提高风力发电场效能:螺栓连接预紧力监测指南

牢固的螺栓连接对于基础设施的运行和安全性至关重要,但确保这些连接的紧固并保持紧固状态、达到正确的预紧力,是一项具有挑战性的任务。随着风力发电机变得越来越大,在日益严苛的环境或浮动平台上,螺栓连接已达到其性能极限,而且设计、安装和维护通常也更为复杂。 

传统的预紧力监测方法(例如,使用扭矩扳手或超声波测量)既耗时又不准确。随着 SMART 智能技术的进步,现在可以在连接连接上安装传感器并远程监测预紧力——通过云技术传输数据,并从智能手机或计算机控制面板上读取数据。例如,您可以全面控制 MP-TP 法兰连接上的预紧力。 

在本专题中,我们重点介绍洛帝牢集团的 SMART 智能解决方案、Superbolt 载荷感应预紧器(LST)以及Superbolt 载荷感应弹性螺母(LSF),在风电行业监测螺栓连接方面的作用,以及能够如何帮助提高风力发电机的安全性、效率和性能。 

 

SMART 预紧力监测的工作原理

Superbolt LST 以众所周知的 Superbolt 超级螺栓多顶推预紧器(MJT)为基础,在螺母主体的下端安装了应变计,由此可测定预紧力增加或减少时螺母的膨胀量。 

对远程预紧力监测感兴趣的公司不需要掌握额外的技能或专业知识,即可使用我们的产品。即插即用系统方便操作人员在安装/维护检查期间利用手持设备读取预紧力,然后在应用的整个使用寿命期间,保持安装状态、并传输数据。使用风力发电机的 Wi-Fi 或通过 sim 卡使用无线电通信网络,可以在全球任何地方通过笔记本电脑或移动屏幕来监测预紧力数据。 

Superbolt LST 的安装位置没有限制,洛帝牢集团有能力为全球各地客户提供支持,包括委派专人亲临现场监督海上设备的安装。

 

如何使用 Superbolt LST/LSF 收集的预紧力数据

洛帝牢集团的 SMART 解决方案的主要优势在于可以收集和存储大量数据,通过对这些数据进行分析以检测相应的模式和趋势。 

1:远程监测:按照您设定的时间间隔(频率高达每秒 100 次)获取实时预紧力更新数据,这对于位于偏远地点或难以到达地点的风力发电机特别有用。用户透过屏幕可以在全球任何地点实时监测预紧力。 

2:预防性维护:通过数据掌握预紧力随时间的变化情况,识别潜在故障,并提醒维护团队进行预防性维护。 

3:警报和通知:设置预紧力超出预定范围时发出自动通知,确保维护团队能够快速采取行动并防止造成损坏。 

4:历史记录分析:除了海平面数据、风速和其他天气条件之外,还可以使用保存的预紧力数据对过去的维护事件/发现结果进行故障排除。 

5:研发:使用预紧力数据和天气状况数据帮助规划未来的风电场开发,或用于新型风力发电机设计创新。 

洛帝牢集团工程师 Peter Clausen 表示:“使用这些数据可以帮助您更完善了解螺栓连接中发生的情况,其应用领域不仅限于风电行业。”

 

监测预紧力的位置 

几乎没有限制,Superbolt LST/LSF 可用于监测风力发电机内部大多数螺栓连接的预紧力。鉴于塔筒螺栓承受的力越来越大,因此通常应用于 MP-TP 连接中的法兰连接、叶片-轮毂螺栓、偏航轴承、地脚螺栓等。 

“可以肯定的是,其特别适用于一些在生命周期内承受高动态载荷的转子叶片连接。Clausen 充道:“对于一些难以触及并且客户需要承担高额维护成本的区域,LST是其理想之选”。

总而言之,在那些螺栓连接对保证设备正常运行、安全至关重要的行业,均可以采用这种基于物联网的远程预紧力监测技术。该技术在其他发电行业以及石油和天然气、建筑、铁路基础设施、制造业和采矿业等领域也有着巨大的潜力。 

 

使用 Superbolt LST/LSF 具有什么优势? 

精确:通过检查扭矩可以了解螺栓是否松动。SMART 智能螺栓解决方案能够精确施加预紧力,精度范围在±5%以内(Superbolt LST)。 

安全:该方案基于 1984 年 Superbolt 原创发明的多顶推预紧器(MJT)而设计,不需要掌握特殊技能或使用沉重的工具即可精确拧紧螺栓连接。 

性价比高:因为“预防问题比解决问题更便宜”。例如,SuperboltLST和LSF可以周期性地在关键法兰连接周围间隔布置,由此您可以对您的基础设施长期结构完整性进行实时可靠监测。根据这些信息制定更有效的维护计划。 

可扩展:与专业工程师合作,验证洛帝牢集团的 SMART 智能螺栓技术。在您的应用样本中证明这一理念,然后扩大规模以涵盖您最重要的资产。 

盈利性:通过可靠的结构监测,延长风力发电场运营时间或其他设备的生命周期。 

无损结构:大多数监控/测量方法有一定的破坏性,但 Superbolt LST 能保持螺栓连接不变,而且不会造成任何破坏或改变计算结果。 

易于使用:洛帝牢集团 SMART 智能螺栓产品本质上是即插即用型解决方案,您可以在全世界任何地方获得从安装到监测等各个方面支持。 

连续运行:LST和LSF投入使用后,即使在您未工作时,载荷动态监测系统也可以避免螺栓疲劳和断裂。 

 

应用案例:在北海监测预紧力 

观看视频:洛帝牢集团工程师兼海上专家 Peter Clausen 谈论远程预紧力监测的全球潜力,以及Superbolt LST在德国北海成功安装的案例 。 

综上所述,使用远程预紧力监测系统能够为结构维护和基础设施设计提供强大助力。如今,洛帝牢集团的 SMART 智能螺栓解决方案在支持风电行业提高安全性、规划更高效的维护以及提升风力发电机整体性能方面,发挥着积极的作用。我们积累的经验和相关举措也适用于全球各行各业。

 

因此,如果您有意向使用远程预紧力监测系统,请阅读有关 Superbolt 载荷感应预紧器 Superbolt 载荷感应弹性螺母的更多信息,或立即联系洛帝牢集团工程师: