风电螺栓防腐

风力发电场风机基础预埋螺栓和法兰

风力发电机组预埋地脚螺栓基础质量控制措施 风力发电机钢制塔筒是通过在基础混凝土的预 埋构件来和基础连接固定的。通常的预埋结构件有基 础环和地脚螺栓两种。基础环安装简单,调平步骤容 易,所以在中小功率风电机组中,这种预埋方法被大多 数风机厂商采用。地脚螺栓是风力发电机组基础中受 力较为合理的一种基础预埋结构形式。预埋在基础混 凝土部的地脚螺栓一直伸入到基础承台的下表面, 地脚螺栓通过外面的螺栓套管与混凝土隔离开。当基 础承受来自塔筒传递的偏心弯矩时( e > b /6),基础顶 面一侧受拉一侧受压。地脚螺栓将拉力传递到基础底 面,而压力由基础顶面混凝土传递到整个基础承台。 采用预埋地脚螺栓的结构形式,可以使基础设计埋深 变化更为灵活,不会造成像预埋基础环那样因为调整 基础埋深而牺牲结构受力合理性,且必须要配置大量 钢筋满足受力要求。现阶段风力发电机功率迅速提 高,各个风机厂商都相继推出了3,5,6MW 的风机样 机,更大功率的风机也在研制当中。随着风机功率的 提高,风机的载荷也成倍增长。华锐风电3MW 110m 的风机塔筒底部法兰直径已近达超过5m,塔筒底部载 荷的极限弯矩已经达到16 万kN·m,而5MW 110m 海

上风机塔筒底部载荷的极限弯矩接近22 万kN·m。风机载荷的增大,带来了风机基础承台体量的增大,地脚螺栓基础的优势开始显著提高。采用预埋地脚螺栓比预埋基础环的风机基础,能在一定程度上节约钢筋和混凝土用量。另外,采用预埋地脚螺栓基础,可以在一定程度上减小塔筒根部筒身的直径,缓解塔筒的运输难题。如图1 所示。 1 问题分析及措施 地脚螺栓基础施工过程中常见的质量问题主要 有:①螺栓定位不准螺栓定位不准最直接的影响是 塔筒吊装,由于螺栓错位严重,致使塔筒起吊后法兰螺栓孔对孔困难,延误吊装。对于错位不严重的螺栓虽然可以采用人工纠偏的方法进行补救,但是由于螺栓和螺栓孔产生了较大的机械摩擦力,给螺栓受力造成隐患。对于错位严重的螺栓,基础只能做报废处理,此案例屡见不鲜。②螺栓套管漏浆按照地脚螺栓受力105 模型,地脚螺栓应将塔筒传递来的拉力一直传递到基础混凝土底部,因此地脚螺栓通长都应当与基础混凝土隔离开。一旦地脚螺栓漏浆,尤其是螺栓上下套管漏浆,螺栓将在该部位产生预应力损失,在风机运转过程中,该部位会承受不应当承受的作用力,一旦超过混

风力发电机高强螺栓检验方法(含图)

高强螺栓检验方法 一、高强螺栓的安装要求: 1、高强度螺栓连接副组装时,螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。对于大六角头高强度螺栓连接副组装时,螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。 2、安装高强度螺栓时,严禁强行穿入螺栓(如用锤敲打)。如不能自由传入时,该孔应用丝锥修整,修整后孔的最大直径应小于1.2倍的螺栓直径。修孔时,为了防止铁屑落入其中,铰孔前应将四周螺栓全部拧紧,是去密贴后再进行。严禁气割扩孔。 3、安装高强度螺栓时,构件的摩擦面应保持干燥,不得在雨中作业。 4、高强度螺栓拧紧时,只准在螺母上施加扭矩。只有在空间有限制时允许拧螺栓。 5、高强度螺栓的拧紧分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%,用快速扳手对称地进行第一次螺栓紧固。复拧扭矩等于初拧扭矩,用液压扳手按照对称星状的顺序紧固塔筒连接螺栓。为防止遗漏,对初拧、复拧、终拧后的高强螺栓,应使用颜色在螺帽上涂上标记。对检查后,高强度螺栓再用另一种颜色在螺帽上涂上标记。 6、高强度螺栓在初拧、复拧、终拧时,连接处的螺栓应按一定顺序施拧,一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。 7、高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。不可在第二天以后才完成终拧。 下图为螺栓拧紧示意图:

