風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架用鋼板常見質(zhì)量問題及控制措施

蔣國(guó)祥 趙曉龍 馬永偉

摘要：隨著風(fēng)電行業(yè)的大力發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的制造技術(shù)得到了空前的提升和進(jìn)步。近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步提高，重量輕、性能高的低成本塔架代替重量大、性能低的高成本塔架已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。鋼板作為塔架的主要組成部分，其質(zhì)量的好壞直接決定著塔架性能的高低。文章對(duì)風(fēng)電塔架用鋼板常見缺陷進(jìn)行了詳細(xì)的分類與綜述。同時(shí)，對(duì)控制缺陷的產(chǎn)生進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架；鋼板；缺陷；質(zhì)量控制

1 引言

風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架用鋼板一般為低合金高強(qiáng)度熱軋鋼板，常見牌號(hào)為Q345C、Q345D及Q345E等，根據(jù)使用環(huán)境溫度的高低而選用【1】。該牌號(hào)鋼板生產(chǎn)技術(shù)已非常成熟，隨著大量的使用及快速的發(fā)展，客戶對(duì)其質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求。但在生產(chǎn)過程中，為滿足產(chǎn)量需求，再加上各鋼廠檢驗(yàn)檢測(cè)程序的不完善及硬件設(shè)施的不足等因素的影響，生產(chǎn)出廠的鋼板往往有部分達(dá)不到客戶及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等的要求，使用時(shí)一旦入場(chǎng)檢驗(yàn)不嚴(yán)，使其流入塔架生產(chǎn)工序，制作成塔架，將有可能造成重大的損失及不可挽回的惡果。為了提高塔架的質(zhì)量，塔架生產(chǎn)廠家采取了很多措施來加強(qiáng)了鋼板的入場(chǎng)檢驗(yàn)工作，例如入場(chǎng)UT抽檢、理化復(fù)檢及外觀檢測(cè)等。

2 風(fēng)電塔架用鋼板常見缺陷分類

2.1 質(zhì)量證明文件缺陷

質(zhì)量證明文件缺陷常見的有：a、證明文件字跡打印不清、加蓋檢驗(yàn)合格章不清或是未加蓋檢驗(yàn)合格章；b、交貨狀態(tài)、牌號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、探傷等級(jí)及厚度公差等級(jí)與合同要求不一致；c、理化檢測(cè)數(shù)據(jù)不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；d、鋼板號(hào)、爐批號(hào)及規(guī)格尺寸與實(shí)物不相符。

2.2 表面缺陷

對(duì)于熱軋鋼板表面缺陷分類已經(jīng)有統(tǒng)一的國(guó)際評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)其產(chǎn)生的原因和形狀等要素的不同，中厚板材表面的缺陷共分為33種【2，3】。但是針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架用熱軋鋼板，從缺陷的表面外在形態(tài)加以歸納、整理，主要可以分五個(gè)大類：

（1）麻點(diǎn)、麻坑：麻點(diǎn)為細(xì)小的非金屬內(nèi)部夾雜物，延伸于軋制方向且有明顯的顏色【4】，打砂完成后表面夾雜物掉落，形成麻坑；

（2）夾雜：夾雜一般是在鋼板表面上有一定深度的非金屬夾雜物，一般呈現(xiàn)點(diǎn)狀、條狀、或者塊狀分布【5】。新生產(chǎn)鋼板出廠時(shí)一般較難發(fā)現(xiàn)，在鋼板進(jìn)入卷制工序后，外表面會(huì)受拉變形，內(nèi)表面會(huì)受壓變形，但由于夾雜物的變形量比鋼板本體的變形量小而發(fā)生夾雜物開裂及脫落現(xiàn)象，尤其在鋼板打砂完成后，夾雜物會(huì)大量脫落，非常明顯，如圖1；

