風電塔筒檢測中聲發(fā)射技術的應用研究.pdf

1、風電塔筒作為風力發(fā)電機組中承載構件的基礎，其長期工作于惡劣的環(huán)境下，而且本身高聳、重量大。在長時間的服役過程中易造成缺陷的產(chǎn)生，會危害到塔筒自身的安全性，也危及整個風電機組的正常運行，需要及時檢測出來進而及時采取補救措施，否則會造成風電塔筒倒塌的重大事故。
　　聲發(fā)射技術是一種動態(tài)監(jiān)測技術，而且它的監(jiān)測覆蓋面積大，檢測效率高，可進行在役檢測。將聲發(fā)射技術應用于風電塔筒的監(jiān)測中具有十分重要的意義，可以有效的評估風電塔筒的健康狀況，在

2、工程應用上具有重要的價值。
　　針對風電塔筒現(xiàn)場監(jiān)測的復雜性，本文采用聲發(fā)射技術提取風電塔筒監(jiān)測時采集的信號。主要取得以下成果：
　?。?）通過斷鉛試驗研究了風電塔筒上聲發(fā)射信號的傳播衰減特性，用幅值和能量來表征聲發(fā)射信號的衰減性能。結果表明，風電塔筒的焊縫處對聲發(fā)射信號的影響大于距離對聲發(fā)射信號的影響。由斷鉛試驗可知，聲發(fā)射信號在塔筒中的最遠傳播距離為15m，但是傳感器可接收到的有效信號最遠可達6m，這個結論對聲發(fā)射在風電

3、塔筒現(xiàn)場的試驗中傳感器的布置有指導意義，也說明了在風電塔筒監(jiān)測中應用聲發(fā)射技術的可行性。通過對斷鉛點和衰減點的信號進行小波分析，可知當信號通過焊縫時，低頻信號的能量比例急劇下降，而在通過漆面時，低頻信號和d3頻段的信號能量較其他頻段的信號能量比例上有一定的下降。而信號通過焊縫后能量頻段主要集中在d4和d3層；未通過焊縫的能量頻段主要集中在d3和d1層，以此來表征信號的差異性。通過對不同衰減情況下傳播速度的統(tǒng)計，可以把3700m/s作為參

4、考性數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場監(jiān)測中的數(shù)據(jù)進行定位分析。
　　（2）對大唐某風電場1.5MW級錐臺型塔筒進行現(xiàn)場監(jiān)測試驗。試驗前對風電塔筒進行受力分析，發(fā)現(xiàn)風電塔筒在其中下部位承受著更大的載荷，需要進行重點監(jiān)測。由于現(xiàn)場試驗采集的數(shù)據(jù)量極大，而且大部分信號為一種平穩(wěn)的背景信號，通過SPSS Clementine專業(yè)工具對現(xiàn)場試驗所采集到的大量聲發(fā)射數(shù)據(jù)進行篩選和提取，將幅值、振鈴計數(shù)、持續(xù)時間以及能量數(shù)值與大部分正常數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)進行分析，過濾