風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件的質(zhì)量管理
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風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件的質(zhì)量管理
本文摘自于金蜘蛛緊固件網(wǎng)站
風(fēng)電機(jī)組零部件種類眾多、數(shù)量龐大，涉及專業(yè)技術(shù)范圍廣闊，以某直驅(qū)型2MW風(fēng)電機(jī)組為例，其一臺(tái)整機(jī)零部件有550余種，6800余件，這些導(dǎo)致了零部件采購(gòu)和質(zhì)量控制的高風(fēng)險(xiǎn)。而普通緊固件、高強(qiáng)度緊固件包含的數(shù)量最多，占所有零部件數(shù)量的84%。
緊固件作為風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)，在主機(jī)、葉片、塔架和減速箱的連接中，與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一起承擔(dān)著基本性能、構(gòu)件基本功能的各項(xiàng)要求。目前，大致有如下三類：a .塔筒螺栓：即風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔座上使用的螺栓，主要使用的是GB/T 1228～1231大六角頭鋼結(jié)構(gòu)連接副、GB/T 32076.1～7預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副、DIN6914～6916以及DAST等大六角頭鋼結(jié)構(gòu)連接副螺栓。b. 整機(jī)螺栓：即風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用的螺栓，主要使用的是GB/T 5782、GB/T 5783、GB/T 70.1、GB/T 6170、GB/T 97等六角頭螺栓、內(nèi)六角螺栓、六角螺母及墊圈。c. 異型緊固件：即連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的特種件，主要為一些產(chǎn)品的非標(biāo)雙頭螺栓及T型圓螺母等。
風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度緊固件是大家普遍關(guān)注的產(chǎn)品，這些緊固件的質(zhì)量和可靠性對(duì)風(fēng)電機(jī)組的性能起著極其重要的作用。近年來(lái)，因緊固件失效的質(zhì)量問題屢屢出現(xiàn)。如某型號(hào)風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程倒塌，分析主要原因之一，塔筒與塔架的連接螺栓斷裂。在對(duì)這些故障進(jìn)行歸零過程中，不難發(fā)現(xiàn)這些緊固件在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)、驗(yàn)收乃至使用環(huán)節(jié)存在質(zhì)量失控的問題，因此，必須引起高度重視，強(qiáng)化風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量控制，有必要采取全過程監(jiān)督。
1、從設(shè)計(jì)源頭抓起
某型號(hào)風(fēng)電機(jī)組配套使用的緊固件中，設(shè)計(jì)選用了多達(dá)數(shù)百種不同類型、不同品種、不同規(guī)格的緊固件，數(shù)量少、品種雜、材料牌號(hào)多，對(duì)緊固件的采購(gòu)、生產(chǎn)乃至使用帶來(lái)諸多難題。針對(duì)存在的問題，在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)研制時(shí)，在確保滿足研制要求和系統(tǒng)性能的前提下，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化審查，在設(shè)計(jì)評(píng)審中進(jìn)行嚴(yán)格控制，盡可能地將緊固件合并歸集。
目前，風(fēng)電高強(qiáng)度螺栓大部分選擇10.9級(jí)，少量為12.9級(jí)。10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓，其硬度值33～39HRC，抗拉強(qiáng)度Rm≥1040MPa，斷后伸長(zhǎng)率≥9%，斷后收縮率≥48%，低溫沖擊功AKv（-45℃）≥27J。對(duì)螺母的要求，應(yīng)達(dá)到10H性能等級(jí)的保證載荷和硬度。對(duì)墊片的要求，其硬度應(yīng)參考GB/T1231-2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺栓、螺母、墊圈》或GB/T97.1-2002《平墊圈A級(jí)》。
通過對(duì)某型號(hào)風(fēng)電機(jī)組的緊固件選用的材料進(jìn)行對(duì)比分析，所用材料基本科分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼2大類。螺母和墊片基本上是碳素結(jié)構(gòu)鋼45#、少量為35#、10B33鋼；螺栓根據(jù)規(guī)格從小到大，采用的合金鋼為20MnTiB、ML20MnTiB 、35VB、35CrMo、42CrMo、B7和40CrNiMoA等。在進(jìn)行歸集替代時(shí)，必須確保歸集替代的材料優(yōu)于被替代的材料，這樣緊固件材料種類、型號(hào)和規(guī)格將會(huì)大大減少，極大地方便了采購(gòu)和生產(chǎn)。
2、對(duì)供應(yīng)商的選擇
通常風(fēng)電機(jī)組企業(yè)對(duì)供應(yīng)商的選擇重點(diǎn)，首先放在對(duì)供應(yīng)商的主機(jī)、減速箱、變漿控制系統(tǒng)、塔筒、葉片等樣品鑒定上和審驗(yàn)上，還要進(jìn)行試驗(yàn)性運(yùn)行2年以上。對(duì)供應(yīng)商的審核評(píng)價(jià)，依據(jù)一定的流程，然而“性價(jià)比”往往是眾多風(fēng)電機(jī)組主機(jī)廠選擇供應(yīng)商的第一要素。對(duì)于風(fēng)電機(jī)組使用年限20年的質(zhì)量指標(biāo)，這樣很有可能在后續(xù)供貨期間出現(xiàn)種種問題，造成大量的質(zhì)量成本。對(duì)供應(yīng)商的選擇，應(yīng)該從對(duì)潛在供應(yīng)商的選擇開始，要對(duì)潛在的供應(yīng)商質(zhì)量保證能力、產(chǎn)品開發(fā)能力和供貨產(chǎn)品進(jìn)行審核評(píng)估，看其是否滿足風(fēng)電機(jī)組企業(yè)對(duì)零部件采購(gòu)的需求。