二、高强度螺栓检验: 1.运到工地的大六角头高强度螺栓连接副,应及时检验其螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度连接副的扭矩系数、平均值和标准偏差,检验结果应符合钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母垫圈技术条件规定,合格后方准使用。 2.大六角头高强度螺栓施工前,应按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭矩系数,每批复验5套,5套扭矩系数的平均值应在0.110-0.150范围之内,其标准偏差应小于或等于0.010。 3.大六角头高强度螺栓的拧紧 对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧,初拧扭矩为施工扭矩的50%左右,初拧或复后的高强度螺栓,应用颜色在螺母上涂上标记,标记方法在螺杆上划一道竖线;然后按规定的施工扭矩值进行终拧,终拧后的高强度螺栓用同颜色子螺帽至基础法兰面划一道平直线。 4.大六角头高强度螺栓拧紧时只准在螺母上施加扭矩,在空间有限时可允许在螺帽上施加扭矩。

风电机组螺栓的安全设计探讨

echnical Communicate T 技术交 流 前言 螺栓联结是风力发电机组装配中的重要装配方式,几乎涉及到风力发电机组的所有部件。因此,螺栓的选用和强度校核是风力发电机组可靠性的重要保证。 随着我国风电事业的跨越式发展,伴随着风力发电成本不断下降,风电机组的价格也越来越低,各大风电设备总装企业的价格战已经进行到了白热化阶段。如何在降低成本的情况下,保证风电机组的质量,成为各大风电企业面临的重要问题。螺栓作为风电设备的重要联结件,由于其各特性的不确定性,成为风力发电机组设计过程中降低成本的主要难点之一。 1. 螺栓联结现状 现阶段,我国风电机组的螺栓失效问题已经在联结塔筒法兰的高强度螺栓上有所体现。主要失效形式为:安装过程中发生滑丝、扭断、屈服、甚至 拉断等现象;设备运行过程中发生螺栓断裂,威胁机组运行,严重者甚至造成风力发电机组倒塌。 塔筒高强度螺栓出现这些问题的原因,除了螺栓本身的质量不合格外,设计过程中的理论与经验不足也不容忽视。 2. 螺栓校核的主要方式 现阶段,人们主要通过利用有限元软件分析和科学计算两种途径来对螺栓的可靠性进行设计和校核。 在运用有限元软件进行分析[1]的过程中,我们可以通过直接加载法、等效力法、等效应变法和等效温度法来实现预紧力的加载。但是这些加载方法或者不能传递剪应力,或者不能模拟现实中螺栓与被联结件的摩擦行为,且无法考虑螺母松动情况导致的预紧力损失。导致在实际的有限元模拟过程中,产生的螺栓应力偏大,因此,一般不作为风力发电机组螺栓结构校核的手段。 风电机组螺栓的安全设计探讨 螺栓联结是风电机组中最主要的联结方式之一,机组的主要部件几乎全部采用螺栓联结,因此螺 栓的安全设计及校核是风力发电机组结构校核中非常关键的部分。由于影响螺栓联结的因素很多,而每颗螺栓的材料特性、联结环境及工作状态各不相同,因此准确计算风电机组每颗螺栓的安全及寿命十分困难。本文从螺栓联结的基本原理出发,结合VDI 2230,考虑螺栓公差因素,系统阐述了风力发电机组螺栓分析的理论依据,给出了螺栓安全设计中关键参数的确定方法,对风电机组螺栓安全校核具有重要的指导意义。 风电机组 螺栓联结 VDI 2230 失效 摘 要:关键词:

风电行业高强螺栓的润滑问题分析

技术?|?Technology 64 风能?Wind Energy 1?引言 近几年我国的风电行业发展迅猛,风电机组的质量安全也越来越受到重视。螺栓,作为风电机组的主要连接方式之一,应用在轮毂、齿轮箱、叶片连接、塔筒连接等诸多关键部位,螺栓的安全关系到整个风电机组的安全可靠运行。螺栓质量、装配方法、拧紧工具、操作者都会影响到最终螺纹的连接质量,本文分析的螺栓润滑问题也是影响风电螺栓装配的关键因素之一,希望借此使螺栓的研究得到更多的重视。 2?高强螺栓润滑的必要性 润滑剂是在螺栓装配中应用到螺纹或其他接触面的化学品。润滑剂不仅仅在螺栓安装过程中起到润滑作用,在螺栓的装配、使用和拆卸过程中都起了很重要的作用。 首先,在装配过程中,润滑剂使装配更加顺畅并且减小了扭矩系数的分散性,使螺栓应力分布更加均匀。目前风电螺栓的上紧大多使用扭矩法控制,使用高强度螺栓就是为了得到更高更稳定的预紧力。预紧力是通过对螺栓端头施加的扭矩转化的。研究发现,并不是100%的扭矩都能转化成最终螺栓的预紧力,其中45%–50%消耗在克服螺栓断头与支撑面之间的摩擦力,35%–40%消耗在克服螺纹间的摩擦力,只有10%–20%转化为夹紧力,即我们需要的力。螺栓总预紧扭矩T 与预紧力D 有如下的关系: T=K ·D ·F 其中D 为螺栓公称直径,K 为扭矩系数。 随着螺纹表面摩擦条件的不同,转化的预紧力也不相同。螺栓润滑条件越好,同一预紧扭矩下转化的预紧力就越大,即扭矩系数K 越小。我们在上紧过程中需要的是稳定适中的夹紧力,即需要一个稳定的扭矩系数K 。在预紧扭矩T 相同的条件下,K 值过大,则转化的预紧力太小,达不到设计的预紧要求;K 值过小,加之扭矩扳手有一定的误差,则容易导致预紧力过载, 风电行业高强螺栓的润滑问题分析 ■北京天山新材料技术有限责任公司研发部︱赵海川 黄海江 螺纹连接副失效;K 值不稳定,则转化的预紧力不一致,容易造成受力面如法兰盘变形。使用螺栓润滑剂能够使螺栓扭矩系数的稳定性和一致性大大提高,有效避免这些风险。 其次,在螺栓装配和拆卸过程中,润滑剂有效地防止了金属间的咬合。合适的润滑剂不仅能够起到装配顺畅的作用,还能够防止装配或拆卸时螺栓发生咬死。由于加工精度的关系,两个金属面之间,包括螺纹面之间,不可能100% 接触。即 使加工再精密,光洁度和平面度很高,最多有25%–35%的高点接触。特别是螺纹表面,由于螺纹升角的存在,只有大约15%–20%接触。当对螺栓施加一个高载荷扭矩时,两个螺纹面之间的高点接触,发生弹性形变,直到可以承载扭矩所转化的压力。如果是没有润滑的表面,表面就容易发生擦伤。在特定的载荷或温度下,金属间就有可能咬合,致使在装配或拆卸过程中发生卡咬。为了防止这种现象导致螺栓失效,需要将两个接触面隔开。好的润滑剂会填充接触点之间的空隙,减少金属与金属间的接触,预防磨损或卡咬。 最后,在螺栓服役过程中,需要润滑剂对螺栓提供防腐防锈蚀保护。风电机组服役环境恶劣,特别是近海及海上风电场对腐蚀保护的要求比较高。虽然达克罗涂覆的高强度螺栓本身防腐防锈性能非常优秀,但达克罗涂层比较脆弱,在运输和施工过程中无法避免磕碰现象,使用润滑剂能够起到极好的辅助防腐效果。此外,高强度螺栓预紧扭矩比较大,螺纹面间的摩擦力大,达克罗涂层无法抵抗较大的摩擦力,在上紧过程中涂层多被破坏,润滑剂能够起到减少涂层间摩擦,保护涂层的作用。 3?高强螺栓润滑剂的组成和选择 目前市场上风电润滑产品主要有润滑脂和润滑膏以及干膜润滑剂等几大类。 3.1 润滑脂的组成与应用 润滑脂是将稠化剂分散在液体润滑剂内的半固体或半流体形态的稳定混合物,如锂基润滑脂。润滑脂主要由润滑油、稠