（3）起皮：依附在鋼板表面的金屬薄片，呈不規(guī)則分布，大小不同，深淺不等，下面常有夾雜物存在，有些沒有和基體相連，有些部分區(qū)域與基體相連；由于其塑性與鋼板本體相近，有部分與基體相貼較緊的，在卷板及打砂時(shí)一般較難脫落被發(fā)現(xiàn)，但在長(zhǎng)時(shí)間放置之后就會(huì)慢慢的翹起，尤其在做完防腐噴漆之后，很容易被發(fā)現(xiàn)，如圖2；

（4）壓痕、扎痕、劃痕（劃傷）：該類缺陷都有非常明顯的外觀，產(chǎn)生于軋制、倒運(yùn)及生產(chǎn)各工序中，容易被發(fā)現(xiàn)；

（5）裂紋：裂紋一般目視很難被發(fā)現(xiàn)，常伴隨著焊縫表面磁粉探傷時(shí)在熱影響區(qū)的裂紋被發(fā)現(xiàn)。

2.3內(nèi)部缺陷

理化復(fù)檢不合格：理化檢測(cè)在鋼廠是一個(gè)非常重要的出場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目，故而出廠后復(fù)檢不合格的概率較?。?/p>

超聲波探傷不合格（非探傷板除外）：超聲波檢測(cè)以不破壞鋼板并迅速的檢測(cè)出鋼板內(nèi)部的缺陷而被大量的使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架用鋼板也由初期的部分設(shè)計(jì)要求超聲波探傷而迅速的發(fā)展到今天幾乎所有的設(shè)計(jì)及所有機(jī)型用鋼板均要求超聲波探傷。

2.4外形缺陷

厚度、寬度及長(zhǎng)度超差：無規(guī)律，隨機(jī)出現(xiàn)；

鋼板切邊不齊：一般出現(xiàn)于剪板機(jī)切邊的鋼板，長(zhǎng)度方向一刀切不掉進(jìn)行二次切邊時(shí)容易出現(xiàn)，造成切邊搭接處凸出或是內(nèi)凹；

鋼板表面不平：多出現(xiàn)于薄板受壓變形，或是軋制時(shí)受力不均勻及冷速較快后由鋼板本身內(nèi)應(yīng)力造成的變形。

3 風(fēng)電塔架用鋼板常見缺陷的防止及控制措施

3.1 加強(qiáng)供應(yīng)商的選擇

供應(yīng)商的選擇極為重要，它直接決定著一批鋼板中質(zhì)量問題的比例。由于相對(duì)于鋼廠，塔架生產(chǎn)廠家對(duì)鋼板的檢驗(yàn)檢測(cè)手段極為有限，所以選擇優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，就會(huì)直接從源頭上降低鋼板質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)。建議直接采購(gòu)國(guó)有大型鋼廠的鋼板，選擇供應(yīng)商時(shí)應(yīng)做好充分的前期調(diào)研工作，當(dāng)選擇代理商時(shí)尤為重要。

3.2加強(qiáng)入場(chǎng)檢驗(yàn)

鋼板入場(chǎng)檢驗(yàn)為鋼板使用過程中的第一道工序，按要求，應(yīng)做好以下項(xiàng)目的檢驗(yàn)，并做好檢驗(yàn)記錄：

3.2.1質(zhì)量證明文件的審查

質(zhì)量證明文件是鋼板生產(chǎn)廠家出具的證明鋼板質(zhì)量合格的文件，該文件的合格與否，直接代表著鋼板的合格與否，對(duì)質(zhì)量證明文件的審查，為鋼板入場(chǎng)檢驗(yàn)中首要的檢查內(nèi)容。

3.2.2外觀的檢驗(yàn)

外觀檢驗(yàn)主要針對(duì)鋼板的外形及表面缺陷進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)方法也比較簡(jiǎn)單，可直接用肉眼進(jìn)行觀看，針對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有表面缺陷的鋼板，必要時(shí)可借用磁粉檢測(cè)等手段對(duì)相關(guān)批次或全部鋼板進(jìn)行更深層次的檢測(cè)。

