Fabricação de torres eólicas: o guia definitivo de perguntas frequentes.

A fabricação de torres eólicas envolve diversos processos de produção e soldagem. Tudo começa com a fabricação de chapas de aço pela indústria siderúrgica. As chapas de aço são processadas em seções robustas para as torres e enviadas aos fabricantes.

Vamos entender como as seções das torres eólicas são fabricadas, o tipo de maquinário utilizado na fabricação e como a automação da soldagem pode melhorar os processos de produção.

O que é uma torre de turbina eólica?

A torre da turbina eólica é a principal estrutura de suporte de um sistema de energia eólica. Trata-se de uma estrutura alta e esbelta que sustenta os equipamentos no topo da torre. As torres de turbinas eólicas são compostas por múltiplas seções. Quando unidas, elas proporcionam a altura necessária para que a turbina opere de forma eficaz.

As torres das turbinas eólicas não são apenas seções longas e esbeltas de aço. Elas precisam ser projetadas adequadamente para terem resistência, rigidez e estabilidade suficientes. Isso as ajuda a resistir à flambagem sob diversas cargas de vento e vibrações.

Existem dois tipos básicos de torres utilizadas em turbinas eólicas: as torres cônicas e as torres cilíndricas. Essas torres de aço são fabricadas com chapas de aço resistentes, projetadas de acordo com a altura, o diâmetro, a espessura das paredes e as especificações do projeto.

Atualmente, os processos de fabricação de torres eólicas incluem corte preciso, laminação de chapas, soldagem, montagem, preparação da superfície e pintura. Esses processos podem ser controlados com precisão com o auxílio de equipamentos de automação de soldagem, melhorando a qualidade geral do produto final.

Qual é a estrutura de uma torre de turbina eólica?

Devido à grande altura das torres eólicas, elas são construídas em múltiplas seções durante a fabricação. As seções são enviadas para o local do projeto e conectadas no local para montar a torre. Cada uma das seções da torre é fabricada com flanges em ambas as extremidades, permitindo que sejam unidas às seções adjacentes e parafusadas entre si.

As juntas longitudinais das seções da torre são soldadas durante a fabricação. As seções individuais também são conectadas por meio de soldagem de costura circular durante o processo de produção. Após a soldagem, cada seção da torre é protegida contra corrosão por meio de tratamentos de superfície antes do transporte.

As seções da torre da turbina eólica podem abrigar uma variedade de sistemas e componentes que permitem que a equipe de manutenção acesse e trabalhe no sistema da turbina eólica. Os sistemas e componentes podem incluir escadas, plataformas, portas, cabos de energia e controles, bandejas de cabos e outros sistemas elétricos e mecânicos.

Quantos tipos de torres de turbinas eólicas existem?

As torres de turbinas eólicas podem ser classificadas pelos materiais e métodos utilizados em sua construção. As principais classificações são torres de aço, de concreto e híbridas.

1. Torre de turbina eólica de aço

Torres de aço são comuns, pois podem ser facilmente transportadas e instaladas. Elas podem ser seccionadas para transporte e montadas no local. A montagem de torres de aço pode ser realizada com o auxílio de equipamentos automatizados. As torres podem ser projetadas e fabricadas para uma variedade de usos e ambientes de construção.

2. Torre de turbina eólica de concreto

Torres de concreto podem ser construídas com paredes mais espessas. Elas são usadas principalmente em projetos em terra. Comparadas às torres de aço, as torres de concreto exigem mais tempo de construção e podem utilizar métodos construtivos mais complexos.

3. Torre híbrida de turbina eólica em concreto e aço

A combinação de seções de aço e concreto em uma única torre pode ser usada para atingir maiores alturas. Essas torres podem ser utilizadas em turbinas eólicas terrestres mais altas, onde são necessários materiais estruturais diferentes. Outros fatores a serem considerados na escolha do tipo de torre apropriado incluem os requisitos do projeto, a localização, a altura da torre, os meios de transporte e os métodos de construção.

O que é uma linha de produção para fabricação de torres eólicas?

Uma linha de produção para fabricação de torres eólicas monta torres eólicas utilizando uma série de máquinas que convertem chapas de aço em seções acabadas.

Esses processos incluem:

• Corte CNC
• Acabamento de bordas e chanfros
• Pratos de laminação
• Soldagem (montagem e longitudinal)
• Soldagem de costura circular
• Polimento e retificação
• Jateamento de areia
• Pintura

Segundo a SENLISWELD, o principal elemento da linha de produção de torres eólicas é a soldagem. Isso envolve a união de múltiplas seções cilíndricas que formam o corpo principal da torre. Os tipos de equipamentos necessários e a escolha do layout da linha de produção dependem do tamanho das torres produzidas, bem como do nível de produção.

● Máquina de corte CNC

Primeiramente, grandes chapas de aço são cortadas no tamanho correto. O corte a chama ou plasma pode ser feito por uma máquina CNC para aumentar a precisão e a velocidade. Essas máquinas podem ser usadas para garantir dimensões uniformes às chapas antes que o material siga para a próxima etapa de produção. Nossa empresa utiliza máquinas de corte a plasma e a chama CNC para nos ajudar a concluir a primeira etapa do processo de produção de nossas torres de alta resistência.

● Máquina de fresagem de bordas

Após o corte das chapas de aço, suas bordas podem precisar ser chanfradas para prepará-las para a soldagem. Uma fresadora ou chanfradora de bordas cria o chanfro desejado na chapa, preparando-a para a soldagem. Quando preparada adequadamente, uma junta perfeita pode ser criada. A fresagem de bordas é essencial para uma soldagem bem-sucedida e melhora a qualidade da solda.

● Máquina de laminação de chapas

Após a fresagem das bordas, a laminação de chapas pode ser realizada para moldar a chapa de aço em um cilindro ou cone. Antes do fechamento da costura longitudinal por soldagem, a máquina de laminação de chapas auxilia na conformação da chapa de aço na seção transversal desejada. O grau de automação do processo de laminação de chapas depende principalmente das necessidades da produção.

● Soldagem de tubo único

Após a laminação, a costura longitudinal da seção cilíndrica deve ser soldada para fechar a lata. Um sistema SENLISWELD permite posicionar a cabeça de soldagem juntamente com a peça de trabalho usando um manipulador e um rotador de soldagem. Para soldagem de costura longitudinal, o sistema SENLISWELD pode empregar processos de soldagem SAW com um ou dois fios, e até mesmo GMAW/STT para soldagem de reforço.

● Soldagem de ajuste

Após a conclusão de uma lata individual, várias latas são alinhadas e fixadas antes de serem soldadas para formar uma unidade maior. A estação de soldagem de montagem ajuda a garantir o alinhamento, conectando duas seções cilíndricas. A soldagem de montagem de duas peças pode ser realizada usando soldagem hidráulica. rotadores de soldagem de montagem e manipuladores de soldagem de coluna e braço.

● Soldagem de vários tubos

Seções de torres mais longas são produzidas a partir de várias seções mais curtas. Cada seção é alinhada e posicionada, e as juntas circulares das seções são soldadas. As juntas circulares internas e externas são soldadas simultaneamente. Uma estação de soldagem de múltiplos tubos SENLISWELD permite que as juntas circulares das seções de tubos sejam soldadas utilizando rotadores e manipuladores de soldagem.

● Polimento e retificação

Rebarbas e outras imperfeições podem ser removidas por retificação ou polimento após a soldagem. A retificação da junta soldada ajuda a eliminar irregularidades e permite o início da próxima etapa do processo. Antes do tratamento final da superfície, o acabamento polido ou retificado melhora a aparência da superfície. Isso permite uma distribuição mais uniforme durante a jateamento de areia e a pintura.

● Jateamento de areia

A jateamento de areia remove irregularidades e contaminantes da superfície do aço. Auxilia na preparação da superfície para pintura, permitindo boa aderência do revestimento. O processo de jateamento de areia da SENLISWELD utiliza rolos giratórios para auxiliar e suportar a peça de trabalho. Isso reduz o risco de danos durante a preparação da superfície.

● Pintura

A pintura do aço proporciona uma barreira protetora para a torre contra a corrosão da sua superfície. A cor e o sistema de revestimento variam de acordo com as necessidades do projeto. Durante o processo de pintura, a SENLISWELD utiliza flanges temporárias ou "falsas" em ambas as extremidades do tubo para ajudar a manter a qualidade e a integridade do revestimento.

Quais são os requisitos de fabricação de uma torre eólica?

As seções das torres eólicas são grandes, pesadas e difíceis de manusear. Portanto, a fabricação dessas torres só pode ser automatizada com o uso de máquinas robustas.

Diversos fatores influenciarão o projeto da sua linha de produção, incluindo:

• A espessura das chapas de aço
• O comprimento e o diâmetro das torres
• metas de produção anual
• O espaço disponível em sua oficina
• O nível de automação necessário
• As preocupações com o transporte das torres concluídas

As dimensões e o peso reais das seções da sua torre influenciarão o projeto da sua linha de produção. A SENLISWELD possui o conhecimento técnico necessário. Portanto, a consultoria deles o auxiliará no projeto e na fabricação dos equipamentos para o seu projeto. Seus funcionários precisam ser treinados para operar com segurança as máquinas automatizadas e realizar o controle de qualidade durante o processo de soldagem.

Qual o papel da automação de soldagem na fabricação de torres eólicas?

Manipulador de soldagem + Rotador convencional

A soldagem é uma parte essencial da fabricação de torres eólicas. O manuseio manual de seções grandes e pesadas de uma torre eólica dificulta significativamente a sua montagem. No processo de soldagem, o uso de um rotador auxilia na rotação de peças cilíndricas de grande porte. Isso é útil quando o acesso à junta está obstruído. Além disso, o uso de um manipulador de soldagem auxilia no posicionamento da cabeça de soldagem no local desejado.

A soldagem de seções de grande diâmetro é feita por um manipulador de soldagem, que auxilia na execução de soldas longitudinais ou circunferenciais. A soldagem de torres de grande porte pode ser realizada por um processo chamado soldagem por arco submerso (SAW). Para seções de grande diâmetro, pode-se utilizar um sistema de soldagem com um único fio, enquanto para seções de pequeno diâmetro, pode-se utilizar um sistema de soldagem em tandem.

A automatização de soldagens longas e circulares ajuda a melhorar o controlo do processo de soldadura e reduz a fadiga dos operadores. Para torres eólicas de maior dimensão e perfis de aço mais espessos, esta é uma vantagem significativa.

Que equipamentos são usados na fabricação de torres eólicas?

Existem muitos equipamentos que ajudam a otimizar a linha de produção de torres eólicas.

1. Máquina de corte CNC

Antes da conformação, máquinas de corte a plasma ou chama CNC podem cortar chapas de aço com precisão no tamanho desejado.

2. Máquina de fresagem de bordas

As fresadoras de borda criam chanfros nas bordas das chapas de aço para melhor preparação para a soldagem.

3. Máquina de laminação de chapas

As máquinas de laminação de chapas moldam chapas de aço em diferentes seções cilíndricas e cônicas.

4. Rotador de soldagem

Um rotador de soldagem segura e gira uma seção da torre para soldagem. Dependendo da peça de trabalho, você pode se beneficiar de rotadores convencionais, rotadores autoalinháveis, rotadores hidráulicos de ajuste e até mesmo outras soluções de giro personalizadas.

5. Manipulador de Soldagem

Um manipulador de soldagem é um sistema que mantém a cabeça de soldagem na posição desejada. Ele pode ser usado tanto para soldagem de costura longitudinal quanto circular.

6. Estação de soldagem de montagem

Uma estação de soldagem de pré-ajuste ajuda a alinhar duas ou mais seções de torre antes da soldagem. Rotadores hidráulicos de soldagem de pré-ajuste podem ser usados para ajustar e alinhar grandes seções cilíndricas durante o processo de união.

7. Suporte Hidráulico Auxiliar

Seções de torres de grande diâmetro podem exigir suportes hidráulicos adicionais. O suporte hidráulico auxiliar ajuda a garantir a estabilidade, especialmente ao lidar com peças grandes e pesadas.

8. Equipamentos para jateamento de areia e pintura

Para tratamento de superfície, pintura e jateamento de areia, é necessário preparar a superfície com o auxílio de rolos giratórios e outros equipamentos de apoio.

Quais são as principais etapas da soldagem de torres eólicas?

A fabricação de seções de torres eólicas consiste nos seguintes processos:

● Soldagem de costura longitudinal

Nesse processo, chapas de aço laminadas são soldadas longitudinalmente para produzir seções cilíndricas ou cônicas. Para produzir uma seção de torre hermética, pode-se utilizar a soldagem GMAW/STT para a soldagem de reforço. Isso pode ser seguido por soldagem SAW com um ou dois arames, dependendo da linha de produção.

