向乾

（中鋼集團(tuán)（貴州）業(yè)黔檢測咨詢有限公司，貴州 貴陽 550081）

0 前言

我國風(fēng)電發(fā)展步入快車道逾十年，已成為推動全球風(fēng)電裝機(jī)量增長的主引擎。然而，近期集中爆發(fā)的風(fēng)機(jī)倒塌事故則為我們敲響了警鐘，預(yù)應(yīng)力錨栓這種基礎(chǔ)作為風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)的一種基礎(chǔ)形式，雖然避免了基礎(chǔ)環(huán)應(yīng)力集中以及將混凝土分割開來的缺陷，受力相對均勻，且基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土基本上仍然保持一個整體狀態(tài)[2]，是一種廣泛使用的結(jié)構(gòu)。但是在結(jié)構(gòu)運(yùn)行中也存在一定的問題，也就是會出現(xiàn)錨栓欠張拉或過張拉現(xiàn)象。但隨著預(yù)應(yīng)力錨栓連接方式的廣泛應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力錨栓在預(yù)應(yīng)力張拉后的失效問題日益凸顯，具體表現(xiàn)為在設(shè)備吊裝完成后對基礎(chǔ)錨栓進(jìn)行張拉施加預(yù)應(yīng)力時存在錨栓松動甚至拔出的現(xiàn)象，該問題在各地風(fēng)電場建設(shè)中屢見不鮮[1]。

為保證后期風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全，對于欠張拉的錨栓應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充張拉至設(shè)計(jì)預(yù)拉力；對于過張拉的錨栓應(yīng)將螺母卸載后重新張拉至設(shè)計(jì)預(yù)拉力。

1 方法和原理

隨著工業(yè)安裝對螺栓拉力要求的提高，靠扭矩計(jì)算拉力已不能滿足精度要求，液壓螺栓拉伸器是利用手動或電動高壓泵生產(chǎn)的拉力作用在螺栓上，使其在彈性彎形區(qū)內(nèi)被拉長，螺栓直徑微量變小，螺母可輕松地旋到底，拉伸器卸載后即完成緊固工作，反之則可輕松地拆下螺母，而螺栓副的螺紋不受損傷，拉力準(zhǔn)確，是一種安全、高效、便捷的螺栓副緊固、拆卸方法。螺栓拉伸器設(shè)備圖如圖1所示。

工作注意事項(xiàng)：

（1）檢測前必須檢查各部件是否正常。

（2）使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守主要參數(shù)中的規(guī)定，切忌超載荷使用。

（3）如泵體的油量不足時，需先向泵中加入充分過濾后的液壓油才能工作。

圖1 螺栓拉伸器設(shè)備

（4）使用時先將泵體上的放油螺釘旋緊，即可工作。欲使活塞桿下降，將泵體放油螺釘按逆時針方向旋松，拉伸器卸荷，壓住活塞桿即逐漸下降，拉動拉頭旋轉(zhuǎn)使油缸下壓復(fù)位。

2 工程實(shí)例

貴州某風(fēng)力發(fā)電場，項(xiàng)目總裝機(jī)45MW，項(xiàng)目上網(wǎng)電量9094萬kWh，設(shè)計(jì)安裝金風(fēng)科技風(fēng)力發(fā)電機(jī)組68臺2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量170MW，風(fēng)機(jī)塔筒中心高度為90m，配套建設(shè)220kV升壓站一座及220kV送出線路一條與電網(wǎng)連接。風(fēng)機(jī)采用陜西海豐生產(chǎn)的錨栓式基礎(chǔ)，每臺機(jī)組安裝M48螺母2×106顆，如圖2所示。

2.1 工作參數(shù)

在基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求且塔筒底段吊裝到位后，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨栓的張拉緊固工作?；A(chǔ)預(yù)應(yīng)力錨栓的張拉力應(yīng)滿足表1的要求。

2.2 檢查級別

A級：為風(fēng)機(jī)剛投入運(yùn)行累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)滿500h后的檢查，單個法蘭按比例抽檢，如錨栓松動，緊固該錨栓并檢查其相鄰的四顆錨栓，對重新緊固的錨栓作好標(biāo)識和記錄。

表1 風(fēng)機(jī)錨栓檢測技術(shù)要求

圖2 現(xiàn)場檢測

B級：為風(fēng)機(jī)運(yùn)行滿一年后的檢查，單個法蘭按比例抽檢，如錨栓松動，緊固該錨栓并檢查其相鄰的四顆錨栓，對重新緊固的錨栓作好標(biāo)識和記錄。

C級：為風(fēng)機(jī)運(yùn)行滿三年后的檢查，單個法蘭按比例抽檢，如錨栓松動，緊固該錨栓并檢查其相鄰的四顆錨栓，對重新緊固的錨栓作好標(biāo)識和記錄。

