自風電平價以來，國內(nèi)主流整機企業(yè)陸續(xù)推出了5款以上風機機型用于適應(yīng)平價市場，據(jù)北極星風力發(fā)電網(wǎng)統(tǒng)計，2021北京風能展期間，各家整機企業(yè)又集中推出了40余風電新機型面向海上風電平價、陸上風電大基地及低風速風電市場。
每一款風機產(chǎn)品機型的推出，其配套葉片、塔筒、齒輪、軸承等相關(guān)設(shè)備也會相應(yīng)的更新?lián)Q代，在迭代的過程中，如何發(fā)現(xiàn)并解決配套設(shè)備在生產(chǎn)、安裝、運維等過程中的質(zhì)量問題，保障風電機組的“硬”實力？
風電設(shè)備檢測環(huán)節(jié)，不容忽視
2021年北京國際風能展期間，奧林巴斯攜其針對風電行業(yè)專項開發(fā)的全新解決方案，隆重出席本次展會。筆者有幸與奧林巴斯產(chǎn)業(yè)營業(yè)二部副部長王曉寧、產(chǎn)業(yè)營業(yè)一部工業(yè)內(nèi)窺鏡銷售經(jīng)理陳剛就當前風機配套設(shè)備檢測技術(shù)和方法做深入交流。
王曉寧認為，隨著風電機組的推陳出新，風機配套設(shè)備的檢測環(huán)節(jié)，更需要重視，風機越做越大、塔筒越做越高、葉片越做越長，對質(zhì)量的把關(guān)也應(yīng)該越來越嚴格。
在我國風電行業(yè)發(fā)展歷程中，就出現(xiàn)過因為對風機配套設(shè)備質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)不重視，批量生產(chǎn)配套后，給企業(yè)帶來了無法估量的損失。
王曉寧表示，2015年，國內(nèi)第一波風電搶裝潮，葉片、塔筒等設(shè)備供不應(yīng)求，一些設(shè)備生產(chǎn)商為提高生產(chǎn)效率，忽略設(shè)備質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)，設(shè)備生產(chǎn)后直接供貨，給風機全生命周期的運維帶來了巨大的安全隱患。
據(jù)了解，國內(nèi)一葉片廠家在設(shè)備生產(chǎn)后，忽視葉片檢測環(huán)節(jié)直接供貨，供應(yīng)的葉片設(shè)備批量出現(xiàn)前沿開裂問題，給企業(yè)帶來上億元經(jīng)濟損失，目前該葉片企業(yè)面臨經(jīng)濟糾紛不斷，早已退出葉片市場。
葉片是風機最關(guān)鍵的部件之一，其承擔著捕獲風能的作用，早期，人們?nèi)狈I(yè)的設(shè)備，通常是人工經(jīng)驗去檢測質(zhì)量，檢測的準確度非常低。
王曉寧介紹，在風機的整個使用壽命中，葉片承受相當大的升力。為確保葉片總成的基本抗剪強度，頂部和底部葉片殼在一組 腹板周圍粘合在一起，風葉的完整性在很大程度上取決于腹板和主梁之間的粘合質(zhì)量。
奧林巴斯無損檢測通過掃記錄所包括葉片玻纖層，膠層和支撐梁等各層的數(shù)據(jù)信息，比較C掃描視圖中粘接區(qū)的顏色變化，即可判斷是否脫膠部位。
奧林巴斯無損探傷儀相關(guān)領(lǐng)域，針對風電行業(yè)推出來系列全新的檢測解決方案，涵蓋了從風機葉片，緊固螺栓，風機主軸，塔筒焊縫，風機潤滑系統(tǒng)監(jiān)測等多個方向。例如，針對風電螺栓檢測，采用了特殊的定制環(huán)陣探頭，極大地節(jié)省了檢測時間，同時克服了螺栓中間孔造成的信號干擾問題。
王曉寧補充到，在無損探傷儀檢測領(lǐng)域，奧林巴斯針對風電行業(yè)難以解決的痛點難點，開發(fā)了全新的檢測解決方案，涵蓋從風機葉片，緊固螺栓，主軸，塔筒焊縫，風機潤滑系統(tǒng)監(jiān)測等多個方向。
對于塔筒焊縫檢測，磁粉和滲透檢測耗時較長，高度依賴檢查員，缺乏永久性數(shù)據(jù)記錄，奧林巴斯動態(tài)提離補償解決方案，采用柔性探頭，大大加強近表面檢出能力和定量能力，檢測時，無需去除表面涂層，數(shù)據(jù)自動將存儲在硬盤中便于分析及保存。
