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超强台风“摩羯”来袭,SGS帮助风电企业应对“风险”

超强台风“摩羯”来袭,SGS帮助风电企业应对“风险”

2024-09-11 10:05:05
技术文章
作者: SGS_IND
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9月6日16时20分前后,以超强台风级别首次登陆我国海南文昌沿海;当天22时20分前后,以超强台风级在广东省徐闻县角尾乡沿海再次登陆,登陆时中心附近最大风力17级(62米/秒),中心最低气压925百帕。作为近年来登陆我国的最强台风,“摩羯”重创海南市,造成严重灾害和重大损失。


危及机组安全

一般来说,按照相关标准设计的抗台风风机,通常能够抵御一定范围内的强风。例如,一些抗台风风机可能能够抵御50米/秒甚至更高的风速(对应 15 级以上强台风)。然而,像 “摩羯”这样的超强台风,登陆时中心附近最大风力17级以上,会出现超过设计标准的极大风速情况,这对风机的抗风能力是极大的考验。在这种极端风力下,即使是抗台风风机,也可能会受到严重损坏。如果台风 “摩羯” 风力超过设计标准,可能会对风机造成多种损坏,主要包括以下方面:

塔筒:弯折或断裂:强大的风力可能使塔筒无法承受侧向压力和弯矩,导致塔筒在某个部位发生弯折,严重时会直接断裂。例如,若台风从侧面吹袭,且风力远超设计标准,塔筒可能因受横向力过大而在中间或底部等部位出现弯折甚至断开。

基础:基础松动或损坏:超标准的风力会对风机塔筒基础产生巨大的拉力和剪切力,可能导致基础松动,使塔筒的稳定性受到严重影响,进而发生倾斜或倒塌。 

叶片:变形或破裂:叶片在强风中会受到极大的空气动力载荷,当风力超过设计标准时,叶片可能因无法承受这种压力而发生变形,如出现扭曲、弯曲等情况。严重时,叶片可能会出现破裂甚至完全断裂。例如在一些强台风过后,部分风机叶片出现了明显的扭曲变形或从根部断裂的现象。

表面磨损和侵蚀:强风可能携带沙尘、杂物等,以高速冲击叶片表面,造成叶片表面的磨损和侵蚀,使叶片的气动外形受到破坏,影响风机的发电效率和性能。长期的磨损还可能降低叶片的强度和使用寿命。

机舱及传动链:内部设备移位或损坏:剧烈的摇晃和震动可能使机舱内的发电机、齿轮箱、控制系统等设备的固定装置松动或失效,导致设备在机舱内发生移位、碰撞,进而造成设备的损坏。例如发电机的定子和转子可能因移位而相互摩擦,损坏绕组;齿轮箱的齿轮可能因冲击而出现断齿或齿面磨损等情况。

密封性能破坏:强风可能使机舱的门、窗、通风口等部位的密封结构受损,导致雨水、沙尘等进入机舱内部,对内部设备造成腐蚀和损坏。例如雨水进入机舱后可能会使电气设备短路,影响风机的正常运行。

高强螺栓:连接部件松动或脱落:包括塔筒与叶片之间的连接螺栓、机舱与塔筒之间的连接法兰等连接部件,在超标准风力的作用下可能会松动甚至脱落,使风机的整体结构完整性遭到破坏,增加了风机倒塌的风险。


台风后机组检查的原则

台风对风机的结构件影响巨大,应重点检查叶片传动链等结构件。

 

建议的检查内容如下:

部件名称

检查方法

检查说明

叶片

外部+内部目视检查,可采用无人机+人工的方式

重点检查,如出现裂纹及变形,应做进一步检查

叶片连接螺栓

目视,检查有无断裂松动

重点检查

轮毂及变桨系统

外观检查及功能性检查

重点检查变桨电机、变桨减速器

传动链

检查主轴承座、齿轮箱外观、齿轮箱弹性支承、发电机地脚等

常规检查

机舱底座

检查机舱底座本体及焊缝

常规检查

偏航系统检查

检查偏航电机外观、偏航减速器外观、偏航齿等;测试偏航电机绝缘和直流电阻。

重点检查

塔筒及螺栓

内外目视检查,重点关注是否存在明显变形、法兰环焊缝、螺栓是否存在松动或断裂

重点关注法兰环焊缝及高强螺栓

基础及周边

检查基础是否有明显冲刷及移位或晃动痕迹。建议测量沉降和垂直度。

重点检查


当上述检查都完成后,可进行电气检查。电气检查与调试过程一致,不再详细描述。

 

需要注意的是,在确认电气系统可正常工作后,控制风机空转,并检查传动链及叶轮是否存在异响;如存在异响,应立即停机做进一步检查。风机正常运行后,要适当增加对机械部件的巡检频次以及CMS的分析频次,以降低风机运行的潜在风险。


SGS可提供全方位支持

在风机检查的过程中,以外观检查为主,会有部件存在疑似损伤又无法确定的情况。为明确风机部件的损伤程度,可采用一些检测手段,来明确风险。

SGS帮助风电企业应对“风险”


我们可提供以下服务:

  • 风机叶片无人机检查服务

  • 叶片内部检查服务

  • 叶片PAUT/UT探伤服务

  • 变桨轴承及吃面UT/MT探伤

  • 轮毂UT/MT探伤

  • 主轴UT/PAUT探伤;

  • 齿轮箱内窥镜检测

  • 机架UT/MT探伤

  • 高强螺栓PAUT探伤

  • 塔筒UT/MT检测

  • 混塔低频阵列探伤;

  • 基础沉降及垂直度检测

  • 基础裂纹检测

  • 其它检测

  • 保险定损服务

  • 维修评估及维修质量监督

  • 技术支持服务


关于SGS风能团队

SGS风能团队隶属于工业服务电力和能源事业部,2008年起从事新能源检测认证服务,历史积淀深厚;SGS已为国内及全球客户服务5万余台次,容量130吉瓦。

新能源团队由各专业工程师组成,专业工程师具有丰富的行业经验,专业范围涵盖土建、电气、机械、叶片、无损、安全、风机检测、载荷、结构、储能、风资源等,服务范围覆盖新能源全生命周期。

SGS提供各个阶段的综合解决方案,可为客户提供全面的服务,通过全国200多家自有实验室,可实现快速响应。风机安全排查服务获得CNAS 17020资质(注册编号:IB0058-023);多年的风机检测和风机安全排查实践,检查更专业更有针对性。

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