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                      風電塔筒檢測

                      作者:admin 發布時間:2021-01-13 14:44:25點擊:
                                在風力發電裝置中,塔筒是最基礎的大型部件。由于塔筒的體積過大,因此在制作時,必須將塔筒劃分成多段。在完成塔簡制作后,要通過法蘭焊接技術將塔筒各部分連接起來,然后才能進行組裝成發電機組。
                                目前,我國風力發電塔基礎多采用廠家提供的標準圖,設計單位修改時還必須得到廠家的批準;此外基礎形式單一,即鋼筋混凝土板式獨立擴展基礎。此種基礎的優點是:①施工較為簡便且工程實踐豐富;②基礎與上部塔簡的連接通過埋入式塔簡實現,其與上部法蘭連接相同,便于標準化;③當風機功率較小基礎底板懸挑較小時,此基礎形式較合理。
                                但鋼筋混凝土板式獨立擴展基礎存在以下突出缺點:①基礎形式過于單一,不能適應不同地質條件;②埋入式塔簡使基礎柱墩受力最不利截面強度和剛度突然變小,容易造成應力集中和脆性破壞;③對于大功率風機,板式基礎懸挑長度太大,經濟性差。
                                嚴重缺陷:對預制構件的受力性能、長期性能與耐久性能、使用功能和后續安裝有決定性影響的缺陷。
                                一般缺陷:對預制構件的受力性能、長期性能與耐久性能、使用性能和后續安裝無決定性影響的缺陷。
                                1.一種風力發電機塔筒垂直度檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:
                      步驟一、測量不同高度處塔壁對應的圓周坐標和高程值;
                      步驟二、計算不同高度處對應的圓心坐標和高程值;
                      步驟三、計算不同高度處相對于塔筒底部的圓心偏差△d和高度偏差△H;
                      步驟四、對于某一個高度,圓心偏差除以高度偏差得到的商即為塔筒在該高度的傾斜率。

                                塔筒探傷的主要方法
                                1、磁粉檢測
                      風電塔筒材質多為低合金鋼,在焊接生產過程中表面缺陷主要由磁粉檢測完成,其表面缺陷主要有收弧裂紋,熱裂紋,未預熱補焊引起的延遲裂紋等。
                      (1)收弧裂紋
                      收弧裂紋經常出現在塔筒焊縫起弧收弧處,對風電運行有嚴重的安全隱患。
                      產生原因及預預防:
                      ①收弧裂紋是由于斷弧時熔池中心在沒有熱源的條件下凝固,在冷卻時產生了較大冷卻速度導致的,因此在收弧處焊接時不要采用過高的焊接速度,宜采用反復收弧法,以降低冷卻速度。
                      ②由于收弧處焊縫金屬凝固過程處于拉應力狀態,而拉應力又是產生此類裂紋的外因,因此可以采用預應力辦法,即在收弧處施加預壓應力,或者選擇合理的焊接順序和焊接方向,即在雙面焊時筒體內焊縫和外焊縫施焊方向顛倒,以減少收弧處的拉應力,防止裂紋的產生。
                      (2)熱裂紋
                      此裂紋有的肉眼可見,多為放射狀,這種裂紋是在焊縫凝固過程中產生的,并且在凝固后的冷卻過程中,還有可能繼續發展。它的發生和發展都處在高溫下,即焊接過程中,屬于熱裂紋的一種。原因及預防:當焊縫金屬處于熔融狀態時,就焊接熔池而言,由于熱膨脹焊縫金屬及其相鄰高溫下的母材受到周圍處于“冷”態金屬給予的壓應力作用,隨著結晶冷卻,收縮焊縫金屬逐漸從受壓應力轉為受拉應力狀態,如果此時構件抗形變能力較低,在焊縫的中心部位容易產生裂紋。而對于多數薄壁工件,抗行變的能力相對較低(塔筒一般都采用中薄板),因而易產生裂紋。應嚴格按照相關標準要求,對達到一定厚度鋼板在焊接前進行預熱處理,以降低焊接應力。
                      (3)延遲裂紋
                      此裂紋具有一定的延遲性,有時先后多次檢測均能在同一部位發現裂紋顯示。主要出現在焊縫的熱影響區,偶爾出現在焊縫上。由于延遲裂紋不能在焊接后背被立即發現,需要延遲一段時間,甚至在使用過程中才能發現,所以其危害更為嚴重,檢測一原因,及預防:不均勻加熱及冷卻過程中所產生的熱應力是導致延遲裂紋的原因。在焊接時,焊接區由于受熱而發生膨脹,因而承受壓應力,冷卻時由于收縮又承受拉應力,一直到焊后將會.產生不同程度的殘余應力,此裂紋經常出現于冬季經過補焊的塔筒,建議補焊之前應先預熱,焊后進行適當保溫。對以上缺陷進行磁粉檢測過程中,建議使用水基磁懸液,因塔筒焊縫的檢測表面相對較粗,使用水基比油基磁懸液流動性好,實際檢測靈敏度也相對較高。
                                2、超聲波檢測
                      2.1塔筒的結構
                      風電塔筒為多個單筒節連接而成,單個筒節的對口焊縫多為手工焊,而簡節與筒節之間的環焊縫多為自動焊或法蘭連接,筒節板厚厚度范圍為8mm到22mm之間。
                      2.2檢測工藝及參數
                      2.2.1檢測面的選擇.
                      一般情況下選擇單面雙側檢測,即在塔筒的內側或外側焊縫的兩側進行檢測,特殊情況下在單側檢測發現不明確波形時,可選擇雙側輔助檢測,以便排除不明確波形給干擾。
                      2.2.2探頭的選擇.
                      根據塔筒板厚的范圍,選擇2.5P13X13K2或5P8X 8K3的斜探頭進行檢測。
                      2.2.3試塊的選擇超聲波檢測用試塊分為標準試塊和對比試塊,標準試塊主要用于測試儀器和探頭的性能,這里選用ⅡW試塊調節儀器和探頭的綜合性能,測試探頭的前沿,K值等。對比試塊用于制作DAC曲線,以確定探傷靈敏度和對缺陷定量,這里選用了RB試塊(Φ3x40的橫通孔)
                      雖然風力發電技術已日趨成熟,在可再生的綠色能源的開發領域占有突出地位,具有重要的開發利用價值,但單臺風力發電設備價格昂貴,一旦出現質量事故財力會遭受很大損失,這就要求有關檢測技術人員能及時總結相關設備的檢測經驗,摸索出一套比較完善的檢測方法,提高風力發電的安全指數和經濟效益,為風電設備的運行維護,設計提供認識論的支持。


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