一根螺栓引发一场风机倒塔事故——如何进行高效的风电螺栓检测 避免事故重演？

2020年7月，河北某风电场11号风机发生一起倒塔事故，引发该事故的原因是该风电机组的第一节与第二节塔筒连接处的一根螺栓发生断裂，直接导致了这场事故的发生。如能有效的定期对风电场进行高效可靠的螺栓检测，判断风机上每根螺栓的质量，完全可以提前避免事故的发生。

螺栓连接作为风力发电机重要装配方式，几乎涉及到风力发电机组的所有部件，因此，螺栓本身质量及后期的定期检测是风力发电机组可靠性运行的重要保证，2022年，我国风电累计并网装机已超3.3亿千瓦，运行时长超15年的老旧风电场规模将超过3000万千瓦，伴随风机进入老旧期，机组各连接螺栓质量问题逐步突显，检测迫在眉睫。

云南某风电场，长期以来一直沿用传统的螺栓检测方式，其工艺、效率和精确度存在极大的不足。合信锐风相关人员表示，螺栓结构形式复杂，采用简单的分类和检测方式难以规范化，一方面加大了风电运维成本的投入，同时对检测结果的精准度难以把控。

2021年10月，风场采用了合信锐风新能源的PAUT-3D 相控阵实时 3D 超声成像系统金属无损检测服务；接到现场需求后，合信锐风运检人员第一时间入驻项目现场，对82台机组进行了金属无损检测服务，共排查了82根主轴、近15000颗螺栓，其中准确清晰检测出2台主轴的隐形裂纹，而其它采用传统技术手段检测的供应商均未发现隐患点，整个项目全部完工用时接近30天，避免了客户风机倒塔的风险。

项目完成后，风场负责人对合信锐风的PAUT-3D 相控阵实时 3D 超声成像系统金属无损检测服务表示了充分认可，他指出，在平时的风场运维中，针对一些复杂部件单纯靠人工巡检已经满足不了数据的准确要求，内嵌式的金属构造比较特殊，又是机组安全运行的重要连接零件。3D超声成像立体可见这点确实大大降低了故障判断时间和人员经验。

PAUT-3D 相控阵实时 3D 超声成像系统（图1）

PAUT-3D是一款新型64通道全并行的相控阵全聚焦（TFM）实时超声成像检测系统。系统实时采集被 检测材料内部的全矩阵（FMC）数据，并利用基于信号处理芯片的高速硬件成像技术，实现对金属以及非金属材料的高精度实时相控阵3D全聚焦(TFM)成像检测，首创工业相控阵RF射频元数据平台，可直接对完整的原始数据进行计算机处理。

合信锐风相关人员介绍到，在螺栓检测上，合信锐风推出的3D金属无损探伤设备不同于市面上常规的超声波形判断，其对检测画面的直观性相较于波形有进一步的技术提高，可检范围也更广，基本可覆盖小兆瓦风机的金属检测需求。

另外，不需要打磨螺栓表面，探头放置位置要求宽松，允许表面有一定的不平整度。仪器检测精度高，响应速度快，画面图像清晰可见。

图一：塔筒螺栓探伤

图二：变桨轴承探伤

图三：变桨螺栓探伤服务

图四：主轴螺栓探伤

图五：主轴探伤服务：

图六：塔筒探伤

PAUT-3D无损探伤设备具有便捷高效、智能精准的特点，其仪器大小可类比市面常规笔记本电脑，重量20公斤。根据螺栓尺寸调整好参数，10秒左右即可完成一颗螺栓的检测，并且在终端设备上呈现出螺栓内部的状体。平时风场在巡检过程中即可完成探伤工作，过程简单易上手，螺栓损伤情况清晰可见；原始数据实时存储分析，并生成检测报告。

作为一家致力于风电部件研发、产品销售、技改维修和技术服务的清洁能源企业，合信锐风产品范围包括用于智慧风能全生命监测系统平台、风场金属无损探伤服务、集电电路故障预警、功率模块国产化替代、风机部件技改维修等技术服务。

目前，合信锐风已拥有近1000+风场运维服务经验，在山西、西安设立了2家分公司，并在西北、东北、华北、内蒙区域均设有服务站， 2020年，合信锐风全新的现代化电机制造维修基地在永济市新建落成，占地面积7000平方米，公司以先进的检测实验设备和雄厚的技术力量为基础，配备有最先进的工频耐电压试验仪、3MW全功率试验站包括3米真空压力浸漆等全方位研发设备。风电平价时代，合信锐风将依托优良的品牌和精湛的服务技术，持续为风电行业提供安全、高效、可靠的技术服务。

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