2.3 現(xiàn)場檢測

（1）除了正常的檢查計(jì)劃外，凡遇11級（32m/s）以上大風(fēng)，或者風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生共振（風(fēng)機(jī)反復(fù)啟停）應(yīng)檢查錨栓緊固標(biāo)識（螺紋、螺帽、墊片、法蘭板）是否有相對轉(zhuǎn)動。所有的操作和檢查都必須有完整的記錄。

（2）檢查采用拉伸法，對檢查錨栓張拉到驗(yàn)收油壓，螺母與法蘭板之間無間隙且螺母用扳手施加扭矩50～100N·m不能擰動，則說明該螺栓達(dá)到驗(yàn)收要求。

（3）如螺栓、螺母有損壞，應(yīng)更換，更換后應(yīng)作好標(biāo)記，并在檢查報(bào)告中做好記錄。

（4）拉伸設(shè)備安裝完備后，加壓到“超張拉油壓”，用呆扳手或撥動環(huán)擰緊法蘭錨栓螺母，擰緊力矩不小于300N·m，并標(biāo)識緊固標(biāo)識（從錨栓螺紋過螺母、墊片到法蘭盤畫一道直線），對于檢測時防腐層遭到破壞的，重新進(jìn)行防腐處理后標(biāo)識緊固標(biāo)識。

（5）目測：仔細(xì)查看法蘭全部錨栓，如錨栓無已緊固標(biāo)識或錨栓上端露出法蘭板長度異常，則應(yīng)重點(diǎn)抽檢。

（6）檢測時，按照塔筒門方向?yàn)橹休S線，將基礎(chǔ)均分為8個區(qū)域，按照抽檢比例，所抽檢的錨栓應(yīng)平均分布在每個區(qū)域。

（7）每一項(xiàng)檢測需要有兩人以上共同進(jìn)行，每一個檢測點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)需經(jīng)復(fù)核無誤后，填入原始記錄表。

（8）對于檢測不合格的螺栓，在記錄表填寫相應(yīng)檢測數(shù)據(jù)后，對欠張拉的螺栓進(jìn)行補(bǔ)充張拉至設(shè)計(jì)預(yù)拉力；對于過張拉螺栓，用不大于1.3倍設(shè)計(jì)預(yù)拉力將螺母卸載后重新張拉至設(shè)計(jì)預(yù)拉力，若使用超過1.4倍設(shè)計(jì)預(yù)拉力才能將螺母松動，則需要更換該錨栓。

（9）每臺機(jī)組錨栓檢測工作結(jié)束后，對抽檢的所有螺栓做好防腐處理。

（10）現(xiàn)場檢測時，應(yīng)嚴(yán)格遵守機(jī)組相關(guān)的規(guī)章制度和安全操作規(guī)程。

2.4 檢測結(jié)果

根據(jù)檢測統(tǒng)計(jì)表分析，本次檢測工作共對68臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)3128顆錨栓進(jìn)行了檢測，整體上看，欠張拉檢測錨栓共計(jì)2992顆，共發(fā)現(xiàn)73顆錨栓欠張拉，占檢測錨栓的2.44%，過張拉檢測錨栓共計(jì)136顆，未發(fā)現(xiàn)有錨栓過張拉。從單臺風(fēng)機(jī)上分析，共發(fā)現(xiàn)39臺風(fēng)機(jī)存在欠張拉現(xiàn)象，每臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)欠張拉錨栓數(shù)量基本為1～2顆，最多的為4顆，位于10638N4風(fēng)機(jī)。檢測結(jié)果見表2。

表2 風(fēng)機(jī)錨栓檢測結(jié)果

通過對該風(fēng)電場68臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)錨栓張拉力進(jìn)行的欠張拉與過張拉抽檢，可得出如下結(jié)論：

該風(fēng)電場68臺風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)錨栓整體運(yùn)營狀態(tài)良好；所抽檢2992顆錨栓中發(fā)現(xiàn)73顆錨栓欠張拉，占檢測錨栓的2.44%，維護(hù)檢測過程中均已張拉至設(shè)計(jì)張拉力；所抽檢錨栓中未存在過張拉現(xiàn)象，實(shí)測張拉力均未超過設(shè)計(jì)值的1.3倍，且現(xiàn)場檢測過程中均已恢復(fù)至設(shè)計(jì)張拉力。

3 結(jié)語

由此可見，針對預(yù)應(yīng)力錨栓的風(fēng)電基礎(chǔ)形式，在后期運(yùn)維中對其進(jìn)行定期檢測，可有效防止事故的發(fā)生，保證后期風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全，對事故進(jìn)行防范。同時，錨栓定檢技術(shù)方便、高效、快捷，在風(fēng)機(jī)運(yùn)維過程中既能保證質(zhì)量又能節(jié)約檢測成本。