● Soldagem de ajuste

Este processo envolve o alinhamento de seções individuais cônicas ou cilíndricas antes da soldagem das seções adjacentes para aumentar a altura da torre.

● Soldagem de costura circular

As seções alinhadas da torre são soldadas em toda a sua circunferência para construir a torre. Se o comprimento das seções a serem soldadas for muito grande para ser manuseado manualmente, a seção da torre é suportada por um manipulador de soldagem de coluna e braço e girada usando um rotador de soldagem.

● Tratamento final da superfície

Após a conclusão da soldagem das seções da torre, as áreas soldadas são polidas e lixadas. Em seguida, as torres são levadas para a cabine de pintura para jateamento de areia e pintura.

Como a automação da soldagem pode melhorar a produção de torres eólicas?

Ao automatizar o processo de soldagem, você pode lidar facilmente com seções de torres grandes e pesadas.

Eis como um sistema automatizado adequado pode beneficiá-lo:

• Aprimorar a consistência da soldagem
• Minimizar a necessidade de manuseio manual.
• Tornar a produção mais eficiente.
• Segure a peça de trabalho na posição correta.
• Eliminar a fadiga do operador
• Suportar requisitos de produção em grande escala.
• Proporciona maior controle sobre as operações de soldagem.

Com a ajuda de rotadores de soldagem, é possível manter peças cilíndricas de grandes dimensões em movimento a uma velocidade controlada. Por outro lado, os manipuladores de soldagem auxiliam no posicionamento correto da cabeça de soldagem.

Uma linha de produção completa é formada pela combinação de rotadores de soldagem, manipuladores de soldagem, estações de montagem, suportes hidráulicos e outros equipamentos, dependendo das suas especificações de produção.

Quantos componentes internos existem dentro de uma torre eólica?

Existem muitos componentes internos em uma torre de turbina eólica que dão suporte à sua operação, inspeção e manutenção. Estes são divididos em duas categorias:

1. componentes internos da torre elétrica
2. componentes internos da torre de infraestrutura

1. Componentes internos de torres eólicas elétricas

Os componentes elétricos são principalmente lâmpadas, cabos, bandejas de cabos e caixas de junção.

● Luzes da torre da turbina eólica

É necessário um sistema de iluminação adequado no interior da torre, visto que a luz natural é mínima ou inexistente. Portanto, diferentes sistemas de iluminação são utilizados, dependendo do projeto da torre e das necessidades do projeto.

● Cabos de torre de turbina eólica

Existem cabos de energia e controle instalados dentro da torre, que se conectam a várias partes do sistema da turbina eólica. Cabos de dados e monitoramento também são instalados para auxiliar na comunicação e no monitoramento do sistema.

Para manter todos esses cabos organizados e protegidos, existem calhas de cabos que facilitam a manutenção futura.

2. Componentes internos da infraestrutura de uma torre de turbina eólica

Os componentes da infraestrutura interna auxiliam os trabalhadores no acesso e na manutenção dos equipamentos dentro da torre.

● Porta da torre da turbina eólica

A porta da torre permite o acesso ao interior da torre. Ela é feita de aço e alumínio, dependendo das exigências do projeto.

● Escadaria de entrada da torre da turbina eólica

A escadaria de entrada facilita o acesso à entrada da torre quando necessário. Os materiais e os designs geralmente variam dependendo do projeto.

● Escada de torre de turbina eólica

Para facilitar a movimentação vertical, existem escadas que auxiliam os técnicos durante a inspeção e a manutenção. Essas escadas são instaladas nas seções da torre durante o processo de fabricação e podem ser montadas juntamente com as seções no local da obra.

● Plataforma da Torre da Turbina Eólica

As plataformas ajudam a criar um ambiente de trabalho seguro para os técnicos dentro da torre. Elas podem ser instaladas em intervalos durante o processo de soldagem para facilitar a construção e a manutenção futura.

Como são utilizados os flanges das torres eólicas?

Todo o sistema da torre da turbina eólica pode ser muito alto e, portanto, o transporte de uma torre totalmente montada é um desafio. Assim, a torre é dividida em seções. Estas são equipadas com flanges em cada extremidade para facilitar o transporte individual. Elas são parafusadas umas às outras no local de instalação.

