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加强风电塔筒竖直度检测,保障风机安全运行

加强风电塔筒竖直度检测,保障风机安全运行
2022.08.11
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作者:中钢国检
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近年来,随着经济的蓬勃发展,国家对能源的需求也越来越大。风能,作为21世纪的一种清洁能源,它的开发与利用越来越受到世界各国的重视。

 

但伴随着风电行业的蓬勃发展,机组的安全问题也日益增多。风电塔筒属于高耸建筑,塔筒偏心超过允许误差,在压力荷载和动力荷载作用下,将给风电机组运行带来安全隐患,轻则将使风机达不到设计运行标准,重则将造成塔筒倾覆,后果严重。其中塔筒竖直度对风机能否安全运行具有较强的敏感性,所以塔筒竖直度精度要求显得尤为重要。

 

风电机组1

 

1.风电塔筒竖直度检测的重要性

风电塔筒的竖直度检测是风力发电厂日常运营维护的一项非常重要的工作,风电塔筒在运行过程中,由于长期往复的循环荷载以及外力的影响可能造成塔筒底部地基变松、塔身发生自上而下的倾斜和弯曲,最终可能导致风机运行异常或倾倒,为了预防此类安全事故的发生,减少国家财产的损失,需要对风电塔筒的竖直度进行定期的安全检测。

 

2.风电塔筒竖直度检测原理

风机塔筒由底部向上直径逐渐减小,整体呈圆台状,其竖直度即为塔筒顶部圆心相对于底部圆心的水平位移偏移量,然而顶部和底部的圆心坐标无法直接测得,可转化为测量顶部和底部的已知测点进而求得其圆心坐标。

 

风机塔筒的竖直度即为塔筒倾斜量,根据GB 50026-2020 《工程测量标准》,倾斜是建筑中心线或其墙、柱等,在不同高度的点对其相应底部点的偏移现象,建筑主体倾斜观测应测定建筑顶部观测点相对于底部固定点或上层相对于下层观测点的总倾斜量。

 

根据GB 50026-2020 《工程测量标准》,建(构)筑物主体的竖直度,即倾斜率,应按标准中附录F的公式进行计算。

 

风电机组2

 

3.风电塔筒竖直度检测

在距离风机一定倍数的风机高度范围内自由设站,用指北针找出正北方向进行定向,建立观测系统。各风机的平面坐标系统和高程系统相互之间独立。

 

测量过程中,在圆台状塔筒表面上端、下端各选择一个垂直于塔筒轴线的圆,通常选择法兰接缝、焊缝、机舱罩与塔筒交界处或其他部位作为测量面,各塔筒根据实际情况,选择位置不尽相同。

 

选定测量面后,在距塔筒合适位置设置测站,每个测站在塔筒顶部和底部沿方向逐次进行测量,分别得出塔筒顶部和底部圆心坐标。进而求得其位移偏移量,即风机塔筒顶部圆心相对于底部圆心的倾斜量。

 

风电机组3

 

4.结语

风电塔筒的日常维护检测是风电场管理的一项至关重要的工作,风电塔筒的倾斜变形量以及变形速率是判断风电塔筒在施工期或运营期是否安全运行的重要依据,更是评定风电工程质量是否合格的重要环节。因此,加强风电塔筒竖直度的检测对风机的安全运行有重要意义。

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