T/CI 311-2024風力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件結構疲勞性能評價方法

ICS27.180

CCSF11

T/CI311—2024

風力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件

結構疲勞性能評價方法

Evaluationmethodoffatigueperformanceofweldedstructureof

high?strengthsteelwindturbinetowerattachment

2024-03-28發(fā)布2024-03-28實施

中國國際科技促進會發(fā)布

中國標準出版社出版

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術語和定義…………………1

4縮略語和符號………………2

5焊接附屬件結構型式設計…………………3

6附屬件結構的焊接…………………………3

7附屬件周向角焊縫外觀檢查………………4

8焊接附屬件結構高周疲勞試驗……………5

9構成重新評價的重要變量…………………6

10焊接附屬件結構疲勞性能評價報告………………………7

附錄A（資料性）PWPS和WPS格式………………………8

參考文獻…………………………9

Ⅰ

T/CI311—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(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)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國寶武鋼鐵集團有限公司中央研究院提出。

本文件由中國國際科技促進會歸口。

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

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

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

金風科技股份有限公司、天津大學、中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司、中國電建集團華東勘測

設計研究院有限公司、上海電氣風電集團股份有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、中車山東風

電有限公司、遠景能源有限公司、北京鑒衡認證中心有限公司、明陽智慧能源集團股份公司、三一重能股

份有限公司、中有智慧（北京）標準技術有限公司。

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、張學棟、翟勇、趙洋洋、徐保強、易權。

Ⅲ

T/CI311—2024

引言

隨著當今清潔能源需求的快速增長，我國風電領域的投資與建設日新月異。作為風電裝備成本構成

的重要部分，風電塔架結構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，風電塔架結

構鋼材料的應用存在以下兩方面問題：

第一，行業(yè)內(nèi)一般采用GB/T1591進行風塔結構鋼材料驗收，但該標準不考慮材料特性對現(xiàn)場焊接

的適應性，從而為后續(xù)現(xiàn)場制造焊接帶來了風險和隱患；

第二，當前上游材料供應商眾多，裝備能力和技術能力差別較大，對風電塔架領域用鋼的認識也不在

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

勻穩(wěn)定提供保障。

同時，風電塔架結構除了筒體縱焊縫、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，附屬件角焊縫在風塔服役過程

中不承受正向載荷，但增加了整體結構傳遞載荷過程中的應力集中，降低了整體結構的疲勞等級，這也是

基于疲勞設計的風塔需要重點考慮的問題。

目前，風電領域內(nèi)基于疲勞設計的風塔結構，其附屬件疲勞強度一般采用EN1993?1?9：2003、

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

頭細節(jié)有關，與材料強度等級無關。隨著冶金材料與焊接技術的進步，大量研究工作表明：隨著結構鋼材

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

此，亟待形成新的標準體系，本文件作為其中之一，為基于疲勞設計的高強鋼焊接結構應用提供指南。

Ⅳ

T/CI311—2024

風力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件

結構疲勞性能評價方法

1范圍

本文件描述了風力發(fā)電機組高強鋼塔架焊接附屬件結構疲勞性能評價方法。

本文件適用于陸地和海上風電塔架焊接附屬件結構疲勞設計值的確定以及結構鋼材料的選擇和比

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

屬件結構疲勞性能的評價，為業(yè)主和設計方選擇結構鋼材料提供重要參考，并作為評判材料供應商綜合

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焊接術語

IIW2259：2015焊接接頭與相關組件疲勞設計推薦（Recommendationsforfatiguedesignofwelded

jointsandcomponents）

DNV?RP?C203：2016海洋鋼結構疲勞設計（Fatiguedesignofoffshoresteelstructures）

3術語和定義

GB/T3375—1994界定的以及下列術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單位，或由其委托并授權的單位或代表。

3.2

鋼材供應商supplier

風電塔架筒體用結構鋼生產(chǎn)和供應單位。

3.3

高強鋼highstrengthsteel

規(guī)定最低屈服強度級別達到420MPa及以上的高鋼級結構鋼，供貨狀態(tài)包括正火、正火軋制、控軋

控冷（TMCP）等。

3.4