风力发电机塔筒风致响应分析与风振控制研究

该文以内蒙古白云鄂博某1.5 MW风力发电机塔筒为研究对象,根据线性滤波法模拟生成风力发电机暴风风况瞬时风速时程,利用模拟得到的瞬时风速对风力发电机塔筒进行风致响应分析,应用调谐质量阻尼减振技术(TMD)对风力发电机塔筒进行暴风风况下的风振控制研究。结果表明:风力发电机塔筒顶部的动力响应具有较强的随机性和波动性;TMD对风力发电机塔筒具有较好的风振控制效果,总体上TMD对风力发电机塔筒的风振控制效果随着质量比和阻尼比的增大而增加,最后趋于稳定。该文给出了设计中质量比、阻尼比及频率比的取值建议。     

风力发电机塔筒紧固用高强螺栓断裂失效分析

某电力公司风力发电机塔筒底座紧固用高强螺栓使用4a(年)后,在进行检修时发现个别断裂现象。通过对螺栓断口进行宏观检验以及扫描电镜分析,并对螺栓材料进行化学成分分析、金相检验以及硬度测试,查明了螺栓断裂原因。结果表明:该螺栓断裂属于低应力高周疲劳断裂,螺栓在调质处理过程中发生严重的表面脱碳,导致螺栓表面硬度和强度降低,于是在应力集中的螺纹根部萌生裂纹,并疲劳扩展直至断裂。     

JCOE成型的X80输油钢管开裂分析

在JCOE成型过程中一根X80输油钢管母材发生纵向开裂,裂纹长度达到了700 mm。通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析及金相检验等方法分析了钢管的开裂原因。结果表明:大尺寸外来非金属夹杂物的存在导致了钢板在连铸或轧制过程中产生裂纹。而较低的断裂韧度为裂纹进一步扩展创造了条件,在成型拉应力的作用下微裂纹扩展并延伸。     

在建110kV输电线路铁塔塔腿开裂失效分析

某110kV输电线路在基建安装过程中发生铁塔塔腿角钢开裂失效。利用宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验、断口分析及有限元分析等试验方法对塔腿角钢开裂的原因进行了分析。结果表明:铁塔塔腿角钢的螺栓孔冲孔工艺不当,在螺栓孔边缘形成较多裂纹,在铁塔安装过程中异常预偏装载荷形成的过载应力作用下,螺栓孔边缘的裂纹扩展并导致角钢开裂失效。最后提出了相应的防控措施。     

D210塔简体泄漏原因分析

采用化学成分分析、金相检验和断口分析等方法,对304L钢D210塔筒体泄漏原因进行了分析。结果表明：D210塔筒体泄漏原因是由于氯离子的存在而产生应力腐蚀开裂所致。由于敏感材料、应力腐蚀环境及应力三个条件共同存在,在一定温度下使其产生应力腐蚀裂纹,裂纹起始于筒体外壁角焊缝处,而后向内壁扩展,最终穿透筒壁,致使该塔筒体在角焊缝处产生破裂泄漏。     

风力发电机塔筒柔性连接结构优化分析

文章探讨风力发电机塔筒柔性连接结构特点。对塔筒刚性连接结构和柔性连接结构进行受力分析,对比分析数据,分析柔性连接的特点。结果表明,在基础条件相同的情况下,柔性连接能减少焊接工序,降低由于焊接产生的焊接残余热应力,便于运输,同时提高塔筒强度,提高风力发电机塔筒的安全性。因此采用Solidworks三维软件对塔筒刚性连接结构和柔性连接结构进行受力分析是可行的,结果与工程实际一致,提出的意见可用于指导工程实践。     