A flange de uma torre eólica é uma peça metálica circular de grandes dimensões com diversos pequenos orifícios dispostos em um padrão regular. Ela serve de ligação entre as seções da torre. O alinhamento da flange e a soldagem controlada são cruciais, pois há riscos de distorção da flange, o que pode afetar a conexão das seções da torre.

O que você deve considerar ao escolher equipamentos de soldagem para torres eólicas?

Ao escolher o equipamento que irá utilizar na sua linha de produção de torres eólicas, deve considerar mais do que apenas o preço.

Fatores importantes a serem considerados incluem:

• Peso máximo da peça de trabalho
• Diâmetro da torre
• Comprimento da torre
• Espessura do aço
• Produção anual
• Método de soldagem
• Layout da oficina
• Nível de automação necessário
• Segurança do operador
• Suporte técnico
• Manutenção e serviço pós-venda

Seu fornecedor de equipamentos também deve estar familiarizado com a forma como cada uma das máquinas está integrada à linha de produção.

Quais são os elementos técnicos dos materiais das turbinas eólicas chinesas?

Os aços para turbinas eólicas são aços de estrutura super-resistentes e de liga reduzida. A tecnologia de fabricação de aço super-resistente de liga reduzida da China está consolidada. Como resultado, o aço Q345 não é o único tipo de aço disponível para a construção de turbinas eólicas.

Além do aço Q345, existem outros tipos de aço super-resistente de liga reduzida, ideais para a fabricação de torres de turbinas eólicas. Os proprietários de parques eólicos podem escolher os componentes de turbina eólica mais econômicos para suas próprias necessidades.

A pesquisa de propriedades mecânicas de metais é rigorosamente regida pelos requisitos da GB chinesa. A amostra de teste padrão para chapas de aço com espessuras superiores a 12 mm é de 10 mm x 10 mm x 55 mm; para chapas de aço com espessuras inferiores a 12 mm, a amostra de teste padrão é de 10 mm x 7,5 mm x 55 mm.

Cada categoria de pesquisa tem três testes de laboratório, e o valor médio é usado para determinar os resultados dos testes.

Se o valor do teste de alguém ficar abaixo de 70% do normal, a equipe de teste deve realizar outros três testes na mesma barra de aço e calcular a média das seis variáveis.

Quais são os graus de aço análogos nas regulamentações de aço estrangeiras?

Abaixo, você encontra uma tabela comparativa de graus de metais relacionados, com vários níveis de aço, para proprietários de parques eólicos internacionais que talvez não estejam familiarizados com os graus de aço chineses. A tabela comparativa ajudará você a escolher o teor de aço correto para a soldagem da sua turbina eólica.

Por que escolher a SENLISWELD para a fabricação de torres eólicas?

A SENLISWELD atua no setor de fabricação de automação para soldagem há mais de 20 anos. Ela oferece soluções para linhas de produção de torres eólicas, de acordo com as necessidades do seu projeto. A empresa oferece consultoria técnica, projeto e suporte OEM, controle de qualidade e um ano de garantia para máquinas de automação de soldagem de torres eólicas.

O suporte também pode ser fornecido dependendo do tamanho das suas torres, da capacidade de produção anual e do layout da oficina. Dessa forma, a linha de produção pode ser projetada de acordo com as suas necessidades reais de fabricação, em vez de usar uma solução genérica. A SENLISWELD oferece equipamentos como rotadores de soldagem, manipuladores de soldagem, rotadores de montagem, máquinas de corte CNC e outras máquinas para a fabricação de torres eólicas.

Conclusão

Ao compreender o processo de fabricação de torres eólicas, você poderá apreciar como as chapas de aço são transformadas em seções sólidas para instalação. Esse processo envolve corte CNC, fresagem de bordas, laminação de chapas, soldagem longitudinal, montagem, soldagem circular, polimento, jateamento de areia e pintura.

Rotadores de soldagem, manipuladores de soldagem e estações de montagem adequados podem ajudar a melhorar a eficiência da produção, a consistência da soldagem e a segurança do operador. A SENLISWELD oferece soluções para a fabricação de torres eólicas e soluções de automação de soldagem de acordo com o tamanho da torre, o volume de produção anual e o espaço da oficina.

Para aqueles que necessitam de uma linha de produção, também é possível colaborar com uma equipe técnica profissional para criar equipamentos adequados ao seu projeto e processo produtivo.