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《如何確保風(fēng)機高強度螺栓緊固連接規(guī)范在高空振動狀態(tài)下二十年不斷裂倒塌及風(fēng)電行業(yè)長期繁榮景氣》探討

2011-06-23 瀏覽數(shù):33375

  結(jié)論與探討:
  1、高強度螺栓是風(fēng)力發(fā)電機組中極其重要的連接件,它直接影響著風(fēng)電結(jié)構(gòu)的承載能力、使用壽命與安全性能。因此螺栓的安全設(shè)計及校核是風(fēng)力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)中非常關(guān)鍵的部分。我廠根據(jù)國外與國內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗在多年的生產(chǎn)實踐,風(fēng)機安全運營新課題上同仁應(yīng)在選材、加工工藝、熱處理工藝、表面處理以及正確的安裝等各個環(huán)節(jié),都應(yīng)制定了嚴(yán)格的規(guī)范和要求,并切實加以執(zhí)行。
  風(fēng)力發(fā)電機組由于工作環(huán)境條件比較惡劣,1.5MW~2MW一臺風(fēng)機自重達(dá)250噸左右,機艙加葉片約130噸靠塔架支撐,所以風(fēng)電機組三個重要載重部位最重要的①葉輪與輪轂機艙連接高強度螺栓約200套~300套螺栓連接副;②主力大盤法蘭塔筒連接高強度螺栓約300套左右連接副; ③特別是地腳基礎(chǔ)部分連接用的高強度地腳螺栓連接副,每臺風(fēng)力發(fā)電機組大約120~180套,是分別載重130噸機艙組及葉片及整機250噸。這些連接緊固用的高強度螺栓連接副均處于十分關(guān)鍵重要的部位,對風(fēng)機的安全運行起著至關(guān)重要的安全保障作用。目前國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家如德國、丹麥、美國、日本等在風(fēng)機用大直徑、高強度螺栓制造方面有幾十年成熟歷史,質(zhì)量控制可靠到位,使用安全系數(shù)較高。中型風(fēng)機2MW以上機組未發(fā)生因螺栓斷裂而引起整機倒塌案例。
  我們建議三大重要部位在2.5MW以上風(fēng)機上(自重280噸左右,另5MW~6MW 400噸左右),這些關(guān)鍵部位的大直徑高強度螺栓連接副應(yīng)從國外進(jìn)口(其他非關(guān)鍵部位則國內(nèi)采購),以確保風(fēng)力發(fā)電機組運行的安全可靠。以用人民幣十多萬元左右螺栓代價(進(jìn)口螺栓質(zhì)保期二十年以上不需更換)僅1%左右保障二~三千萬元整機不倒塌是絕對值得的。
  2、加強風(fēng)電機組的在線狀態(tài)系統(tǒng)安全監(jiān)測。如對風(fēng)電機組傳動鏈部件(轉(zhuǎn)軸、齒輪箱與發(fā)電機)的監(jiān)測、振動的監(jiān)測、螺栓松動檢測、油液的監(jiān)測、溫度的監(jiān)測、防火監(jiān)測、過程參數(shù)監(jiān)測以及特性參數(shù)檢查等。目前許多監(jiān)測項目如基于系統(tǒng)識別或基于觀測器的方法,還沒有能應(yīng)用到風(fēng)電機組中。
  加強離線狀態(tài)監(jiān)測,監(jiān)測人員應(yīng)用便攜式采集設(shè)備定期為風(fēng)機機組傳動系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,結(jié)合運行情況對風(fēng)力發(fā)電機組作出安全狀態(tài)評估,指出故障位置以及故障的嚴(yán)重程度及時處理。只有在線與離線監(jiān)測結(jié)合起來,才能起到互補作用,保障風(fēng)電機組安全運營。
  3、強調(diào)與突出高強度螺栓連接副實際使用預(yù)緊扭矩最低值概念,在施擰中確保預(yù)緊扭矩最低值(見附表),這樣可預(yù)防高強度螺栓因施擰不當(dāng),未真正達(dá)到緊固要求而造成的延遲斷裂等重大隱患問題。
  4、建立風(fēng)機配件供應(yīng)商淘汰機制:(整機設(shè)計及整機供應(yīng)商質(zhì)量還是可靠的)如果在三年內(nèi)配件供應(yīng)商因其配件不合格本身質(zhì)量問題,造成風(fēng)機倒塌或垂頭等重大質(zhì)量事故六起以上的,應(yīng)堅決公開曝光,造成損失應(yīng)按實賠償不能少賠輕罰,并淘汰出局。以此敲響警鐘,警示同行業(yè)風(fēng)機配件供應(yīng)商。