基于应变模态的风机塔筒根部疲劳裂纹损伤检测研究

风力发电机塔筒根部所受弯矩大易产生疲劳裂纹，及早地检测发现裂纹有利于防止风机倒塌破坏。研究一种基于应变模态的塔筒根部疲劳裂纹损伤识别方法。首先建立塔筒的振动微分方程和应变模态；然后构建风机模型并进行模态分析，研究塔筒损伤前后固有频率、位移和应变模态振型的差异；最后建立应变模态变化率的疲劳裂纹识别指标，并基于最小二乘法拟合应变模态变化率与损伤程度的数学关系。结果表明：塔筒受损前后固有频率和位移模态振型无显著改变，无法进行损伤定位；应变模态振型在受损处出现峰值突变，且损伤程度越高突变越明显；应变模态变化率与损伤程度呈正相关，采用六次多项式可拟合出两者的关系。     

染缸热交换器焊缝开裂原因分析

某纺织公司染缸热交换器在检修过程中发现焊缝及筒体附近母材出现裂纹。通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、金相检验和氯离子检测等方法对热交换器焊缝开裂的原因进行了分析。结果表明:该热交换器焊缝及筒体附近母材的开裂模式为应力腐蚀开裂。由于蒸汽冷凝水中氯离子质量浓度过高,在焊接残余应力和工作应力的共同作用下,焊缝发生应力腐蚀开裂。     

包胶辊开裂原因分析

采用化学成分分析、宏观和微观组织检验以及力学性能测定等方法对在使用过程中发生开裂的包胶辊进行了分析。结果表明，由于错误地将平衡重焊在了辊筒内壁，由此造成辊筒的显微组织和力学性能以及受力状况发生了变化。在承受频繁的弯曲应力作用后，在其焊接热影响区萌生了裂纹源进而发生疲劳开裂。     

马蹄形卸扣断裂原因分析

某马蹄形卸扣为风机塔筒吊座组件,在吊装塔筒过程中发生断裂。采用宏观分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、硬度测试、扫描电镜分析以及有限元模拟计算等方法,对卸扣断裂原因进行了分析。结果表明:卸扣在制造过程中产生月牙形外力损伤缺口,且卸扣热处理效果不佳,导致材料的韧性较差,在吊装过程中,损伤缺口处成为应力集中点,当裂纹扩展至临界值后发生瞬间断裂。     

消化-澄清器开裂分析

某304L奥氏体不锈钢消化-澄清器在试运行不久后即出现筒体开裂,发生泄漏事故。采用金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对开裂部位进行了分析。结果表明:消化-澄清器筒体开裂是由于蒸汽接管的振动,使器壁承受弯曲交变载荷;在交变载荷的作用下,消化-澄清器内、外壁萌生疲劳裂纹,疲劳裂纹不断扩展最终导致消化-澄清器发生疲劳开裂。     

小型锅炉锅筒开裂原因分析

采用化学成分分析,宏、微观组织检验,断口观察和腐蚀产物分析等方法对SUS304奥氏体不锈钢锅炉的锅筒开裂进行了分析。结果表明,环境中存在硫和氯等元素,造成在锅筒板与顶盖的焊接处发生腐蚀而形成腐蚀坑并萌生裂纹,在各种应力作用下裂纹不断扩展,最终导致开裂。     

660MW高压加热器接管角焊缝开裂原因分析

某660 MW高压加热器的筒体接管角焊缝在焊接过程中发生开裂并扩展至筒体母材。对其进行了宏观检验、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析,以分析开裂原因。结果表明:接管与筒体角焊缝根部成形不良,存在夹渣、气孔等焊接缺陷;在焊接应力、结构拘束应力的作用下,焊接缺陷处产生应力集中,裂纹从此处萌生并扩展开裂。采用了与筒体返修开口尺寸匹配的整体锻件返修方案,强度计算满足设计要求,并一次返修合格。     

