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风机叶片螺栓断裂故障的6个排查步骤
来源:www.deu100.com作者:南宇机电发布时间:2020-05-05 11:04:14 浏览

        高强螺栓连接副作为最常见、最重要的装配连接方式,被广泛应用于塔筒、机架、机舱、叶片等各种需要紧固连接的部件上。风力发电机组的运行环境恶劣,载荷工况复杂,随着机组的长期运行,螺栓的疲劳断裂几乎不可避免。

        如何才能高效的查找螺栓断裂的真正原因?九洲普惠下面以风机叶片螺栓疲劳断裂故障分析为例,来分享“六步骤”质量问题调查。


一、问题信息收集

        叶片螺栓发生断裂后,断裂现场是问题分析的重要信息来源,故障现场保护及信息的及时传递尤为重要,主要应有以下内容:

        1、  文字信息:文字描述是对风机问题发生过程的详细反馈,主要对故障发生前后,风机运行的异常情况进行描述,应包含机型的相关信息。

        2、  图片信息:图片是对问题最直接的反馈媒介,是文字信息的补充,应包含:

        断裂螺栓相对位置:一般以吊装时候标记的“0”度位置开始,顺时针计数、标记,要对断裂螺栓的位置进行拍照;

        螺栓断裂位置:叶片螺栓为双头螺柱,拧入叶片侧为平头形式,而在轮毂侧为内六角形式,要对螺栓断裂位置进行拍照;

        螺栓断口:螺栓断口包含有断裂形式的重要信息,要对断进行清晰的宏观、微观拍照;

        叶片螺栓出厂要求有螺栓的追溯信息:包括螺栓的厂家、规格、批次信息等,需要进行拍照。


二、问题临时处理

        叶片螺栓断裂往往包含比较复杂的原因,对于问题的分析及定责一般都需要较长的时间周期,因此故障发生后,尽快实施临时处理措施,恢复风机运行。临时处理措施主要应有以下内容:

1、  问题处理准备:

        方案制定:问题的临时处理方案需要有专业技术部门的会签或审批。

        物料准备:问题需要对螺栓进行更换,更换之前应将螺栓、螺母、垫片、润滑剂等物料准备齐全,确定安装力矩等施工参数,同时也应检查力矩扳手等安装工具。

2、问题处理与记录:

        问题处理:在确认问题处理方案及物料无误后,进行故障处理。

处理的记录:问题处理完,除了要限功率运行一段时间外,还需对问题的处理情况进行记录,应包括:更换螺栓的数量、位置、螺栓的厂家、批次、扭矩系数等信息。


三、直接原因分析

        叶片螺栓发生断裂,螺栓本身是否合格是首先需要进行确认的,对于螺栓本身的调查可以找到问题的直接原因或相关提示。调查一般包含以下内容:

        1、螺栓的断裂形式:一般来讲,从螺栓的断口就可以初步判定螺栓断裂是疲劳断裂还是极限断裂。在假设螺栓合格的情况下,如果是疲劳断裂就要考虑疲劳源,如果是极限断裂就要考虑拉力来源。

        2、螺栓的失效分析:螺栓的失效分析一般委托有CNAS认证的专业机构进行,通过对螺栓的材质、机械性能、断裂形式等全面分析,确定其失效模式。如果发现螺栓本身存在缺陷,那很可能问题批量存在,在后续调查及问题处理时就要重点关注。

        3、螺栓安装工艺调查:螺栓的疲劳断裂一般是由于螺栓没有打紧,而极限断裂往往是螺栓打的过紧,因此需要迅速排查施工工艺,包括力矩选择、润滑剂及相关内容。

        4、风机的运行环境:叶片螺栓断裂可能与风机的运行环境有关,比如大风急停、超低温运行、关联部件损坏等等,都可能导致螺栓的断裂。


四、根本原因分析

        只有进行全面、系统的质量调查,才有助于找到根本原因,制定有效对策。质量调查需包含以下内容:

        1、  螺栓的设计:包含螺栓的选型、技术参数等,除此之外还要调查螺栓在预定的运行环境下(包括的设计载荷、疲劳寿命等)的设计要求,一般看设计裕度是否满足要求。

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