专利名称：用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法
技术领域：
本发明涉及 用于海上风电设备的大直径钢管桩，尤其涉及用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法。
背景技术：
潮间带是位于大潮的高、低潮位之间，随潮汐涨落而被淹没和露出的地带。根据初步估算，潮间带年平均风速可达6-7米/秒，因此潮间带中具备可以利用的风能。目前也出现了越来越多的海上风力发电设备。海上风力发电与陆上风力发电的最大区别在于两者所处的位置，由于海上风电机组的基础处于海上，增加了许多额外的载荷和不确定因素，因而设计较为复杂，结构形式也由于不同的海况而多样化。海上风电机组的固定式基础最常用的有3种单桩式、重力式和三角架式。单桩式基础因其结构简单和安装方便，为目前比较普遍的形式。在国内尚无用于海上风电设备的大直径钢管桩的制造方法。因此，需要提供用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法以解决上述问题。
发明内容
为了解决该问题，本发明公开了一种用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法，所述制造方法包括以下步骤步骤I :准备钢板片材，所述钢板的厚度在45mm-70mm之间，其宽度为3_4米之间，其长度根据所需要的钢管桩的直径确定；步骤2 :通过卷板机将所述钢板片材卷制成圆筒；步骤3 :对所述圆筒的纵向缝隙进行焊接；步骤4 :对焊接后的所述圆筒进行复圆；步骤5 :通过吊车将三段所述圆筒吊装至组对滚轮架，并对相邻两段所述圆筒的接缝处进行内外侧环形焊接。较佳地，所述步骤3进一步包括以下步骤步骤3. I :在焊接前对焊接处进行打磨和清理；步骤3. 2 :进行焊接前的预热；步骤3. 3 :对纵缝外侧进行焊接，该外侧的焊接只进行预焊接深度的一半；步骤3. 4 :对纵缝内侧焊接处进行清理、打磨；步骤3. 5 :对纵缝内侧进行焊接；步骤3. 6 :继续对外侧余下的部分进行焊接；步骤3. 7:保温2小时。较佳地，所述步骤5进一步包括以下步骤步骤5. I :在焊接前对焊接处进行打磨和清理；步骤5. 2 :进行焊接前的预热；
步骤5.3 :对两个圆筒接缝的内侧进行焊接，该内侧的焊接只进行预焊接深度的
一半;步骤5. 4 :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨；步骤5. 5 :对两个圆筒接缝的外侧进行焊接；步骤5. 6 :继续对接缝内侧余下的部分进行焊接；步骤5. 7:保温2小时。较佳地，在上述步骤3. 7和步骤5. 7后，还包括进行探伤的步骤，所述探伤步骤在上述步骤3. 7和步骤5. 7完成24小时后进行，进行时间为I小时。 较佳地，所述制造方法还包括步骤6 :将两个三段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个六段式圆筒；步骤7 :对步骤6中的六段式圆筒进行接缝内侧的焊接；步骤8 :将一个三段式圆筒和一个一段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个四段式圆筒；步骤9 :对步骤8中的四段式圆筒进行接缝内侧的焊接。较佳地，所述步骤6和8进一步包括以下步骤步骤6. I :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨；步骤6. 2 :进行焊接前的预热；所述步骤7和9进一步包括以下步骤步骤7. I :对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨；步骤7. 2 :进行焊接前的预热；步骤7. 3 :对圆筒接缝的内侧进行焊接；步骤7. 4 :对圆筒保温2小时；步骤7. 5 :对圆筒进行探伤，所述探伤步骤最好在步骤7. 4完成24小时后进行，进行时间大约为I. 5小时。较佳地，所述制造方法还包括以下步骤步骤10 :将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对，并对其接缝内侧进行焊接，以得到十六段式的圆筒。步骤11 :将上述十六段式的圆筒进行接缝外侧的焊接。较佳地，所述步骤10还包括步骤10. I :将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对调平，并在接缝处进行点焊;步骤10. 2 :对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨；步骤10. 3 :进行焊接前的预热；步骤10. 4 :进行接缝内侧的焊接；步骤10. 5 :进行接缝内侧的二次焊接；步骤10. 6 :保温2小时。较佳地，所述步骤11还包括步骤11. I :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨；步骤IL 2 :进行焊接前的预热；
步骤11.3 :进行接缝外侧的焊接；步骤11. 4 :对圆筒进行探伤，所述探伤步骤11. 3完成24小时后进行，进行时间大约为I. 5小时。本发明的用于海上风电设备的大直径钢管桩的制造方法解决了特大直径、特重钢管桩加工制作的难题，为 海上风电业引入单管桩施工技术提供了有力支持，大大降低了工程造价。在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合材料，详细说明本发明的优点和特征。
