高強螺栓連接副作為最常見、最重要的裝配連接方式,被廣泛應(yīng)用于塔筒、機架、機艙、葉片等各種需要緊固連接的部件上。風力發(fā)電機組的運行環(huán)境惡劣,載荷工況復(fù)雜,隨著機組的長期運行,螺栓的疲勞斷裂幾乎不可避免。
如何才能高效的查找螺栓斷裂的真正原因?九洲普惠下面以風機葉片螺栓疲勞斷裂故障分析為例,來分享“六步驟”質(zhì)量問題調(diào)查。
一、問題信息收集
葉片螺栓發(fā)生斷裂后,斷裂現(xiàn)場是問題分析的重要信息來源,故障現(xiàn)場保護及信息的及時傳遞尤為重要,主要應(yīng)有以下內(nèi)容:
1、 文字信息:文字描述是對風機問題發(fā)生過程的詳細反饋,主要對故障發(fā)生前后,風機運行的異常情況進行描述,應(yīng)包含機型的相關(guān)信息。
2、 圖片信息:圖片是對問題最直接的反饋媒介,是文字信息的補充,應(yīng)包含:
斷裂螺栓相對位置:一般以吊裝時候標記的“0”度位置開始,順時針計數(shù)、標記,要對斷裂螺栓的位置進行拍照;
螺栓斷裂位置:葉片螺栓為雙頭螺柱,擰入葉片側(cè)為平頭形式,而在輪轂側(cè)為內(nèi)六角形式,要對螺栓斷裂位置進行拍照;
螺栓斷口:螺栓斷口包含有斷裂形式的重要信息,要對斷進行清晰的宏觀、微觀拍照;
葉片螺栓出廠要求有螺栓的追溯信息:包括螺栓的廠家、規(guī)格、批次信息等,需要進行拍照。
二、問題臨時處理
葉片螺栓斷裂往往包含比較復(fù)雜的原因,對于問題的分析及定責一般都需要較長的時間周期,因此故障發(fā)生后,盡快實施臨時處理措施,恢復(fù)風機運行。臨時處理措施主要應(yīng)有以下內(nèi)容:
1、 問題處理準備:
方案制定:問題的臨時處理方案需要有專業(yè)技術(shù)部門的會簽或?qū)徟?/span>
物料準備:問題需要對螺栓進行更換,更換之前應(yīng)將螺栓、螺母、墊片、潤滑劑等物料準備齊全,確定安裝力矩等施工參數(shù),同時也應(yīng)檢查力矩扳手等安裝工具。
2、問題處理與記錄:
問題處理:在確認問題處理方案及物料無誤后,進行故障處理。
處理的記錄:問題處理完,除了要限功率運行一段時間外,還需對問題的處理情況進行記錄,應(yīng)包括:更換螺栓的數(shù)量、位置、螺栓的廠家、批次、扭矩系數(shù)等信息。
三、直接原因分析
葉片螺栓發(fā)生斷裂,螺栓本身是否合格是首先需要進行確認的,對于螺栓本身的調(diào)查可以找到問題的直接原因或相關(guān)提示。調(diào)查一般包含以下內(nèi)容:
1、螺栓的斷裂形式:一般來講,從螺栓的斷口就可以初步判定螺栓斷裂是疲勞斷裂還是極限斷裂。在假設(shè)螺栓合格的情況下,如果是疲勞斷裂就要考慮疲勞源,如果是極限斷裂就要考慮拉力來源。
2、螺栓的失效分析:螺栓的失效分析一般委托有CNAS認證的專業(yè)機構(gòu)進行,通過對螺栓的材質(zhì)、機械性能、斷裂形式等全面分析,確定其失效模式。如果發(fā)現(xiàn)螺栓本身存在缺陷,那很可能問題批量存在,在后續(xù)調(diào)查及問題處理時就要重點關(guān)注。
3、螺栓安裝工藝調(diào)查:螺栓的疲勞斷裂一般是由于螺栓沒有打緊,而極限斷裂往往是螺栓打的過緊,因此需要迅速排查施工工藝,包括力矩選擇、潤滑劑及相關(guān)內(nèi)容。
4、風機的運行環(huán)境:葉片螺栓斷裂可能與風機的運行環(huán)境有關(guān),比如大風急停、超低溫運行、關(guān)聯(lián)部件損壞等等,都可能導(dǎo)致螺栓的斷裂。
四、根本原因分析
只有進行全面、系統(tǒng)的質(zhì)量調(diào)查,才有助于找到根本原因,制定有效對策。質(zhì)量調(diào)查需包含以下內(nèi)容:
1、 螺栓的設(shè)計:包含螺栓的選型、技術(shù)參數(shù)等,除此之外還要調(diào)查螺栓在預(yù)定的運行環(huán)境下(包括的設(shè)計載荷、疲勞壽命等)的設(shè)計要求,一般看設(shè)計裕度是否滿足要求。