Page 92 - 理化检验-物理分册2021年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202110017

生产过程中风力发电机塔筒钢板开裂原因

刘占龙, 贾璐菲, 王瑞皓, 曾雅卓

( 上海宝冶工程技术有限公司, 上海 200941 )
摘 要: 某风力发电机塔筒钢板在压制成筒形过程中发生开裂。通过宏观观察、 断口分析、 化学
成分分析、 力学性能试验、 金相检验及低倍检验等方法对风力发电机塔筒钢板的开裂原因进行了分
析。结果表明: 钢板板坯上存在裂纹类的缺陷, 在加热炉中发生了氧化和脱碳, 经过轧制后形成了
折叠裂纹。在随后的钢板压制成筒形过程中, 钢板外弧表面受到拉应力作用而发生开裂。
关键词: 风力发电机; 塔筒; 开裂; 折叠裂纹; 拉应力

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 10-0072-04

Crackin gCausesofSteelPlateofWindTurbineTowerdurin gProduction

LIUZhanlon g JIALufei WANGRuihao ZENGYazhuo

Shan g haiBao y eEn g ineerin gTechnolo gyCo Ltd Shan g hai200941 China

Abstract : Thesteelp lateofawindturbinetowercrackeddurin gp ressin gp rocessintoac y linder.The

crackin g causesofwindturbinetowersteel p latewereanal y zedb ymeansofmacroobservation , fractureanal y sis ,

chemicalcom p osition anal y sis , mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hicins p ection and low ma g nification

ins p ection.Theresultsshowthatthereweredefectssuchascracksonthesteelslab , oxidationanddecarburization

occurredintheheatin g furnace , andfoldin gcrackswereformedafterrollin g .Inthesubse q uent p ressin gp rocess

intoac y linder , theouterarcsurfaceofthesteel p latewascrackedundertheactionoftensilestress.

Ke y words : windturbine ; tower ; crackin g ; foldin g crack , tensilestress
风能是可再生的清洁能源, 随着煤炭资源日益 事故不再发生。
匮乏以及人们环保理念的持续加强, 对风能等清洁
能源的需求持续增加。风能资源量大质优, 因而风 1 理化检验
力发电受到社会各界的持续关注。塔筒在风力发电 1.1 宏观观察
机组中主要起支撑作用, 同时吸收机组震动。一般 图1为开裂钢板的宏观形貌, 可见钢板表面呈

要求塔筒具有足够的疲劳强度,能承受机组启停、 红黑色氧化形貌, 且存在一定弯曲变形, 应为塔筒厂
风况变化等周期性疲劳载荷的作用。因此塔筒的制 压制圆弧时形成。为方便说明, 称钢板内弧面为 A
造、 安装质量直接关系到整个风力发电机组的设备 面, 外弧面为 B面。经观察后发现 B 面侧边近中部
安全与可靠运行 [ 1-6 ] 。
某风力发电机塔筒钢板为正火轧制钢板( 出厂
状态), 牌号为 Q345D 钢, 该钢板于塔筒厂切边后
( 氧乙炔火焰切割) 对切面进行简单打磨, 最后在压
制成筒形过程中发生了开裂。为找出该钢板的开裂
原因, 笔者对其进行了一系列检验和分析, 以期类似

图1 开裂钢板宏观形貌
收稿日期: 2020-11-20
Fi g 1 Macromor p holo gy ofthecrackedsteel p late
作者简介: 刘占龙( 1989- ), 男, 中级, 主要从事工程技术管理工
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作, 673153753@ qq .com
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