风电螺栓项目可行性研究报告

风电螺栓项目可行性研究报告 xxx科技公司

摘要 坚持安全生产的原则。项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定,认真贯彻落实“三同时”原则,项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资,务必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。 该风电螺栓项目计划总投资12033.59万元,其中:固定资产投资10071.20万元,占项目总投资的83.69%;流动资金1962.39万元,占项目总投资的16.31%。 达产年营业收入19264.00万元,总成本费用14923.12万元,税金及附加224.83万元,利润总额4340.88万元,利税总额5164.45万元,税后净利润3255.66万元,达产年纳税总额1908.79万元;达产年投资利润率36.07%,投资利税率42.92%,投资回报率27.05%,全部投资回收期5.20年,提供就业职位432个。 概论、项目背景及必要性、产业研究、项目方案分析、选址规划、项目工程方案分析、项目工艺分析、环境保护和绿色生产、生产安全、项目风险情况、项目节能分析、实施安排、投资方案计划、项目经营效益、项目综合评价结论等。

风电螺栓项目可行性研究报告目录 第一章概论 第二章项目承办单位基本情况第三章项目背景及必要性 第四章选址规划 第五章项目工程方案分析 第六章项目工艺分析 第七章环境保护和绿色生产 第八章项目风险情况 第九章项目节能分析 第十章实施进度及招标方案 第十一章人力资源 第十二章投资方案计划 第十三章项目经营效益 第十四章项目综合评价结论

风电螺栓维修方案

风电塔筒螺栓防腐维修方案 一、现状 经过检查发现很多风力发电场经过几年的运行,塔筒内部高强连接螺栓螺母存在大面积腐蚀现象,局部腐蚀面积达到80%以上。 二、原因分析 通过现场拆卸,发现高强度螺栓的螺纹顶部和螺母有生锈现象,其它部位基本没有出现生锈。同时发现,螺栓孔内局部也存在生锈现象。 现场和风场维修人员沟通得知,风力塔筒的螺栓螺母是通过特殊的液压扭力工具进行安装的。在安装和检修过程中由于扭力工具施加的扭力造成螺栓和螺母的表面锌层遭到破

坏,加上风场特殊的潮湿环境,螺栓螺母就在短时间内发生生锈。 (安装和检修时所采用的液压扭力扳手) 三、推介防腐工艺 1、新安装和更换紧固件时,及时采用冷镀锌气雾剂产品进行防腐 通过扭力工具安装完毕后,清除螺栓螺母等部位的垃圾和灰尘,采用冷镀锌气雾剂直接喷涂。塔筒发兰上如果有破损部位,也可以按照先清洁后喷涂的方式进行防腐。 2、对于局部已经发生腐蚀生锈的螺栓螺母,可利用日常维修的机会进行防腐 在日常检修和拆卸过程中,利用打磨工具对腐蚀生锈部位进行打磨除锈,然后直接采用冷镀锌气雾剂涂料进行喷涂或者刷涂。

四、施工要点 1、表面处理: 对于新换装或者未生锈的螺栓螺母表面,如果没有油污和尘土,可直接采用罗巴鲁冷镀锌涂料进行喷涂或者刷涂。对于已经生锈的螺栓螺母表面,在安装和检测过程中,需要采用电动打磨工具进行打磨除锈。如果零部件表面有尘土和油污需要擦拭清除干净。 2、喷涂方式和膜厚 表面处理完毕后,请及时喷涂罗巴鲁冷镀锌涂料加以覆盖。注意涂装质量,保证膜厚。一般推荐膜厚不少于80μm(如果每年都要进行部件的拆装检测,可以考虑降低膜厚)

