风电高强螺栓表面缺陷失效分析

黄昆

摘要：近些年来，虽然我国的风力发电水平得到了进一步的发展与提高，其不仅提高了发电的效率，还对我国的经济发展增加了的经济效益和社会效益。但是，从我国目前风力发电的工作现状来看，风电高强度螺栓的表面存在着缺陷失效的问题，这无论是对于风电高强度螺栓的工作状态，还是对于风电的工作水平都产生了不利影响。本文基于这个视角，首先针对风电高强度螺栓表面缺陷的原因进行系统性阐述，然后针对这些缺陷原因，提出一些解决方法，旨在促进我国风力发电系统的运行水平迈向新的阶段。

关键词：风电；高强度螺栓；表面缺陷；失效

引言：在我国的风电工程中，高强度螺栓不仅在一定程度上决定了的风力发电系统的运行效率，还在一定程度上决定了我国社会居民的用电安全问题。高强度螺栓作为我国风力发电系统中的一个重要组成部分，它对于我国风力发电发挥着不可替代的作用。近年来，由于我国高强度螺栓的表面缺陷问题和螺栓失效问题层出不穷，这不仅给电厂工作人员的生命安全问题造成一定的损害，还制约了国家的经济发展水平。因此，对于我国风电高强度螺栓的表面缺陷失效问题进行探讨就显得尤为重要。为此，本文对我国风电高强度螺栓表面缺陷的现实情况进行加以研究，从而提出一些解决方法，进而使得本文的研究具有一定的借鉴意义和参考价值。

1. 风电高强度螺栓表面缺陷问题产生的主要原因

1. 热处理制度不合理

从目前我国风电高强度螺栓热处理制度的现实情况，其热处理制度存在不合理的现象，这种不合理的热处理制度会带来一系列不良后果，其主要表现为：第一，高强度螺栓的的表面出现贝氏体组织；第二，高强度螺栓的内部组织出现异常。这些现象的出现都会导致高强度螺栓的表面出现一定的缺陷，进而使得高强度螺栓出现失效问题。

（二）螺栓加工质量不达标

风电高强度螺栓的加工质量在一定程度上能够对螺栓的使用周期以及风电的运行状态产生重要的影响。从目前的现实情况来看，我国风电高强度螺栓的表面加工质量是比较差的，其主要表现在以下几个方面：第一，高强度螺栓中的C含量低于标准值；第二，高强度螺栓的力学性能低于标准值；第三，高强度螺栓的硬度均匀性不够；第四，高强度螺栓加工质量监管力度不足。风电高强度螺栓加工质量的各项指标都达不到相应的标准只会导致高强度螺栓的断口出现疲劳的状况，最终并导致高强度螺栓断口出现断裂的情况，并且导致高强度螺栓表面缺陷失效问题的出现。

（三）加工工序不规范

在风电高强度螺栓的加工工序工作中，加工工序的操作是否规范不仅影响着加工的工作进度与工作效率，还影响着高强度螺栓的工作效果，因此，加工工序操作的规范性对于整个风电厂的安全都发挥着十分重要的作用。就我国目前高强度螺栓加工工序的发展现状来说，我国许多风电高强度螺栓在加工过程中并没有按照加工的科学顺序进行操作，其操作缺乏规范性，例如，有些高强度螺栓厂家采取先热处理后机械加工的方式进行加工，甚至有些厂家为了追赶加工进度采取减少加工步骤的方式进行加工等，这些不合理的螺栓加工工序不仅会使得轧制流线组织被切断、螺纹强度被削弱、根部受力不均匀等一系列问题的出现，从而使得高强度螺栓的表面缺陷失效问题层出不穷，进而对我国风力发电的整体情况产生十分不利的影响。

2. 解决风电高强度螺栓表面缺陷失效的具体措施

1. 改进螺栓的热处理制度

针对风电高强度螺栓热处理制度不合理的现实情况，我国风电厂应该根据风电高强度螺栓的实际状况，以现实状况为出发点，逐步改进高强度螺栓的热处理制度。需要特别注意的是，在对高强度螺栓进行热处理工作时，一定要根据实际需要把握好热处理的温度和时间，温度过高过低或时间过长过短都会影响高强度螺栓的热处理工作以及螺栓的基本性能，最大限度地避免高强度螺栓表面出现贝氏体组织以及螺栓内部组织异常现象的出现，保证高强度螺栓的有效性。

2. 提高螺栓的加工质量

从目前阶段来看，针对我国风电高强度螺栓加工质量不达标的问题，为了进一步保障我国风电高强度螺栓的加工质量，无论是我国政府部门，还是我国风电厂本身都应该采取一定的措施加以解决。一方面，我国政府部门需要出台相关的法律法规，针对我国风电高强度螺栓加工质量给出一定的标准，从而为风电高强度螺栓的加工质量提供一个可供参考的明文规定；另一方面，我国风电厂需要不断完善螺栓的加工质量以及监管力度，高强度螺栓的加工人员在进行加工时一定要充分保证螺栓中的C含量、力学性能、硬度均匀性达到风力发电的相关运行标准，逐步提升高强度螺栓的加工质量。与此同时，高强度螺栓的加工监管人员要努力落实监督和管理工作，对高强度螺栓加工的各个阶段进行跟踪、排查，确保高强度螺栓在各个加工阶段都能够做到万无一失，为高强度螺栓的加工质量保驾护航。

3. 提高加工工序的规范性

根据我国风电高强度螺栓加工工序不规范的现实情况，我国风电厂需要加大对高强度螺栓加工工人的培训力度，加强加工工人对于加工操作规范的重视程度，督促螺栓加工工人严格按照加工顺序开展工作，提高螺栓加工工人加工工序操作的规范性。需要特别注意的是，第一，风电厂在选择高强度螺栓加工方法时，一定要避开车床加工高强度螺栓的加工方式，尽可能地采用轧制螺栓的方式，从而避免由于车床加工所带来的螺纹流线遭到破坏、螺纹强度得到下降、加工痕迹过多等一系列不良问题的产生；第二，在选择轧制风电高强度螺栓的加工方法时，一定要注意轧制高强度螺纹工作的进行应该在螺纹的热处理工作之后进行，只要这样才能保证高强度螺纹具有一定的压应力，从而有效避免高强度螺栓出现裂纹现象失效的现象。

结语：虽然本文对于解决我国风电高强度表面缺陷失效问题提出了几点小建议，但是，社会和市场的变化是无时无刻都在发生的，随着时间的推移，本文的对策建议可能不适合风电行业未来的发展，我国风电高强度表面缺陷失效问题的解决也不是一朝一夕就可以完成的，为此，我国风电厂需要紧跟高强度螺栓的工作变化趋势，不断提高解决问题的能力与水平，我坚信在不久的将来，我国风电高强度螺栓表面缺陷失效问题一定会得到充分合理的解决。

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