风机更新迭代加速 如何保障机组“硬”实力？

自风电平价以来，国内主流整机企业陆续推出了5款以上风机机型用于适应平价市场，据北极星风力发电网统计，2021北京风能展期间，各家整机企业又集中推出了40余风电新机型面向海上风电平价、陆上风电大基地及低风速风电市场。

每一款风机产品机型的推出，其配套叶片、塔筒、齿轮、轴承等相关设备也会相应的更新换代，在迭代的过程中，如何发现并解决配套设备在生产、安装、运维等过程中的质量问题，保障风电机组的“硬”实力？

风电设备检测环节，不容忽视

2021年北京国际风能展期间，奥林巴斯携其针对风电行业专项开发的全新解决方案，隆重出席本次展会。笔者有幸与奥林巴斯产业营业二部副部长王晓宁、产业营业一部工业内窥镜销售经理陈刚就当前风机配套设备检测技术和方法做深入交流。

王晓宁认为，随着风电机组的推陈出新，风机配套设备的检测环节，更需要重视，风机越做越大、塔筒越做越高、叶片越做越长，对质量的把关也应该越来越严格。

在我国风电行业发展历程中，就出现过因为对风机配套设备质量检测环节不重视，批量生产配套后，给企业带来了无法估量的损失。

王晓宁表示，2015年，国内第一波风电抢装潮，叶片、塔筒等设备供不应求，一些设备生产商为提高生产效率，忽略设备质量检测环节，设备生产后直接供货，给风机全生命周期的运维带来了巨大的安全隐患。

据了解，国内一叶片厂家在设备生产后，忽视叶片检测环节直接供货，供应的叶片设备批量出现前沿开裂问题，给企业带来上亿元经济损失，目前该叶片企业面临经济纠纷不断，早已退出叶片市场。

叶片是风机最关键的部件之一，其承担着捕获风能的作用，早期，人们缺乏专业的设备，通常是人工经验去检测质量，检测的准确度非常低。

王晓宁介绍，在风机的整个使用寿命中，叶片承受相当大的升力。为确保叶片总成的基本抗剪强度，顶部和底部叶片壳在一组 腹板周围粘合在一起，风叶的完整性在很大程度上取决于腹板和主梁之间的粘合质量。

奥林巴斯无损检测通过扫记录所包括叶片玻纤层，胶层和支撑梁等各层的数据信息，比较C扫描视图中粘接区的颜色变化，即可判断是否脱胶部位。

奥林巴斯无损探伤仪相关领域，针对风电行业推出来系列全新的检测解决方案，涵盖了从风机叶片，紧固螺栓，风机主轴，塔筒焊缝，风机润滑系统监测等多个方向。例如，针对风电螺栓检测，采用了特殊的定制环阵探头，极大地节省了检测时间，同时克服了螺栓中间孔造成的信号干扰问题。

王晓宁补充到，在无损探伤仪检测领域，奥林巴斯针对风电行业难以解决的痛点难点，开发了全新的检测解决方案，涵盖从风机叶片，紧固螺栓，主轴，塔筒焊缝，风机润滑系统监测等多个方向。

对于塔筒焊缝检测，磁粉和渗透检测耗时较长，高度依赖检查员，缺乏永久性数据记录，奥林巴斯动态提离补偿解决方案，采用柔性探头，大大加强近表面检出能力和定量能力，检测时，无需去除表面涂层，数据自动将存储在硬盘中便于分析及保存。

风机主轴的探伤也是风电检测领域非常重要的一个环节，奥林巴斯使用超声相控阵技术可以在转轴出现微小裂纹的时候即发现该缺陷，并进行相应的处理。

风电螺栓检测方面，奥林巴斯采用了特殊的定制环阵探头，极大地节省了检测时间，同时克服了螺栓中间孔造成的信号干扰问题。

预防性维护，规避损失

截止2021年9月份，中国风电累计并网装机近3亿千瓦，在役风电机组数量的快速增加激发了市场上对风机设备质量检测及运维的需求，风电行业迫切需要专业、准确的检测设备，来提前预测设备质量问题，提前采取措施，及时规避隐患及损失。

奥林巴斯陈刚指出，风电机组的齿轮箱、发电机、叶片是需要经常维护的重点部件，其承受着巨大的应力，容易受到磨损和腐蚀，且一旦齿轮箱、发电机等部件出现故障，因维修而导致风电机组停机的时间将长达数月乃至半年之久，发电量损失巨大。

数据显示，全球风电机组故障停机的次数中，因发电机、主轴和齿轮箱部件故障占18%，而且停机时间占比最长。

陈刚认为，针对齿轮箱、发电机等大部件，由于某些齿轮箱部件交付、更换的时间需要数月之久，因此越早确定需要维修的部件，提前做出采购和维修计划，风电机组的停机时间就会越短。

陈刚表示，奥林巴斯内窥镜检测方式就是典型的预警式检测，IPLEX G Lite工业内窥镜重量仅1.15公斤，轻巧便携，非常适合检测人员攀爬风机携带且单手操作。搭配的2米长度的插入管和4毫米直径的探头能够帮助检测人员很轻松观察到齿轮箱的齿面以及轴承。

针对油液附着、照明不足等问题，奥林巴斯配备专利技术新型风电齿轮箱检测防油镜头，可以有效减少因油液附着导致的图像模糊，大大增加检测效率，也减少了油液对于工业内窥镜的损伤。内窥镜检查这不仅能够对齿轮箱表面进行检查，还可以跟踪齿轮箱的损坏状态，甚至判断损伤原因，为业主节省大量时间和经济成本。在检查齿圈和行星齿轮时，由于是大空间检查，很容易照明不足。奥林巴斯检测设备产品更明亮的照明和全新的降噪算法可帮助检测人员在暗光区域发现齿面损伤、断齿、点蚀、轴承磨损等问题和缺陷。目前奥林巴斯针对不同风电客户的应用推出了专业的风电套装，来满足不同客户的需求。

此外，对于齿轮箱内部的润滑油检测，奥林巴斯Vanta手持式光谱仪可以通过监测润滑油内部的金属元素含量来监控风机齿轮箱磨损情况，同时还可以对风机上的所有金属部件进行合金成分分析，保证风机设备硬件质量过关。

不忘初心，献力“双碳”目标

不忘初心，奥林巴斯自进入风电行业以来，依托企业自身优势与经验，一直专注于风电检测领域，致力于通过奥林巴斯的努力，为行业以及客户树立一个服务榜样，提供最优质的产品及服务。

“双碳”目标下，风电产业发展前景火热，奥林巴斯系列检测技术作为风力发电机组寿命管理常规的技术手段，能够保证风电机组设备的高效运行，为我国风电事业的发展提供有力支撑。

顺应风电市场的发展趋势，检测行业也将进入了一个飞速发展阶段，奥林巴斯将不断深化产品创新，推出更多专业、可靠的工业检测设备，提供更多风电解决方案，推进风电行业朝着更高效，更环保的方向发展。