2024年2月,福建莆田平海湾海上风电场,一台7MW机组例行维护。运维人员用无人机扫查塔筒外壁,突然发现环焊缝附近一条长120mm、开口0.3mm的表面裂纹。
立即停机、搭架、打磨、磁粉复核,裂纹深度已达1.8mm,距离穿透壁厚仅差2mm。事后分析:该位置位于塔筒T型接头,埋弧自动焊收弧处,制造阶段就存在0.2mm咬边,五年海上盐雾+交变载荷,裂纹年扩展速率约0.4mm,“小缺边”变成了“大隐患”。
一条0.2mm的制造瑕疵,差点让7MW机组在台风季前“折腰”。这就是无损检测(NDT)存在的意义:把金属疲劳“扼杀”在毫米级。
塔筒安全风险:
1.钢板母材:夹杂物、偏析→硬度不均
2.焊缝:环缝+纵缝,未熔合、咬边、气孔
3.法兰连接:高强螺栓疲劳、螺纹根部裂纹
4.防腐涂层:破损后盐雾渗进,壁厚默默减薄
NDT就是给这些风险做“B超+拍片+验血”,不割不锯,把缺陷尺寸、位置、性质一次标定。
现场最常用的五种“探头”
1.超声波检测(UT)
原理:高频声波遇到裂纹会反射,仪器量时间差。
适用:厚壁环缝内部缺陷,≥8mm钢板。
公开案例:福建莆田平海湾海上风电场,2024年2月无人机+磁粉发现120mm表面裂纹,最终UT复核深度1.8mm,距穿透仅2mm。
2.相控阵超声(PAUT)
优点:电扫代替机械移动,一张图拼出焊缝全景,灵敏度比常规UT高一个量级。
公开数据:江苏某公司2024年新专利采用PAUT环缝自动扫查,人工减少50%,检测速度提升3倍,缺陷漏检率<0.5%。
3.磁粉检测(MT)
只能看表面和近表面裂纹,但直观、便宜。
流程:喷磁悬液→通电磁化→裂纹处形成磁粉聚积,肉眼可见。
标准:NB/T47013.4-2015,要求A1灵敏度试片显示清晰。
4.射线检测(RT)
适用:环缝根部未焊透、夹渣。
缺点:辐射,需要隔离区;厚壁>40mm时曝光时间长。
趋势:DR(数字射线)取代胶片,图像即拍即存,2025年Q2起天津所已不接受胶片评片。
新尝试:无人机+激光
对于在役塔筒,人工搭脚手架成本>1万元/根。
解决方案:某公司M300无人机+30倍光学变焦+50m射程激光测距,5分钟完成外壁高清成像,裂纹识别精度1mm。
检测周期
国内在役风场普遍进入“高龄期”,2025年起多地推行:
海上塔筒:每年一次外壁+焊缝抽检
陆上塔筒:投运后第2、5、8、11年做全面NDT
大风暴/地震后72小时内追加专项检查
政策依据:某公司《风电场金属技术监督规程》2024修订版,条款6.3.2。
一张图看懂“选哪种探头”