風(fēng)機(jī)倒塌原因探討

　　從2008年到2010年，發(fā)生了多起風(fēng)電整機(jī)倒塌、風(fēng)電塔筒法蘭盤連接處折斷倒塌、風(fēng)機(jī)墜頭葉片損壞等事故，如風(fēng)電1.5MW在遼寧地區(qū)整機(jī)倒塌造成了巨大的損失，有關(guān)報(bào)道指出一臺(tái)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。國(guó)內(nèi)近兩年這類倒塌事故屢見不鮮。隨著大型風(fēng)電2.5MW-5MW的上馬，安裝不當(dāng)更會(huì)發(fā)生上述倒塌事故，必須予以重視。

　　分析上述風(fēng)電整機(jī)倒塌、風(fēng)電塔筒法蘭盤連接處折斷倒塌、風(fēng)機(jī)墜頭葉片損壞等事故的原因，可以得出如下幾點(diǎn)：

　　（一）安裝技術(shù)不科學(xué)，憑經(jīng)驗(yàn)想當(dāng)然。安裝員工沒有考慮到風(fēng)電主要運(yùn)行部件都位于80-100米的塔頂機(jī)艙內(nèi)，運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)極大，而且振動(dòng)頻率很高。安裝連接風(fēng)機(jī)機(jī)主螺栓沒有按科學(xué)緊固，風(fēng)機(jī)墜頭風(fēng)葉打壞。風(fēng)電地腳螺栓沒有緊固到位，在強(qiáng)大振動(dòng)中螺栓松動(dòng)，摩擦剪切造成遲斷倒塌而且是整機(jī)倒塌，造成塔頂機(jī)艙內(nèi)部件毀滅性破壞。風(fēng)機(jī)塔筒安裝法蘭盤連接處螺栓預(yù)緊力和預(yù)緊扭矩值（摩擦系數(shù)μ≥0.14）才能防止螺栓螺母松動(dòng)，因?yàn)樗矎牡孛嫠闫?0米以下是受風(fēng)機(jī)機(jī)倉(cāng)內(nèi)25噸左右部件和風(fēng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)力最大部位處。風(fēng)機(jī)攔腰折斷倒下多是在連接法蘭盤處，倒塌折斷多是法蘭盤振裂（法蘭盤連接螺栓孔振裂）。但是，實(shí)際是螺栓松動(dòng)后造成風(fēng)機(jī)倒下而把法蘭盤振開裂了，而風(fēng)機(jī)倒下螺栓沒有斷是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)有直徑4米的塔筒支撐，倒下沒有把大直徑螺栓折斷而已，其實(shí)，罪魁禍?zhǔn)资锹菟]有按建設(shè)部公布的JG/T5057.40-1995預(yù)緊力和預(yù)緊扭矩值（摩擦系數(shù)μ≥0.14）緊固而造成螺栓螺母松動(dòng)致使風(fēng)機(jī)倒塌。這三類事故的發(fā)生都與安裝有重大關(guān)系，沒有按科學(xué)依據(jù)扭矩緊固螺栓螺母而造成風(fēng)機(jī)倒塌。歐美日本等國(guó)家沒有發(fā)生過整機(jī)倒塌和攔腰折斷等重大事故，風(fēng)機(jī)墜頭現(xiàn)象也沒有發(fā)生過。

　　（二）大型風(fēng)機(jī)多是在80米以上，1.5MW以上風(fēng)機(jī)的安裝在國(guó)內(nèi)是門新課。本人年青時(shí)做過設(shè)備、吊塔和寶鋼建設(shè)安裝，講的螺栓預(yù)緊力是屈服強(qiáng)度70%，預(yù)緊扭矩值摩擦系數(shù)μ≥0.14。由于以前吊機(jī)和機(jī)械設(shè)備上使用表面發(fā)黑螺栓，扭矩值摩擦系數(shù)要求在0.15以上，原因是發(fā)黑螺栓表面有點(diǎn)油，必須扭矩值摩擦系數(shù)μ≥0.15才能預(yù)防螺栓螺母松動(dòng)。否則吊機(jī)和機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)會(huì)造成螺栓松動(dòng)而遲斷，吊機(jī)在高空中倒下，當(dāng)時(shí)追查責(zé)任要?dú)㈩^的。現(xiàn)在講究安裝進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益，出事故是常有的事，講效率低也就沒有人去分析事故原因了，因此風(fēng)機(jī)倒塌屢見不鮮了。

