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螺栓檢測“黑科技”助力風電安全運行
2021-09-29
 9月27日,國網江蘇方天電力技術有限公司圓滿完成國電投鹽城濱海風電場風機螺栓檢測工作。該公司自主研制的螺栓相控陣檢測儀和風電螺栓專用檢測頭首次應用于風電機組高強螺栓檢測,在省內率先實現了“不拆卸”檢測,將在役風電機組單根高強螺栓檢測效率提高約60倍。
 
每基風電機組約有700至1000根高強螺栓,它是連接風電機組塔筒、葉片、機艙等部位的關鍵部件。在風機運行過程中,螺栓受到機組振動、沖擊、扭轉等力的聯合作用,極易產生松動、變形甚至斷裂。近年來,因為螺栓斷裂導致的安全事故頻發,政府安全監管部門和風力發電企業都十分重視,紛紛組織開展在役風電機組螺栓檢測。但是,傳統檢測采用的脈沖反射A型超聲技術(簡稱“A超”)需要將螺栓整體拆卸后實施,檢測結果是較為抽象的波形,存在檢測結果不直觀、檢測效率較低、檢測人員能力要求高、缺陷判定易受主觀影響等缺點。且風電機組因其自身特點,在檢修時不便對葉片等部件高強螺栓進行拆卸檢測,導致在役風機螺栓常常是在斷裂后被動更換,難以有效保障風電機組安全運行。
 
為此,方天公司自主研發了基于相控陣和超聲導波聯合檢測技術的螺栓相控陣檢測儀和整套風電螺栓專用檢測探頭,可覆蓋20~100毫米直徑全規格螺栓檢測,實現螺栓缺陷的快速成像檢測與精確測量。“螺栓相控陣檢測儀和我們在醫院體檢用的B超原理相似,檢測結果直接以影像形式呈現。”方天公司檢測實驗中心副主任馬君鵬介紹道,“無需拆卸,只要將探頭放置在螺栓頂部,就可以在掃描圖像中直接看到缺陷的位置、尺寸。”該設備操作簡單,檢測結果采用圖像數據存儲,便于專家遠程分析和復核。相比傳統A超檢測技術,單根螺栓檢測時長由3到5分鐘縮短到3到5秒,檢測效率大大提高。
“這是我們集團首次開展風電螺栓檢測,方天公司技術人員僅用2天時間就完成了5基風電機組螺栓的檢測,篩查出的問題螺栓均已安排更換。”國家電投集團江蘇新能源有限公司風電運維專職蘇俊滿意地說。目前,方天公司已經承接了該集團江蘇3個風電場共19基風電機組螺栓檢測工作,據了解,方天公司自主研發的螺栓相控陣檢測儀和風電螺栓專用檢測探頭均脫胎于科技項目成果轉化,已申請專利5項、授權專利3項。后續方天公司還將積極總結工程應用經驗,編制風電機組螺栓檢測標準,并將該項成果陸續推廣應用于輸變電工程地腳螺栓檢測、綜合能源試點站建設工程檢測、化工設備緊固件在役檢測等領域。
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