风力发电机组塔筒螺栓的紧固.pdf

企业生产实际教学案例: 风力发电机组塔筒螺栓的紧固 案例说明 一相关岗位名称 ●风电场前期施工管理工程师(负责风电场施工安全管 理) ●风力风电机组安装工艺工程师(负责风电机组的吊装 工艺指导) ●风电机组吊装实施人员(安装公司负责现场吊装的吊 车司机和辅助实施人员) 二相关职业技能●掌握机组的吊装工艺 ●掌握安装工具的使用 ●熟悉机组的吊装安全注意事项 三案例背景介绍 紧固螺栓虽然在庞大的风力发电机组中十分不显眼,但是 细节不能忽视,千里之堤,也会溃于蚁穴,在各种风机倒 塌严重事故中,相当一部分事故的原因都出现在紧固螺栓 质量不过关或者螺栓紧固工艺不严格之上。本单元通过企 业生产实际事故案例认识塔筒螺栓紧固的重要性,学习相 关的操作要求和标准。 1生产案例 1.1案例背景概述 1)风力发电安装可分为机务安装和电气安装两部分。 2)风力发电机务安装可以归纳为两大主要板块:设备吊装和螺栓紧固。

3)紧固螺栓虽然在庞大的风力发电机组中十分不显眼,但是细节不能忽视,千里之堤,也会溃于蚁穴,在各种风机倒塌严重事故中,相当一部分事故的原因都出现在紧固螺栓质量不过关或者螺栓紧固工艺不严格之上。本单元通过企业生产实际事故案例认识塔筒螺栓紧固的重要性,学习相关的操作要求和标准。 1.2案例一宁夏某风电场塔筒螺栓问题 1.2.1案例陈述 案例事故发生时间为2010年2月4日,在机组消缺工作过程中发现4号机组有一颗(二段和三段塔筒连接螺栓)螺栓(M42x240)断裂,断裂情况见下图。 图1二月四日塔筒螺栓断裂情况 在发现之后,现场人员第一时间将螺栓取下,并进行登记,向公司反馈信息。同时,使用增力包对本台机组螺栓力矩进行检验,重点在断裂螺栓的周围,发现并不存在力矩打超的现象;按照质量事务跟踪系统上公司相关部门给出的

风电螺栓检测方案

风电螺栓检测方案 一、无损检测 1、超声波探伤检验:所有检验验收标准执行JB4730-2005中的4.6 Ⅰ级要求。按照炉批号每批次随机抽检11件,11件中如果有1 件不合格,此批螺栓判定不合格。 2、表面磁粉探伤检验:按照JB4730-2005中的9.1b执行。按照炉 批号每批次随机抽检11件,11件中如果有1件不合格,此批 螺栓判定不合格。 二、机械性能 1、螺栓:楔负载(双头或全螺纹螺柱做抗拉强度)(每批8个)、 抗拉试验(制作抗拉试样)(每批3个)、硬度试验(每批8个) 2、螺母:保证载荷、硬度(每批8个) 3、垫圈:硬度(每批8个) 三、金相检验 对原材料及成品抽样进行检测并提供检测报告。 1、脱碳试验:试验方法参照GB224-2008, 本试验可测定淬火并回 火紧固件的表面脱碳和脱碳层深度。脱碳是由热处理工艺造成的,超过标准GB3098.1-2010的规定值的脱碳层,会降低螺纹强度并可能造成其失效。 2、金相组织检验:根据标准GB3098.1-2010中的规定,对于性能 等级8.8级以上的紧固件,应具有足够的淬透性,以确保紧固件螺纹截面的芯部在“淬硬”状态。

3、非金属夹杂物检验:试验方法及评定标准参照标准 GB/T10561-2005。检查钢中非金属夹杂物,了解材料的冶金性能。 4、低倍酸蚀试样:试样方法参照GB/T226-1991评定标准参照 GB/T1979-2001。 5、验收标准:全脱碳层深度不大于0.015mm;金相组织回火索氏体90%以上;低倍缺陷不超过2级;非金属夹杂物不超过2级,按照炉批号每批3件,随机抽检,如有1件不合格,此批螺栓判定不合格。 四、涉及到的相关标准 JB4730-2005《压力容器无损检测》 GB3098.1 《紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱》 GB3098.2 《紧固件机械性能螺母》 GB3098.3 《紧固件机械性能紧定螺钉》 GB3098.6 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB224-2008《钢的脱碳层深度测定法》 GB/T1979-2001《结构钢低倍组织缺陷评级图》 上海宝冶工程技术有限公司 钢结构检测研究部

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