无。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。以下对本发明的实施例做出详细描述。根据本发明一个实施例的用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法包括以下步骤I、准备钢板片材。该钢板的厚度在45mm-70mm之间，其宽度为3-4米，长度根据所需要的管桩直径确定，即钢板的长度为形成的钢管桩的周长长度。一般情况下，钢管桩直径为4.5米-6米。因此，钢板的长度大约在14米-19米之间。该钢板的宽度较佳地为3.5米。2、通过卷板机将上述钢板片材卷制成圆筒，即沿上述钢板的长度方向将该钢板卷制成筒形。该圆筒也称为一段式圆筒。3、对上述圆筒的纵向缝隙进行焊接。4、对焊接后的圆筒进行复圆。这个步骤的目的是为了保证筒体的圆度。5、通过吊车将三段上述的圆筒吊装至组对滚轮架，并对相邻两段圆筒的接缝处进行内外侧环形焊接。经过上述步骤后，将三个一段式圆筒连接为了一个三段式圆筒。较佳地，上述步骤3的纵缝焊接进一步包括以下步骤3. I在焊接前对焊接处进行打磨和清理，以方便更好地进行焊接。3. 2进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。
3. 3对纵缝外侧进行焊接。此步骤中外侧的焊接只进行预焊接深度的一半。3. 4对纵缝内侧焊接处进行清理、打磨。3. 5对纵缝内侧进行焊接。3. 6继续对外侧余下的部分进行焊接。3. 7保温2小时。进一步地，为了尽早发现残次品，在上述保温步骤3. 7完成后，还需要进行探伤的步骤。所述探伤步骤最好在保温步骤24小时后进行，进行时间大约为I小时。 较佳地,上述步骤5进一步包括以下步骤5. I在焊接前对焊接处进行打磨和清理，以方便更好地进行焊接。5. 2进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。5. 3对两个圆筒接缝的内侧进行焊接。此步骤中对内侧的焊接只进行预焊接深度的一半。5. 4对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨。5. 5对两个圆筒接缝的外侧进行焊接。5. 6继续对接缝内侧余下的部分进行焊接。5. 7保温2小时。进一步地，为了尽早发现残次品，在上述保温步骤5. 7完成后，还需要进行探伤的步骤。所述探伤步骤最好在保温步骤24小时后进行，进行时间大约为I小时。在上述步骤完成后，形成了 3个一段式圆筒焊接在一起的三段式圆筒。在完成上述的三段式圆筒之后，本发明的制造方法进一步包括以下步骤6.将两个三段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个六段式圆筒。7.对步骤6中的六段式圆筒进行接缝内侧的焊接。8.将一个三段式圆筒和一个一段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个四段式圆筒。9.对步骤8中的四段式圆筒进行接缝内侧的焊接。较佳的,上述步骤6和8中的接缝外侧的焊接,进一步包括以下步骤6. I对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨。6. 2进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。较佳的,上述步骤7和9中的接缝内侧的焊接,进一步包括以下步骤7. I对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨。7. 2进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。7. 3对圆筒接缝的内侧进行焊接。7. 4对圆筒保温2小时。7. 5对圆筒进行探伤。所述探伤步骤最好在保温步骤24小时后进行，进行时间大约为I. 5小时。在完成上述步骤后，可以得到六段式的圆筒和四段式的圆筒。进一步的，本发明的制造方法还包括以下步骤10.将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对，并对其接缝内侧进行焊接，以得到十六段式的圆筒。
11.将上述十六段式的圆筒进行接缝外侧的焊接，以达到本发明的钢管桩。上述的步骤10进一步包括10. I将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对调平，并在接缝处进行点焊。10. 2对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨。10. 3进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。10. 4进行接缝内侧的焊接。10. 5进行接缝内侧的二次焊接。10. 6保温2小时。
上述的步骤11进一步包括11. I对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨。11. 2进行焊接前的预热。较佳地，该预热步骤的时间为3. 5小时。11. 3进行接缝外侧的焊接。11. 4对圆筒进行探伤。所述探伤步骤最好在步骤11. 3完成24小时后进行，进行时间大约为I. 5小时。经过上述的步骤，可以得到由16个一段式圆筒组成的大直径钢管桩。本发明的用于海上风电设备的大直径钢管桩的制造方法解决了特大直径、特重钢管桩加工制作的难题，为海上风电业引入单管桩施工技术提供了有力支持，大大降低了工程造价。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤 步骤I :准备钢板片材，所述钢板的厚度在45mm-70mm之间，其宽度为3_4米之间，其长度根据所需要的钢管桩的直径确定； 步骤2 :通过卷板机将所述钢板片材卷制成圆筒； 步骤3 :对所述圆筒的纵向缝隙进行焊接； 步骤4 :对焊接后的所述圆筒进行复圆； 步骤5 :通过吊车将三段所述圆筒吊装至组对滚轮架，并对相邻两段所述圆筒的接缝处进行内外侧环形焊接。
