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螺栓检测“黑科技”助力风电安全运行
2021-09-29
 9月27日,国网江苏方天电力技术有限公司圆满完成国电投盐城滨海风电场风机螺栓检测工作。该公司自主研制的螺栓相控阵检测仪和风电螺栓专用检测头首次应用于风电机组高强螺栓检测,在省内率先实现了“不拆卸”检测,将在役风电机组单根高强螺栓检测效率提高约60倍。
 
每基风电机组约有700至1000根高强螺栓,它是连接风电机组塔筒、叶片、机舱等部位的关键部件。在风机运行过程中,螺栓受到机组振动、冲击、扭转等力的联合作用,极易产生松动、变形甚至断裂。近年来,因为螺栓断裂导致的安全事故频发,政府安全监管部门和风力发电企业都十分重视,纷纷组织开展在役风电机组螺栓检测。但是,传统检测采用的脉冲反射A型超声技术(简称“A超”)需要将螺栓整体拆卸后实施,检测结果是较为抽象的波形,存在检测结果不直观、检测效率较低、检测人员能力要求高、缺陷判定易受主观影响等缺点。且风电机组因其自身特点,在检修时不便对叶片等部件高强螺栓进行拆卸检测,导致在役风机螺栓常常是在断裂后被动更换,难以有效保障风电机组安全运行。
 
为此,方天公司自主研发了基于相控阵和超声导波联合检测技术的螺栓相控阵检测仪和整套风电螺栓专用检测探头,可覆盖20~100毫米直径全规格螺栓检测,实现螺栓缺陷的快速成像检测与精确测量。“螺栓相控阵检测仪和我们在医院体检用的B超原理相似,检测结果直接以影像形式呈现。”方天公司检测实验中心副主任马君鹏介绍道,“无需拆卸,只要将探头放置在螺栓顶部,就可以在扫描图像中直接看到缺陷的位置、尺寸。”该设备操作简单,检测结果采用图像数据存储,便于专家远程分析和复核。相比传统A超检测技术,单根螺栓检测时长由3到5分钟缩短到3到5秒,检测效率大大提高。
“这是我们集团首次开展风电螺栓检测,方天公司技术人员仅用2天时间就完成了5基风电机组螺栓的检测,筛查出的问题螺栓均已安排更换。”国家电投集团江苏新能源有限公司风电运维专职苏俊满意地说。目前,方天公司已经承接了该集团江苏3个风电场共19基风电机组螺栓检测工作,据了解,方天公司自主研发的螺栓相控阵检测仪和风电螺栓专用检测探头均脱胎于科技项目成果转化,已申请专利5项、授权专利3项。后续方天公司还将积极总结工程应用经验,编制风电机组螺栓检测标准,并将该项成果陆续推广应用于输变电工程地脚螺栓检测、综合能源试点站建设工程检测、化工设备紧固件在役检测等领域。
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