風(fēng)電機(jī)組緊固件的供應(yīng)商一般通過自制、定點(diǎn)采購(gòu)和市場(chǎng)采購(gòu)3種方式。這3種方式各有利弊，質(zhì)量控制的要求也不盡相同。
自制就是對(duì)非標(biāo)緊固件，風(fēng)電機(jī)組緊固件的供應(yīng)商自己組織的原材料采購(gòu)、工藝編制、加工制造以及檢驗(yàn)。自制非標(biāo)緊固件最大的優(yōu)點(diǎn)是可完全落實(shí)設(shè)計(jì)要求，特別是對(duì)材料有特殊要求的必須自制。一般情況下，非標(biāo)件會(huì)造成生產(chǎn)成本高昂，經(jīng)濟(jì)性差，同時(shí)也存在尺寸一致性差、機(jī)械性能低等方面的問題。質(zhì)量控制的重點(diǎn)是生產(chǎn)過程的監(jiān)督和成品的檢驗(yàn)驗(yàn)收。
在風(fēng)電機(jī)組企業(yè)中，通常要求緊固件供應(yīng)商必須通過ISO9000、ISO14000、ISO/TS16949體系認(rèn)證。一些上市公司或跨國(guó)企業(yè)，還有一套自己開發(fā)的對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行綜合評(píng)估的表格和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并要求企業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過ISO/IEC17025認(rèn)可，這些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更加具有針對(duì)性和實(shí)用性。
供應(yīng)商的選擇，是通過一系列的審核評(píng)價(jià)來(lái)決定的，即對(duì)預(yù)先討論選定的數(shù)個(gè)潛在供應(yīng)商，風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠的專業(yè)人員對(duì)其質(zhì)量體系和工廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行第二方審核，以確定供應(yīng)商開發(fā)能力、質(zhì)量保證能力和產(chǎn)能是否滿足風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠零部件配套的要求；然而，在審核通過的供應(yīng)商范圍內(nèi)進(jìn)行招標(biāo)，一般為選擇價(jià)格較有優(yōu)勢(shì)的供應(yīng)商。供應(yīng)商選定的數(shù)量一般為2～3家，根據(jù)產(chǎn)能和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后確定。選定的供應(yīng)商，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組主機(jī)廠的要求，在樣品開發(fā)完成并經(jīng)過一系列試驗(yàn)，小批量試用后，開始供貨，同時(shí)簽訂供應(yīng)合同。
3、對(duì)供應(yīng)商的質(zhì)量控制
①產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)階段的質(zhì)量控制。在這一階段，通常有以下做法：a、邀請(qǐng)供應(yīng)商提出降低成本，改善性能及提高質(zhì)量的意見。b、對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行培訓(xùn)，明確設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品的目標(biāo)質(zhì)量，與供應(yīng)商共同探討質(zhì)量控制過程，達(dá)成一致的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制、檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
②試制階段的質(zhì)量控制。試制階段，要求供應(yīng)商提供樣品，這就產(chǎn)生了對(duì)外購(gòu)件的質(zhì)量檢測(cè)、不合格品的控制等過程。這時(shí)，風(fēng)電機(jī)組企業(yè)主機(jī)廠應(yīng)與供應(yīng)商共享已有的技術(shù)成果和資源，對(duì)試制樣品進(jìn)行全面檢驗(yàn)，對(duì)供應(yīng)商質(zhì)量保證能力進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量問題，宜采取改進(jìn)、妥協(xié)、更換供應(yīng)商的辦法來(lái)解決。
③批量生產(chǎn)階段的質(zhì)量控制。風(fēng)電機(jī)組企業(yè)在批量生產(chǎn)中，對(duì)供應(yīng)商的質(zhì)量控制除了監(jiān)控供應(yīng)商的過程能力指數(shù)、測(cè)量系統(tǒng)、質(zhì)量管理體系和進(jìn)貨質(zhì)量檢驗(yàn)之外，還對(duì)入廠檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的批量性質(zhì)量問題，生產(chǎn)中出現(xiàn)的重大質(zhì)量問題和售后反饋的嚴(yán)重質(zhì)量問題，要求供應(yīng)商制定質(zhì)量對(duì)策和強(qiáng)化質(zhì)量管理，落實(shí)改進(jìn)細(xì)則，從而杜絕質(zhì)量問題的再次發(fā)生。
4、建立質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)
緊固件在驗(yàn)收檢查、裝配調(diào)試、各類實(shí)驗(yàn)甚至安裝使用過程中均有相應(yīng)的質(zhì)量記錄，如進(jìn)廠檢驗(yàn)記錄、特性檢驗(yàn)記錄、失效記錄等，這些質(zhì)量信息集中反映了緊固件的質(zhì)量狀況，通過對(duì)這些質(zhì)量信息的收集、歸類和分析，有利于非標(biāo)緊固件的設(shè)計(jì)選用，對(duì)合格供應(yīng)商的評(píng)價(jià)以及驗(yàn)收檢查方案的制定。
針對(duì)裝配調(diào)試、各類安裝試驗(yàn)甚至在使用過程中失效的緊固件應(yīng)100%進(jìn)行失效分析，以確定是緊固件固有可靠性問題還是使用可靠性問題，必要時(shí)應(yīng)歸零。根據(jù)失效分析報(bào)告或歸零結(jié)論，及時(shí)對(duì)相關(guān)的緊固件進(jìn)行檢查和更換，同時(shí)完善驗(yàn)收檢查方案，必要時(shí)更換供應(yīng)商。
緊固件,螺栓,螺絲,螺釘