分析风电整机倒塌与螺栓质量有关

1、分析风电整机倒塌与螺栓质量有关中国风电材料设备网资讯频道2012-05-07 11:14:21我要投稿风电技术资料先是从国外买来的，风电也是国外设计的，再经国内人士研发成中型、大型，如 3兆瓦到6兆瓦。近三年倒塌的风电基本上是1兆瓦1.5兆瓦，恰恰是从国外买来的图纸和先 进的技术资料（包括安装紧固等等方面多属于技术方面的资料）。从风电整机倒塌十几台，说 明和紧固连接的高强度10.9级螺栓的质量有直接关系。在安装时根据德国DASt-Richtlinie021 技术要求紧固，螺栓发生屈服拉长，甚至扭断，还有螺牙变形滑丝。在安装中不可能停下来， 怎么办？就放低预紧力，放低扭矩系数值，不按风电技术要求

2、紧固。根据风电资料安装紧固高 强度10.9级螺栓小于M39规格型号是欧标EN14399-4，大于M36规格型号是德标DASt。（安 装紧固执行多是参照的表技术要求DASt-Richtlinie021标准预紧力是屈服强度的70%，扭矩系 数k0.15）由于在2009年底国内安装的多台1.5兆瓦风电使用的高强度螺栓10.9级使用在 进口螺栓，基本上运行都很正常。使用国内生产的高强度10.9级螺栓在2010年时安装好，整 机倒塌十几台之多，更有甚至风电坠头几百台之多，同时发现回转支承和轴承开裂上千个。这 些事故发生和螺栓质量有直接关系。由于螺栓质量有问题，大直径M36M72螺栓芯部多没有达 到10.

3、9级机械性能要求。当风电连接紧固时，纵向受力和轴向受力及径向受力（综合力学为扭 矩系数k0.15）才能把螺栓螺母紧固后20年至50年不会松弛。并且维修时卸下来螺纹牙没 有变形，郑常常能旋卸。（而国内许多生产高强度螺栓厂家只知道外形尺寸与国内标准GB/T1228 差不多）故安装时按国内GB/T1228技术要求紧固。因为国内GB/T1228技术紧固要求预紧力的 范围很大，可以放低到扭矩系数值=0.11。二项技术紧固标准都放低，故造成风机整机倒塌。反 映在塔筒法兰连接处，由于螺栓螺母松弛造成风电折腰而倒塌，造成塔筒法兰开裂。有关工程 师专家还认为是法兰质量有问题引起倒塌的。同样数千台回转支承和轴承开

4、裂，有关专家认为 是回转支承和轴承有质量问题。同样风电坠头也是螺栓螺柱有严重质量问题。原因是风电使用 的高强度螺栓检测部位是从螺栓芯部取出做拉伸试验，必须达到10.9级机械性能。（可以从进 口螺栓中抽个M56规格螺栓螺柱上车床车削到20，然后做拉伸就清楚了。）而国内生产的高 强度10.9级螺栓螺柱取样是从1/4处取出样棒做拉伸试验，故都是合格螺栓。但在安装紧固时， 一扭就屈服，一扭就断及螺纹滑丝变形。只能按国标GB/T1228技术标准紧固了，放低预紧力和 放低（扭矩系数k=0.11）。早在20年前美国就对国内GB/T1228标准的螺栓一律不要。为什么 呢？就是国内GB/T1228紧固技术标准太

5、低。请行家（从事力学工作的，从事物理工作者）计算 一下，国内GB/T1228紧固标准预紧力也可以是屈服强度的64%，也在允许范围内，（扭矩系数 k=0.11 ）也是允许范围内。懂点力学人士都知道，当按国内GB/T1228标准紧固时，只要载荷重 量一定，螺栓螺母就立刻松弛。 HYPERLINK 有关风电刊物中记载案例一：大唐左云风电项目的风机倒塌，机组的塔筒连接螺栓有些用 手就可拧动。（风机不倒才怪呢！）案例二：酒泉一台华锐风机在调试中倒塌，原因也是在安 装塔筒时螺栓没有拧紧，没有按等表DASt技术要求紧固。因为按德标DASt技术紧固，螺栓会 被扭断了，或者扭屈服螺栓螺母团团转了，更有甚至被扭断

6、和螺纹被扭滑丝变形。这些现象实 际是螺栓有严重的质量问题。而不去认真分析，听取所谓螺栓或螺栓行业专家及工程师的所谓 超扭了，应该按国内GB/T1228标准紧固没有问题的等等不科学的言论。结果风电倒掉几十台， 风电回转支承和轴承倾斜后造成回转支承和轴承开裂数千台。许多风电业主整天在维修中忙碌， 费人力，费财力。现在在运行中的风电在每个螺母上都套个防松报警器，螺栓螺母松掉及时调 换。几乎每天要调换几个螺栓，才保全风电不倒掉。如果以后螺栓配套出口到国外也按国内 GB/T1228技术标准紧固行吗？难道还派几个维修员工长期住在国外调换螺栓吗？欧美国家不要 国内的GB/T1228高强度10.9级螺栓是给我

