电站风机塔筒法兰高强螺栓紧固施工质量问题分析与控制探讨

电站风机塔筒法兰高强螺栓紧固施工质量问题分析与控制探讨

王海峰

身份证号：370705199204089815

摘要：风电产业已被国家列为战略性新兴产业之一，风电场的建设快速发展，如何做好风电场建设的建造质量，保证风电机组安全稳定运行，是业主的高度关注的焦点；大型风机钢塔高强螺栓紧固质量是风机钢塔筒安装的关键工序，本文通过对高强螺栓紧固质量问题的统计分析探讨，提出了有效的现场施工控制措施，取得了满意的效果。

关键词：大型风机钢塔 高强螺栓紧固 质量控制

引言

风电产业是可循环新能源产业，我国已将风电产业列为国家战略性新兴产业之一，风电场建设实现了快速发展，控制好风电设备的安装质量，保证风电机组运行的稳定性，备受行业的高度关注。 大型风机钢塔高度早已超过百米，由几段组成，每段钢塔筒法兰连接均使用高强螺栓连接副连接，如何控制好紧固强螺栓的紧固质量是风机钢塔筒安装的关键工序。本文通过以某一风电项目风机塔筒安装为例，对电站风机塔筒法兰高强螺栓紧固质量问题进行统计分析探讨，提出了控制措施，以此为同行提供有价值的借鉴。

1 概述

某风电场装机多台2000kW的风力发电机组，规划装机规模为100MW。风机塔高140米，各钢塔筒法兰连接面都使用高强螺栓连接副（以下简称：高强螺栓）来连接紧固，每台风机有1108套高强螺栓，所用高强螺栓连接均采用扭矩紧固法，提高高强螺栓的施工质量是工程关注的重点。

2 风机塔筒高强螺栓施工质量问题的现状统计与分析

2.1 高强螺栓施工质量问题的现状

在工程施工过程中，我们对施工已完成的部分风机塔筒的高强螺栓进行汇总统计发现高强螺栓的一次验收合格率仅为93.40%。具体见下表1：

  表1：高强螺栓质量问题项目统计表

2.2 高强螺栓施工质量问题的现状分析

从上述表1、表2分析得知，现场施工中存在的质量问题中在项目统计，欠拧质量问题占比5.60%，发生的频次占84.86%，说明主要集中在欠拧环节，现场力矩紧固不到位所致，次之为漏紧环节，针对主要问题进行现场施工原因分析。

2.3 现场主要质量问题的施工环节原因分析

2.3.1 现场操作人员操作不熟练，专项技能系统培训不足，实操练习不重视、技能鉴定不到位，没能掌握操作要领；对现场紧固使用的工具设备性能、使用方法和校对方法掌握不熟练等；

2.3.2 高强螺栓检验制度执行不严格，现场人员质量意识差。施工人员重量意识淡薄，责任心不够，未能按照高强螺栓的检验制定去执行，高强螺栓摩擦面清理保护不彻底，自检不到位或流于形式，存有敷衍了事的行为；没有现场专职人员，管理部到位、监督不到位，制度奖罚不分明，重视不足。

2.3.3 力矩扳手校准标定不严格，力矩扳手套筒上无刻度标记。现场使用的力矩扳手校准标定未有完全按规定的要求去做，不能保证上下班各一次的频次，或校验标定不认真，从事校验标定工作的操作人员不固定，经验缺乏；力矩扳手套筒上没有标记刻度，不能确保力矩是否施拧紧固到位。

3 风机塔筒高强螺栓施工质量问题的控制

通过对风机塔筒高强螺栓施工质量问题的分析，结合现场实际情况，制定了防止发生质量问题的对策进行有效控制。

3.1 对现场操作人员进行全面的培训

3.1.1对现场操作人员进行高强螺栓紧固专项培训，详细讲解螺栓安装、紧固工艺流程、操作要点、质量要求等，组织专项知识考核，检查操作人员是否掌握相应知识，全流程操作和要求，并考核合格。

3.1.2 对操作人员使用的机械和操作的液压泵站、力矩扳手等进行保养、使用方法、操作规程进行实地培训。使操作人员能够通过培训熟练掌握机械和工具的操作规程，熟练掌握工具的性能、使用方法、校对方法以及校验标准；同时按要求做好日常保养和维护，保证其正常使用。

3.2做好高强螺栓紧固的技术交底，规范现场安装操作，严格执行各项目检验制度。

3.2.1 工程技术人员对现场实际操作人员进行详实的技术交底，包括操作操作工具的正确使用，流程具体步骤，安全注意事项，还要对操作的每个环节质量要求做详细的说明，使大家熟悉每一步、每一个环节做到什么程度、达到的合格标准。

3.2.2 现场按流程、按程序规范去执行，不得省略应有的步骤，从结合面、螺栓的清理到垫圈到螺栓安装一步一步的进行，如螺栓的孔边、摩擦面的板边必须保证不出现毛刺的情况，摩擦面禁止出现油漆、油污、氧化铁皮、 焊疤和毛刺等现象，其表面需要呈现出铁色，且无明显的不平，摩擦面处于紧贴状态，其紧贴面要大于 70%，已经处理好的摩擦面必须按时进行防护工作。按规定的紧固顺序进行初紧和终紧，一道工序合格后再进行下一道工序。

3.3 加强设备的维护，保持工器具的有效性。施工现场下厂家技术人员的指导下，严格按照设备厂家提供的液压泵站使用维修手册进行操作和检查，不得出现漏油、泄压等现象。施拧扳手在扭矩系数试验仪上进行标定，标定次数为每天上班前和下班后各一次。标定误差规定为：上班前标定不得大于规定值（规定值另行通知）的± 3%；下班后标定不得大于规定值的± 5%；现场操作人员应相对固定的从事标定工作，且应熟悉施拧扳手和扭矩系数试验仪的操作规程并按规定操作；高强螺栓力矩扳手在施工前进行的检查、记录，核对校正用扭矩扳手误差范围。

3.4 做好高强螺栓的质量检验和现场储存防护。

3.4.1高强螺栓连接副应按批配套进场，并附有出场产品质量证明书，应同批内配套使用；核查高强螺栓长度、规格、数量等符合要求；委托有检验资质的第三方，分批号对高强螺栓连接组合件保证载荷试验、楔负载拉力试验、扭矩系数等试验指标进行检测，符合相关国家规范要求。

3.4.2高强螺栓入库时应仔细清点，并分批号、分规格、分厂家进行存放，不得混淆；做好防潮防尘、防雨、以及通风工作，以防止锈蚀和表面状态改变；要建立完整的明细库存台帐和发放登记领用制度，做到先到的先用；高强螺栓使用应严格按照厂家要求执行，即开箱24h内必须安装完成；在运输、保管过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹和污染等。

结束语

在风电场工程建设过程中，通过对上述现场高强度螺栓紧固出现的质量问题的分析和探讨，找到了现场施工环节存在问题的根源所在，制定可行的解决问题措施，严格按规定的要求进行施工和控制质量，以保证现场高强螺栓紧固的一次合格率和工程建设质量，提高风电机组运行的可靠性和安全性。

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[2]卢现阳.装配式钢结构高强螺栓的施工质量控制探究.中国高新科技[J]，2021（10）21.79-80

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