2.根据权利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括以下步骤 步骤3. I :在焊接前对焊接处进行打磨和清理； 步骤3. 2 :进行焊接前的预热； 步骤3. 3 :对纵缝外侧进行焊接，该外侧的焊接只进行预焊接深度的一半； 步骤3. 4 :对纵缝内侧焊接处进行清理、打磨； 步骤3. 5 :对纵缝内侧进行焊接； 步骤3. 6 :继续对外侧余下的部分进行焊接； 步骤3. 7 :保温2小时。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述步骤5进一步包括以下步骤 步骤5. I :在焊接前对焊接处进行打磨和清理； 步骤5. 2 :进行焊接前的预热； 步骤5. 3 :对两个圆筒接缝的内侧进行焊接，该内侧的焊接只进行预焊接深度的一半； 步骤5. 4 :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨； 步骤5. 5 :对两个圆筒接缝的外侧进行焊接； 步骤5. 6 :继续对接缝内侧余下的部分进行焊接； 步骤5. 7 :保温2小时。
4.根据权利要求2或3中任一所述的制造方法，其特征在于，在上述步骤3.7和步骤.5. 7后，还包括进行探伤的步骤，所述探伤步骤在上述步骤3. 7和步骤5. 7完成24小时后进行，进行时间为I小时。
5.根据权利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括 步骤6 :将两个三段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个六段式圆筒； 步骤7 :对步骤6中的六段式圆筒进行接缝内侧的焊接； 步骤8 :将一个三段式圆筒和一个一段式圆筒进行接缝外侧的焊接，以得到一个四段式圆筒； 步骤9 :对步骤8中的四段式圆筒进行接缝内侧的焊接。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步骤6和8进一步包括以下步骤 步骤6. I :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨； 步骤6. 2:进行焊接前的预热； 所述步骤7和9进一步包括以下步骤步骤7. I :对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨； 步骤7. 2 :进行焊接前的预热； 步骤7. 3 :对圆筒接缝的内侧进行焊接； 步骤7. 4 :对圆筒保温2小时； 步骤7. 5 :对圆筒进行探伤，所述探伤步骤最好在步骤7. 4完成24小时后进行，进行时间大约为I. 5小时。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤 步骤10 :将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对，并对其接缝内侧进行焊接，以得到十六段式的圆筒。
步骤11 :将上述十六段式的圆筒进行接缝外侧的焊接。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述步骤10还包括 步骤10. I :将两个六段式圆筒和一个四段式圆筒组对调平，并在接缝处进行点焊； 步骤10. 2 :对圆筒接缝的内侧需焊接处进行清理、打磨； 步骤10. 3 :进行焊接前的预热； 步骤10. 4 :进行接缝内侧的焊接； 步骤10. 5 :进行接缝内侧的二次焊接； 步骤10. 6 :保温2小时。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述步骤11还包括 步骤11. I :对圆筒接缝的外侧需焊接处进行清理、打磨； 步骤11. 2:进行焊接前的预热； 步骤11. 3 :进行接缝外侧的焊接； 步骤11. 4 :对圆筒进行探伤，所述探伤步骤11. 3完成24小时后进行，进行时间大约为1.5小时。
全文摘要
本发明公开了一种用于海上风电设备的大直径钢管桩制造方法，所述制造方法包括以下步骤步骤1准备钢板片材，所述钢板的厚度在45mm-70mm之间，其宽度为3-4米之间，其长度根据所需要的钢管桩的直径确定；步骤2通过卷板机将所述钢板片材卷制成圆筒；步骤3对所述圆筒的纵向缝隙进行焊接；步骤4对焊接后的所述圆筒进行复圆；步骤5通过吊车将三段所述圆筒吊装至组对滚轮架，并对相邻两段所述圆筒的接缝处进行内外侧环形焊接。本发明的用于海上风电设备的大直径钢管桩的制造方法解决了特大直径、特重钢管桩加工制作的难题，为海上风电业引入单管桩施工技术提供了有力支持，大大降低了工程造价。
文档编号B23P15/00GK102658451SQ20111035164
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者张源, 张钢, 李泽, 李玉琦, 钱正宏, 韩建兴, 高宏飙, 黄群 申请人:江苏海上龙源风力发电有限公司, 江苏龙源振华海洋工程有限公司