3.2.3厚度及有效長(zhǎng)寬尺寸的檢驗(yàn)

該項(xiàng)檢測(cè)重點(diǎn)為厚度檢測(cè)，建議按批次進(jìn)行全檢，有效長(zhǎng)與寬的檢測(cè)可定期進(jìn)行抽檢，一般只要能滿足下料工序的下料即可。

3.2.4理化檢測(cè)

理化檢測(cè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，均需按爐號(hào)做化學(xué)分析檢驗(yàn)、按爐號(hào)做力學(xué)性能檢驗(yàn)【1】，個(gè)別的項(xiàng)目也會(huì)因設(shè)計(jì)要求的不同而不同。

3.2.5超聲波檢測(cè)

按照鋼板訂貨時(shí)探傷等級(jí)的要求，鋼板入場(chǎng)需進(jìn)行相應(yīng)的超聲波檢測(cè)，行業(yè)內(nèi)普遍要求的檢測(cè)比例為批次總量的10%進(jìn)行100%的復(fù)檢，但如有一張板不合格，必須每張板都進(jìn)行復(fù)驗(yàn)【6】。

3.2.6磁粉檢測(cè)

鋼板表面裂紋是鋼板表面特別嚴(yán)重的缺陷之一，是絕對(duì)不允許存在的，目前行業(yè)內(nèi)還未有強(qiáng)制要求入場(chǎng)磁粉檢測(cè)的規(guī)定，但為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，鋼板入場(chǎng)還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的表面磁粉檢測(cè)，建議按照入場(chǎng)批次總量的10%進(jìn)行100%的復(fù)檢，如有一張板不合格，必須每張板都進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

3.3加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的檢查

生產(chǎn)過程中的檢查是鋼板入場(chǎng)之后檢驗(yàn)的極為重要的一項(xiàng)，也是最后的一項(xiàng)，由于檢測(cè)手段的局限性以及檢測(cè)成本等原因的影響，鋼板表面不明顯的一些缺陷以及鋼板的下表面往往成為前期檢驗(yàn)的盲區(qū)，但在生產(chǎn)過程中，隨著卷板工序的進(jìn)行，鋼板的下表面會(huì)進(jìn)入檢驗(yàn)人員的視線，具備檢驗(yàn)的條件，尤其是當(dāng)打砂工序結(jié)束后，鋼板一些前期不太明顯的表面缺陷也會(huì)暴露出來。

4 應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)鋼板缺陷的嚴(yán)格控制，極大的減少了因鋼板質(zhì)量問題而造成的塔架成品及半成品的報(bào)廢次數(shù)及返修工作，不僅提高了塔架生產(chǎn)的效率，縮短生產(chǎn)周期，保證了質(zhì)量，同時(shí)還有效的降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益；僅2015年公司生產(chǎn)塔架900余套，使用鋼板10余萬噸，通過對(duì)鋼板質(zhì)量的嚴(yán)格控制，取得經(jīng)濟(jì)效益近150萬元以上。

5 結(jié)束語

風(fēng)電塔架用鋼板，生產(chǎn)過程中不可避免的會(huì)發(fā)現(xiàn)各種各樣的缺陷，但由于檢測(cè)手段的局限性或是企業(yè)管理的漏洞等原因，往往會(huì)有個(gè)別質(zhì)量問題鋼板流入生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品生產(chǎn)線，本文對(duì)其常見的缺陷做出了詳細(xì)的分類，并對(duì)質(zhì)量問題的防止及控制措施也做了詳細(xì)的介紹，但隨著行業(yè)的飛速發(fā)展，從設(shè)計(jì)層面對(duì)風(fēng)電塔架用鋼板會(huì)提出越來越多的要求，針對(duì)不同的要求，新的缺陷會(huì)不斷被發(fā)現(xiàn)，這個(gè)問題還需要進(jìn)一步的研究和探討。

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