7、们国家面子，商务往来的需要，故没有点明属伪劣 产品而已罢了。直至如今大家还在研究螺栓能否把扭矩系数控制在k=0.080.10内。（一个集 团公司，上千上万人员中不一定有高级工程师）高级工程师以前评定必须懂得三个国家文字， 而且在企业里实践20年以上，有一整套实际经验。通过20年时间与理论结合结品，看得懂国 外资料中的核心技术，并且自己会设计，能求证他人设计不足之处等问题所在。好的虚心吸收， 不断改造自己提高自己。比如国标GB3098.1-82版是新翻版，实际是老前辈钱学森、钱三强、 钱学伟、华罗庚等等科学家、数学家们在中国科学院的领导下，带领着上千人研究员的集体团 队进行研究出来的材料级别的物

8、理机械性能的标准。对螺栓螺柱行业按国标GB3098.1机械性能 要求检验部位也是螺栓芯部取样做拉伸试验必须达到GB3098.1要求，而不是取样从1/4处取出。 安装紧固在建筑机械设备如桥梁、塔吊、码头、核电站、风电上的高强度螺栓必须按建设部发 布的JG/T5057.40技术要求紧固，预紧力是屈服强度70% （扭矩系数k0.14），此标准也是老 前辈研究出来的，只不过新翻版而已。而国内GB/T1228技术标准（扭矩系数k=0.110.15） 倒是新发明，故欧美国家不采用国内GB/T1228紧固要求，直至不要国内GB/T1228的螺栓是有 道理的。近几年风电回转支承和轴承在运行中不断发生开裂，不及

9、时调换风机发生坠头、风叶 打坏。多是螺栓质量不合格、放低预紧力、放低预紧扭矩（扭矩系数k=0.110.13）造成螺栓 螺母松动，使回转支承倾斜还在转动造成回转支承和轴承开裂。该重视的时候了，国内风电刚 开始，以后15年才是高峰发展期，做大做强期，因此是要研发技术核心的时候了。首先要搞清楚安装份额翰点的连接紧固螺栓10.9级的质量一定要过关，按德标 DASt-Richtlinie021技术要求紧固不允许扭屈服、扭断。螺栓检测必须从螺栓芯部取样做拉伸 要达到机械性能10.9级要求（而不是从1/4处取样做拉伸试验，不同部位取样做出来的机械性 能相差很大，物理学中的力学四两拨千斤就是这个道理）。因为1

10、0.9级螺栓螺柱使用在风电机 上，机械性能要求高，因此螺栓螺柱必须取样从芯部取出做拉伸测检。安装必须按国内 JG/T5057.40要求紧固，或者欧标EN14399-4和德标DASt要求紧固，才能确保螺栓螺母不松动。（达不到此紧固要求扭断、扭屈服滑丝）肯定此批螺栓有严重质量问题，而不能听信所谓专家 讲超扭。何来这么多工程师及专家呢？ CNWPEM.NET风能刊物记载风电机轮着火许多也是螺栓螺母松动使电机不平衡中运行，齿轮箱倾斜、齿轮咬死 齿轮爆裂，转轴超扭而断，造成电线短路而着火。因此许多风电业主使用进口螺栓避免此类事故 发生。要么使用国内高强度10.9级螺栓取样从螺栓芯部取样棒达到10.9级机

11、械性能要求，才能 在安装时参照德标DASt技术要求紧固扭不断、扭不屈服，能达到预紧力是屈服强度70%（扭矩系 数k0.15）为最低紧固值，才能保证螺栓螺母几十年不会松动，风电不会倒塌，风机不会坠头， 齿轮箱不会倾斜振动。（这些技术性问题没有搞清楚搞懂去研发更大风电兆瓦可靠吗？） CNWPEM.NET造成国内生产高强度厂家生产出来的螺栓质量有问题其一、热处理工艺不正确（如许多厂家 采用淬火机床淬火，淬的快，使材料中的碳原子、钼原子、铭原子等原子来不及均匀化和奥氏体 化就出淬火机床。）故做拉伸时能合格，但是在扭矩时轴向受力、纵向受力、径向受力、综合受 力时，就会发生扭断、扭屈服，只能采用国内GB/

12、T1228标准紧固了。放低预紧力、放低扭矩系 数（k=0.11），甚至许多专家提倡扭矩系数控制在k=0.080.11范围内。请问学过物理力学吗？ 风电材料设备如今风电连接处的高强度10.9级多是大规格螺栓螺柱。原始技术要求是国外设计标准，安 装是德标DASt技术要求紧固，（但是安装时按国内GB/T1228标准紧固了）放低预紧力和扭矩系 数要求。原因何在，答案只有一个，螺栓螺柱有严重质量问题。因此要研发螺栓芯部能达到10.9 级机械性能要求的课目，才是方向重点目标。不能一味认为塔筒法兰质量有问题，风电回转支承 和轴承有质量问题，以及齿轮箱有质量问题，会混淆科技人员思路产生问题的。查不到实质问题 是国内急需去解决的重大之事，也是当前风电老总思考之事。 HYPERLINK 再谈一下齿轮和齿轮箱的质量基本要点吧！ CNWPEM.COM（一）齿轮在运行中爆裂高频表面淬的太硬；齿轮与齿轮间装得过份紧配。（二）齿轮在运行中半年或2年内齿轮易损掉高频表面淬火太软；装配时齿轮与齿轮间