢复合板的风力发电塔筒，涉及风力发电技术领域。包括塔筒本体钢板，塔筒本体钢板采用双面不锈钢复合板，塔筒本体钢板为扇形结构，塔筒本体钢板的直边具有两个半V形坡口，两个直边对接形成两个V形坡口，将V形坡口焊接连接形成风力发电塔筒。塔筒本体钢板采用强度为500-700MPa高强钢双面不锈钢复合板。风力发电塔筒终生免于防腐维护，绿环保省去了塔筒后期的防腐成本，提高了发电运行时间；耐腐蚀寿命可达40年以上，在延长风机本身使用寿命或更换发电风机的情况下，可以提高风力发电的效率；风力发电塔筒的钢板减厚近40％-50％，极大地减轻了塔筒的重量，降低了风力发电塔筒的生产成本、运输和吊装成本。输和吊装成本。输和吊装成本。