風機主軸的探傷也是風電檢測領(lǐng)域非常重要的一個環(huán)節(jié)，奧林巴斯使用超聲相控陣技術(shù)可以在轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)微小裂紋的時候即發(fā)現(xiàn)該缺陷，并進行相應(yīng)的處理。
風電螺栓檢測方面，奧林巴斯采用了特殊的定制環(huán)陣探頭，極大地節(jié)省了檢測時間，同時克服了螺栓中間孔造成的信號干擾問題。
預防性維護，規(guī)避損失
截止2021年9月份，中國風電累計并網(wǎng)裝機近3億千瓦，在役風電機組數(shù)量的快速增加激發(fā)了市場上對風機設(shè)備質(zhì)量檢測及運維的需求，風電行業(yè)迫切需要專業(yè)、準確的檢測設(shè)備，來提前預測設(shè)備質(zhì)量問題，提前采取措施，及時規(guī)避隱患及損失。
奧林巴斯陳剛指出，風電機組的齒輪箱、發(fā)電機、葉片是需要經(jīng)常維護的重點部件，其承受著巨大的應(yīng)力，容易受到磨損和腐蝕，且一旦齒輪箱、發(fā)電機等部件出現(xiàn)故障，因維修而導致風電機組停機的時間將長達數(shù)月乃至半年之久，發(fā)電量損失巨大。
數(shù)據(jù)顯示，全球風電機組故障停機的次數(shù)中，因發(fā)電機、主軸和齒輪箱部件故障占18%，而且停機時間占比最長。
陳剛認為，針對齒輪箱、發(fā)電機等大部件，由于某些齒輪箱部件交付、更換的時間需要數(shù)月之久，因此越早確定需要維修的部件，提前做出采購和維修計劃，風電機組的停機時間就會越短。
陳剛表示，奧林巴斯內(nèi)窺鏡檢測方式就是典型的預警式檢測，IPLEX G Lite工業(yè)內(nèi)窺鏡重量僅1.15公斤，輕巧便攜，非常適合檢測人員攀爬風機攜帶且單手操作。搭配的2米長度的插入管和4毫米直徑的探頭能夠幫助檢測人員很輕松觀察到齒輪箱的齒面以及軸承。
針對油液附著、照明不足等問題，奧林巴斯配備專利技術(shù)新型風電齒輪箱檢測防油鏡頭，可以有效減少因油液附著導致的圖像模糊，大大增加檢測效率，也減少了油液對于工業(yè)內(nèi)窺鏡的損傷。內(nèi)窺鏡檢查這不僅能夠?qū)X輪箱表面進行檢查，還可以跟蹤齒輪箱的損壞狀態(tài)，甚至判斷損傷原因，為業(yè)主節(jié)省大量時間和經(jīng)濟成本。在檢查齒圈和行星齒輪時，由于是大空間檢查，很容易照明不足。奧林巴斯檢測設(shè)備產(chǎn)品更明亮的照明和全新的降噪算法可幫助檢測人員在暗光區(qū)域發(fā)現(xiàn)齒面損傷、斷齒、點蝕、軸承磨損等問題和缺陷。目前奧林巴斯針對不同風電客戶的應(yīng)用推出了專業(yè)的風電套裝，來滿足不同客戶的需求。
此外，對于齒輪箱內(nèi)部的潤滑油檢測，奧林巴斯Vanta手持式光譜儀可以通過監(jiān)測潤滑油內(nèi)部的金屬元素含量來監(jiān)控風機齒輪箱磨損情況，同時還可以對風機上的所有金屬部件進行合金成分分析，保證風機設(shè)備硬件質(zhì)量過關(guān)。
不忘初心，獻力“雙碳”目標
不忘初心，奧林巴斯自進入風電行業(yè)以來，依托企業(yè)自身優(yōu)勢與經(jīng)驗，一直專注于風電檢測領(lǐng)域，致力于通過奧林巴斯的努力，為行業(yè)以及客戶樹立一個服務(wù)榜樣，提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
“雙碳”目標下，風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景火熱，奧林巴斯系列檢測技術(shù)作為風力發(fā)電機組壽命管理常規(guī)的技術(shù)手段，能夠保證風電機組設(shè)備的高效運行，為我國風電事業(yè)的發(fā)展提供有力支撐。
順應(yīng)風電市場的發(fā)展趨勢，檢測行業(yè)也將進入了一個飛速發(fā)展階段，奧林巴斯將不斷深化產(chǎn)品創(chuàng)新，推出更多專業(yè)、可靠的工業(yè)檢測設(shè)備，提供更多風電解決方案，推進風電行業(yè)朝著更高效，更環(huán)保的方向發(fā)展。
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