高強(qiáng)螺栓連接副作為最常見、最重要的裝配連接方式,被廣泛應(yīng)用于塔筒、機(jī)架、機(jī)艙、葉片等各種需要緊固連接的部件上。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境惡劣,載荷工況復(fù)雜,隨著機(jī)組的長(zhǎng)期運(yùn)行,螺栓的疲勞斷裂幾乎不可避免。
如何才能高效的查找螺栓斷裂的真正原因?九洲普惠下面以風(fēng)機(jī)葉片螺栓疲勞斷裂故障分析為例,來分享“六步驟”質(zhì)量問題調(diào)查。
一、問題信息收集
葉片螺栓發(fā)生斷裂后,斷裂現(xiàn)場(chǎng)是問題分析的重要信息來源,故障現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)及信息的及時(shí)傳遞尤為重要,主要應(yīng)有以下內(nèi)容:
1、 文字信息:文字描述是對(duì)風(fēng)機(jī)問題發(fā)生過程的詳細(xì)反饋,主要對(duì)故障發(fā)生前后,風(fēng)機(jī)運(yùn)行的異常情況進(jìn)行描述,應(yīng)包含機(jī)型的相關(guān)信息。
2、 圖片信息:圖片是對(duì)問題最直接的反饋媒介,是文字信息的補(bǔ)充,應(yīng)包含:
斷裂螺栓相對(duì)位置:一般以吊裝時(shí)候標(biāo)記的“0”度位置開始,順時(shí)針計(jì)數(shù)、標(biāo)記,要對(duì)斷裂螺栓的位置進(jìn)行拍照;
螺栓斷裂位置:葉片螺栓為雙頭螺柱,擰入葉片側(cè)為平頭形式,而在輪轂側(cè)為內(nèi)六角形式,要對(duì)螺栓斷裂位置進(jìn)行拍照;
螺栓斷口:螺栓斷口包含有斷裂形式的重要信息,要對(duì)斷進(jìn)行清晰的宏觀、微觀拍照;
葉片螺栓出廠要求有螺栓的追溯信息:包括螺栓的廠家、規(guī)格、批次信息等,需要進(jìn)行拍照。
二、問題臨時(shí)處理
葉片螺栓斷裂往往包含比較復(fù)雜的原因,對(duì)于問題的分析及定責(zé)一般都需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期,因此故障發(fā)生后,盡快實(shí)施臨時(shí)處理措施,恢復(fù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。臨時(shí)處理措施主要應(yīng)有以下內(nèi)容:
1、 問題處理準(zhǔn)備:
方案制定:?jiǎn)栴}的臨時(shí)處理方案需要有專業(yè)技術(shù)部門的會(huì)簽或?qū)徟?/span>
物料準(zhǔn)備:?jiǎn)栴}需要對(duì)螺栓進(jìn)行更換,更換之前應(yīng)將螺栓、螺母、墊片、潤(rùn)滑劑等物料準(zhǔn)備齊全,確定安裝力矩等施工參數(shù),同時(shí)也應(yīng)檢查力矩扳手等安裝工具。
2、問題處理與記錄:
問題處理:在確認(rèn)問題處理方案及物料無誤后,進(jìn)行故障處理。
處理的記錄:?jiǎn)栴}處理完,除了要限功率運(yùn)行一段時(shí)間外,還需對(duì)問題的處理情況進(jìn)行記錄,應(yīng)包括:更換螺栓的數(shù)量、位置、螺栓的廠家、批次、扭矩系數(shù)等信息。
三、直接原因分析
葉片螺栓發(fā)生斷裂,螺栓本身是否合格是首先需要進(jìn)行確認(rèn)的,對(duì)于螺栓本身的調(diào)查可以找到問題的直接原因或相關(guān)提示。調(diào)查一般包含以下內(nèi)容:
1、螺栓的斷裂形式:一般來講,從螺栓的斷口就可以初步判定螺栓斷裂是疲勞斷裂還是極限斷裂。在假設(shè)螺栓合格的情況下,如果是疲勞斷裂就要考慮疲勞源,如果是極限斷裂就要考慮拉力來源。
2、螺栓的失效分析:螺栓的失效分析一般委托有CNAS認(rèn)證的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行,通過對(duì)螺栓的材質(zhì)、機(jī)械性能、斷裂形式等全面分析,確定其失效模式。如果發(fā)現(xiàn)螺栓本身存在缺陷,那很可能問題批量存在,在后續(xù)調(diào)查及問題處理時(shí)就要重點(diǎn)關(guān)注。
3、螺栓安裝工藝調(diào)查:螺栓的疲勞斷裂一般是由于螺栓沒有打緊,而極限斷裂往往是螺栓打的過緊,因此需要迅速排查施工工藝,包括力矩選擇、潤(rùn)滑劑及相關(guān)內(nèi)容。
4、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境:葉片螺栓斷裂可能與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境有關(guān),比如大風(fēng)急停、超低溫運(yùn)行、關(guān)聯(lián)部件損壞等等,都可能導(dǎo)致螺栓的斷裂。
四、根本原因分析
只有進(jìn)行全面、系統(tǒng)的質(zhì)量調(diào)查,才有助于找到根本原因,制定有效對(duì)策。質(zhì)量調(diào)查需包含以下內(nèi)容:
1、 螺栓的設(shè)計(jì):包含螺栓的選型、技術(shù)參數(shù)等,除此之外還要調(diào)查螺栓在預(yù)定的運(yùn)行環(huán)境下(包括的設(shè)計(jì)載荷、疲勞壽命等)的設(shè)計(jì)要求,一般看設(shè)計(jì)裕度是否滿足要求。