Q460C中厚钢板折弯裂纹形成原因

某厂生产厚度为20 mm的Q460C钢板在折弯过程中出现裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法分析裂纹产生的原因。结果表明：试样折弯裂纹产生的主要原因为炼钢过程中钢液中P、S元素含量过高,且连铸过程存在钢包下渣的情况,导致铸坯中产生P、S元素偏析,铸坯内部存在大量非金属夹杂物;随着轧制过程温度的不断降低,钢板内部形成严重的带状组织,最终导致钢板在折弯过程中发生开裂。     

锅炉对流管胀管接头开裂失效分析

通过宏观检验、化学成分分析、扫描电镜断口分析、金相检验以及力学性能测试等方法,对某糖厂锅炉对流管胀管接头的开裂失效原因进行了分析。结果表明:对流管胀管接头开裂主要是由于锅炉在频繁快速启、停过程中,悬吊下锅筒的对流管反复膨胀、回复,导致对流管在受应力集中及弯曲应力作用最大的胀管接头处产生热疲劳裂纹,裂纹沿晶扩展导致胀管接头脆性开裂。     

在扩径过程中DH36钢管开裂原因分析

海洋平台用DH36钢管在扩径过程中出现开裂,采用化学成分分析、扫描电镜分析、能谱分析、氧化分析、金相检验等方法对钢管的开裂原因进行了分析。结果表明:该DH36钢管开裂是由钢板原始缺陷引起的。钢坯在加热炉中加热时,缺陷表面再次发生氧化形成氧化圆点,轧制时缺陷被碾压变形,形成裂纹;在钢管扩径时,裂纹扩展最终导致钢管开裂。     

Q345R钢板卷筒过程的断裂分析

某化工机械厂一块厚95mm的Q345R钢板在卷筒生产过程中发生断裂,采用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检验方法对Q345R钢板断裂的原因进行了分析。结果表明:Q345R钢板在卷筒前,端面气割倒焊接坡口的表层毛刺未清除,残留了过烧、增碳、淬火开裂层,在卷筒外力的作用下裂纹迅速扩展,导致Q345R钢板的断裂。     

不同方向开门洞对塔筒屈曲强度的影响

为了讨论某大型水平轴风力机塔筒不同方向开门洞对塔筒屈曲强度设计的影响,建立了塔筒底部以及门洞的有限元模型,并计算得到不同方向开门洞的塔筒屈曲特征值。考察了不同方向开门洞对塔筒屈曲强度以及对塔筒屈曲位置的影响。结果表明风力发电机组塔筒门洞方向与载荷方向相对位置发生变化时,屈曲特征值跟着变化,最大屈曲发生在200°到220°之间;对于有门洞含门框塔筒,其屈曲发生在塔筒上半段,屈曲成波纹状分布。当门洞方向与载荷方向相对位置变化时,屈曲位置仍然发生在塔筒上半段。     

奥氏体不锈钢应力腐蚀检测研究

材质为ASTM A240 316L不锈钢烘筒的筒体出现了，导致变形失效。通过现场观察、材质分析、金相检验等检测方法对简体内壁裂纹的宏观形貌、显微组织、腐蚀产物并结合烘筒的工况等进行分析。结果表明，不锈钢烘筒的简体在富含氯离子的环境中，在氯离子和拉应力的共同作用下，发生应力腐蚀开裂。烘筒失效的直接原因是因为裂纹失去强度，在布的外力作用下变形失效。     

轻烃区脱乙烷塔塔体钢板开裂原因

某油田终端处理厂轻烃区脱乙烷塔塔体钢板存在开裂现象,为了查找钢板的开裂原因,采用理化检验、有限元等方法对其进行分析。结果表明：塔体钢板材料化学成分中的铬元素含量低于标准值,其耐蚀性降低;冷弯处理使钢板组织重新发生马氏体转变,材料的硬度增加,材料表层受到弯曲拉应力,内部的低温介质增加了材料开裂的风险;塔体外表面存在多种加载应力,以及由硫化物、氯离子造成的腐蚀缺陷,其使塔体钢板发生应力腐蚀开裂。