　　風(fēng)電在國(guó)內(nèi)是新發(fā)展的事業(yè)，又是節(jié)能環(huán)保型事業(yè)，而在歐美國(guó)家發(fā)展得早些，安裝技術(shù)數(shù)據(jù)與國(guó)標(biāo)JG/T5057.40中建設(shè)部發(fā)布的預(yù)緊力和預(yù)緊值摩擦系數(shù)μ≥0.14是一樣的，如美國(guó)鐵路工程師學(xué)會(huì)規(guī)定摩擦系數(shù)kt=0.2，西德1974年規(guī)定螺栓涂二硫化鉬時(shí)kt=0.15-0.16，涂少量油時(shí)增加滑度必須摩擦系數(shù)值要高kt=0.2-0.21，日本國(guó)鐵橋梁所規(guī)定kt=0.15-0.19。這些國(guó)家和我國(guó)建設(shè)部發(fā)布的JG/T5057.40-1995緊固扭矩最低值數(shù)據(jù)還不能算科學(xué)扭矩最低緊固值嗎？

　　由于國(guó)內(nèi)對(duì)高強(qiáng)度8.8級(jí)和10.9級(jí)螺栓緊固力的觀點(diǎn)不同，按國(guó)標(biāo)GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)代替扭矩值摩擦系數(shù)μ≥0.14的標(biāo)準(zhǔn)是不對(duì)的。觀點(diǎn)不同，甚至是混為一談的糊涂認(rèn)識(shí)造成了風(fēng)機(jī)安裝不科學(xué)，導(dǎo)致了幾十臺(tái)風(fēng)機(jī)倒塌的重大事故的發(fā)生。國(guó)標(biāo)GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是用磷皂化增加滑度來(lái)控制螺栓螺母的摩擦系數(shù)μ=0.11-0.15。通過滑度來(lái)控制摩擦系數(shù)是GB/T1228檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)之一，而不是扭矩緊固力的標(biāo)準(zhǔn)（檢測(cè)螺栓標(biāo)準(zhǔn)是按國(guó)標(biāo)GB3098.1機(jī)械性能）。當(dāng)大直徑M42以上檢測(cè)合格，就不需要按建設(shè)部發(fā)布的JG/T5057.40-1995預(yù)緊力和預(yù)緊扭矩值（摩擦系數(shù)μ≥0.14），行嗎？

　　現(xiàn)在安裝公司在安裝緊固時(shí)圖快而對(duì)大直徑M36以上螺栓扭矩時(shí)采用GB/T1228檢測(cè)滑度控制摩擦系數(shù)在0.11-0.15范圍內(nèi)來(lái)緊固螺栓螺母，導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)倒塌。應(yīng)該講增加滑度，扭矩值必須高而不是扭矩值低，這最起碼的常識(shí)不懂是造成風(fēng)機(jī)倒塌的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

　　我們來(lái)計(jì)算一下以下數(shù)據(jù)做個(gè)對(duì)比就全清楚了：

　　比如M64規(guī)格螺栓截面積是2680（mm）2，10.9級(jí)

　　（1）預(yù)緊力1750×摩擦系數(shù)0.11×直徑M64 = 12320N·m

　　（2）預(yù)緊力1750×摩擦系數(shù)0.15×直徑M64 = 16800N·m

　　二者相比同樣規(guī)格M64扭矩緊固力相差4480 N·m，相當(dāng)于少M(fèi)42規(guī)格10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓扭矩緊固力的值。