  原上海振華港機是全國起重港口企業(yè)的楷模,進(jìn)入全國500強,受到中央領(lǐng)導(dǎo)的多次關(guān)懷。他們的先進(jìn)管理模式、理念、科學(xué)發(fā)展觀、創(chuàng)新開拓精神將企業(yè)成功推向世界港口龍頭企業(yè),創(chuàng)造出歷史輝煌業(yè)績,成功經(jīng)驗值得各行業(yè)學(xué)習(xí)。
  由于多種原因百密一疏,輕易相信了下屬高強度螺栓等配套企業(yè)恒定的質(zhì)量,造成部分配套吊機失誤,影響了整機的產(chǎn)品質(zhì)量……,加之金融危機的影響造成吊機訂單減少。從原來股票價格從32.80元下降到4塊多,連續(xù)三年虧損。
  這教訓(xùn)也應(yīng)引起風(fēng)電行業(yè)的高度重視,同時我們相信振華港機重振雄風(fēng)一定會走出低谷,再創(chuàng)歷史新的輝煌。
  提倡風(fēng)電行業(yè)整機與配件供應(yīng)商為進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,為中國風(fēng)機達(dá)到世界同類質(zhì)量與壽命為前提,不進(jìn)行競相低價競爭獲得訂單商機,參考國外同類產(chǎn)品價格為基數(shù),同國際價格接軌或打七折價,像國內(nèi)成品油參考國際市場定價機制上下浮動。
  價廉傷企,低價傷質(zhì)。延長風(fēng)機壽命,提高發(fā)電總量,增加經(jīng)濟(jì)效益,減少投資攤派成本,適當(dāng)保證風(fēng)機整機與配件基本利潤,風(fēng)機制造商與風(fēng)場企業(yè)實現(xiàn)雙贏,保證風(fēng)電行業(yè)長期繁榮景氣。促進(jìn)提高風(fēng)機質(zhì)量,延長整機使用達(dá)20~30年壽命,這才是風(fēng)機行業(yè)整機與配件供應(yīng)商的根本目的。
  5、吸取前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電與日本東電核泄漏經(jīng)驗,建議政府給予行業(yè)政策傾斜支持。以風(fēng)電代部分核電,擴(kuò)大風(fēng)電在低碳經(jīng)濟(jì)及總發(fā)電量的比重,請各級地方政府、國家電網(wǎng)大力支持及并網(wǎng)等技術(shù)和政策扶助傾斜,加強提高財政支持力度。以高質(zhì)量安全風(fēng)機穩(wěn)定電源輸出,滿足工農(nóng)業(yè)民用電的需求,使風(fēng)電事業(yè)在未來幾十年在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮更大的作用。
  造成風(fēng)電機組倒塌的原因是多方面的,但由于高強度螺栓斷裂造成是大概率的。高強度緊固件在風(fēng)電機組中,安全重要性是不容置疑的,正確的扭矩系數(shù)的確定,預(yù)緊力和預(yù)緊扭矩最低值的規(guī)范化,要樹立緊固力矩大于使用高強度螺栓屈服強度的80%以上的緊固鎖緊理念以及行之有效的安裝方法等等。這些是我們高強度螺栓制造行業(yè)共同研究的課題,只有解決好這些問題,才能確保風(fēng)電機組連接緊固件不失效,才能真正避免高強度螺栓連接副在風(fēng)電機組中的防疲勞、松動、延遲斷裂等事故,保證風(fēng)電機組的安全可靠運行是行業(yè)幸事。
  我們認(rèn)為:如果風(fēng)電機組高強度螺栓連接副能按附表所列參考數(shù)據(jù)規(guī)范施擰連接,那么風(fēng)機在高空振動狀態(tài)下,整機連接緊固整體抗震可確保緊固二十年不斷裂是沒問題的,是安全可靠的。
  在各級政府行業(yè)協(xié)會及風(fēng)電領(lǐng)軍企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心支持指導(dǎo)下,堅持科學(xué)原理,以質(zhì)量為生命,進(jìn)一步穩(wěn)定提高風(fēng)機整體質(zhì)量,開發(fā)更大的國內(nèi)陸海市場。并將整機樣機、主機、主配件培育進(jìn)軍美洲、亞非國際市場。以優(yōu)質(zhì)的中價的中國風(fēng)機,贏得世界的青睞。若干年后茁壯成長為國際區(qū)域大市場,風(fēng)電行業(yè)有著無限光明的前景。
  此系技術(shù)探討,不當(dāng)之處敬請領(lǐng)導(dǎo)專家同仁們指導(dǎo)指正。

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