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谁能想到,一颗拧在风电叶片根部的螺栓,竟差点引发一起重大设备事故——智能螺栓提前“报警”,避免了一场灾难!
案例背景:山里的风电场,隐藏的风险
某风电场,20台5.0MW大型风电机组日夜运转。
风从峡谷呼啸而过的山脊上,一项“黑科技”正在悄然守护它们的安全——MS9000叶根智能螺栓监测系统。
自2023年5月起,该风场陆续为每台机组A、B、C三个叶片法兰各布置15颗智能螺栓(见图1),共计900颗“聪明螺栓”,默默地监测着风机最核心部位之一——叶根连接刚度。
图1 叶根智能螺栓布局图
图2 叶根智能螺栓安装现场图
这些智能螺栓能实时感知每一丝轴力变化,就像神经元一样,为机组健康把脉:
对“叶根连接螺栓预紧损失情况、疲劳状态以及气动不平衡等”问题,进行实时监测和分析。
惊险时刻:一颗螺栓的“预警”,换来整机安全
一级预警
2023年10月29日下午16:28,系统发出一级预警——“A叶片51#螺栓预紧力下降超过10%!”(见图3报警日志)
这是螺栓出现“严重裂纹的苗头”。大家做好了随时上机的准备。
二级告警
到凌晨1:20,系统再次升级到二级告警!螺栓预紧力下降超过20%,预示着螺栓即将断裂(图3报警日志和图4轴力趋势变化)。
图3 报警日志
图4 轴力趋势图显示51号螺栓轴力大幅下降
果断处置
❗ 结合多起案例经验,售后工程师果断判断:
“必须立即停机!更换螺栓”
2023年10月30日上午现场人员登机检查。肉眼看不出异样,但用榔头一敲——声音清脆怪异,不像正常螺栓。
果然,当拉伸器施力拉伸准备更换时,螺栓啪地一声彻底断裂(见图5)!
图5 断裂螺栓
好悬!现场人员暗暗吃惊。
如果不是智能螺栓的预警,这颗断裂的螺栓很可能在高速运转中飞脱,像子弹一样扫荡机舱内部,造成:
变桨齿圈撕裂;
整机瘫痪…
幸运的是这一切,都被提前遏制。
大家都非常庆幸引进了智能螺栓。
技术亮点:智能监测,比经验更可靠
传统人工巡检,面对风电叶根这样高振动、封闭、持续交变负载的工况,根本难以及时发现螺栓松动或断裂风险。
据国际能源署风能技术合作项目(IEA Wind TCP)2022报告显示:
“30%-35%的风电叶片系统非计划停机与连接件预紧力异常有关,其中55%-60%因安装工艺不到位。”
这意味着:“一个不起眼的螺栓,可能就是决定整机安危的‘多米诺骨牌’。”
在缺乏有效状态监测的情况下,断裂螺栓残体可能随轮毂旋转形成碰撞轨迹,对内部设备造成多级破坏——从微型传感器的功能性损伤直至变桨齿圈的结构性损毁。
这个案例用事实证明:
一颗“聪明”的螺栓,正在改写行业规则。
它不喊口号,只发数据;不出风头,却保安全。
风电迈向高可靠、智能化时代,不能再靠经验拍脑袋。
螺栓虽小,安全至上。风电设备的未来,由你我共同守护!
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