T/CI 311-2024風(fēng)力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件結(jié)構(gòu)疲勞性能評價方法

ICS27.180

CCSF11

T/CI311—2024

風(fēng)力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件

結(jié)構(gòu)疲勞性能評價方法

Evaluationmethodoffatigueperformanceofweldedstructureof

high?strengthsteelwindturbinetowerattachment

2024-03-28發(fā)布2024-03-28實施

中國國際科技促進(jìn)會發(fā)布

中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版

T/CI311—2024

目次

前言……………………………Ⅲ

引言……………………………Ⅳ

1范圍…………………………1

2規(guī)范性引用文件……………1

3術(shù)語和定義…………………1

4縮略語和符號………………2

5焊接附屬件結(jié)構(gòu)型式設(shè)計…………………3

6附屬件結(jié)構(gòu)的焊接…………………………3

7附屬件周向角焊縫外觀檢查………………4

8焊接附屬件結(jié)構(gòu)高周疲勞試驗……………5

9構(gòu)成重新評價的重要變量…………………6

10焊接附屬件結(jié)構(gòu)疲勞性能評價報告………………………7

附錄A（資料性）PWPS和WPS格式………………………8

參考文獻(xiàn)…………………………9

Ⅰ

T/CI311—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司中央研究院提出。

本文件由中國國際科技促進(jìn)會歸口。

本文件起草單位：中國寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司中央研究院、上海電投電能成套設(shè)備有限公司、國家電

投集團(tuán)新疆能源化工有限責(zé)任公司、國家電投集團(tuán)新疆能源化工額敏有限責(zé)任公司、中信金屬股份有限

公司、上海泰勝風(fēng)能裝備股份有限公司、蘇州騏驥焊接材料有限公司、上海鑄然供應(yīng)鏈（集團(tuán)）有限公司、

金風(fēng)科技股份有限公司、天津大學(xué)、中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司、中國電建集團(tuán)華東勘測

設(shè)計研究院有限公司、上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、中車山東風(fēng)

電有限公司、遠(yuǎn)景能源有限公司、北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司、明陽智慧能源集團(tuán)股份公司、三一重能股

份有限公司、中有智慧（北京）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)有限公司。

本文件主要起草人：劉碩、王虎齊、黃衛(wèi)鋒、錢偉方、雷同、楊允立、楊勇軍、劉中柱、陸輝、賈軍、陳振華、

安康、曹旭東、邸新杰、趙悅、何奔、李勇芝、王永軍、戚玉超、郝宇花、吳寶森、李鵬、李學(xué)旺、胡贏、董直誠、

米玲、張國棟、劉一龍、李輝、占旺明、韓軍杰、龔寶明、曹鈞恒、張學(xué)棟、翟勇、趙洋洋、徐保強、易權(quán)。

Ⅲ

T/CI311—2024

引言

隨著當(dāng)今清潔能源需求的快速增長，我國風(fēng)電領(lǐng)域的投資與建設(shè)日新月異。作為風(fēng)電裝備成本構(gòu)成

的重要部分，風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)鋼材料的升級換代對未來行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要影響。目前，風(fēng)電塔架結(jié)

構(gòu)鋼材料的應(yīng)用存在以下兩方面問題：

第一，行業(yè)內(nèi)一般采用GB/T1591進(jìn)行風(fēng)塔結(jié)構(gòu)鋼材料驗收，但該標(biāo)準(zhǔn)不考慮材料特性對現(xiàn)場焊接

的適應(yīng)性，從而為后續(xù)現(xiàn)場制造焊接帶來了風(fēng)險和隱患；

第二，當(dāng)前上游材料供應(yīng)商眾多，裝備能力和技術(shù)能力差別較大，對風(fēng)電塔架領(lǐng)域用鋼的認(rèn)識也不在

同一水平，亟需推出一套能夠約束材料性能和焊接適應(yīng)性的標(biāo)準(zhǔn)，從而為風(fēng)塔現(xiàn)場制造焊接與質(zhì)量的均

勻穩(wěn)定提供保障。

同時，風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)除了筒體縱焊縫、筒體環(huán)焊縫、筒體與法蘭異質(zhì)環(huán)焊縫、門框與筒體焊縫等全熔

透承載焊接接頭以外，筒體上還要以角接的方式焊接不同型式的附屬件，附屬件角焊縫在風(fēng)塔服役過程

中不承受正向載荷，但增加了整體結(jié)構(gòu)傳遞載荷過程中的應(yīng)力集中，降低了整體結(jié)構(gòu)的疲勞等級，這也是

基于疲勞設(shè)計的風(fēng)塔需要重點考慮的問題。

目前，風(fēng)電領(lǐng)域內(nèi)基于疲勞設(shè)計的風(fēng)塔結(jié)構(gòu)，其附屬件疲勞強度一般采用EN1993?1?9：2003、

IIW2259：2015或DNV?RP?C203：2016等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的對應(yīng)等級S?N曲線與參考疲勞強度值，僅與接

頭細(xì)節(jié)有關(guān)，與材料強度等級無關(guān)。隨著冶金材料與焊接技術(shù)的進(jìn)步，大量研究工作表明：隨著結(jié)構(gòu)鋼材

料屈服強度的提高，無論全熔透對接接頭，還是附屬件角接結(jié)構(gòu)，疲勞性能均可以實現(xiàn)有條件提升。鑒于

此，亟待形成新的標(biāo)準(zhǔn)體系，本文件作為其中之一，為基于疲勞設(shè)計的高強鋼焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供指南。

Ⅳ

T/CI311—2024

風(fēng)力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件

結(jié)構(gòu)疲勞性能評價方法

1范圍

本文件描述了風(fēng)力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件結(jié)構(gòu)疲勞性能評價方法。

本文件適用于陸地和海上風(fēng)電塔架焊接附屬件結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計值的確定以及結(jié)構(gòu)鋼材料的選擇和比

對，低鋼級結(jié)構(gòu)鋼的選擇和比對參照使用。本文件也適用于選材、供應(yīng)商資質(zhì)評審或投標(biāo)階段對焊接附

屬件結(jié)構(gòu)疲勞性能的評價，為業(yè)主和設(shè)計方選擇結(jié)構(gòu)鋼材料提供重要參考，并作為評判材料供應(yīng)商綜合

能力的重要依據(jù)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T3375—1994焊接術(shù)語

IIW2259：2015焊接接頭與相關(guān)組件疲勞設(shè)計推薦（Recommendationsforfatiguedesignofwelded

jointsandcomponents）

DNV?RP?C203：2016海洋鋼結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計（Fatiguedesignofoffshoresteelstructures）

3術(shù)語和定義

GB/T3375—1994界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

業(yè)主owner

工程的主管單位或建設(shè)單位，或由其委托并授權(quán)的單位或代表。

3.2

鋼材供應(yīng)商supplier

風(fēng)電塔架筒體用結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)和供應(yīng)單位。

3.3

高強鋼highstrengthsteel

規(guī)定最低屈服強度級別達(dá)到420MPa及以上的高鋼級結(jié)構(gòu)鋼，供貨狀態(tài)包括正火、正火軋制、控軋

控冷（TMCP）等。

3.4