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风力发电机组基础无损检测方法 | 超声波断层扫描 | A1040 MIRA

来源: | 作者:ymssn | 发布时间:2022-05-06 | 512 次浏览 | 分享到:

在过去十年中,收集风能一直引起人们的特别兴趣,风力涡轮机结构非常复杂,虽然涡轮机和塔架的检查已经发展得很好,但关于评估其基础的质量,完整性和可靠性的文献相对有限。但基础元件的质量控制和监测却经常被忽视,这对于保持这些大型塔楼的接地和安全至关重要。

风力发电机组基础无损检测方法

简介:

风力涡轮机通常支撑在巨大的混凝土地基上:

风力发电机组基础可大至10-15米(直径),

基础块的厚度可达 1 至 2 米,具体取决于塔的大小和土壤特性。

由于它们的尺寸相对较大,这可能导致大量热量(来自水泥水化过程)的积聚,并在基础块中形成巨大的温度梯度。这可能导致混凝土硬化后不久的热收缩开裂,从而损害地基的结构完整性和耐久性。过度的热量发展和散热可能导致混凝土硬化后不久的热收缩开裂,从而损害地基的结构完整性和耐久性。

风力涡轮机基础具有复杂的密集钢筋,以提供对动态载荷的稳定性。这将使混凝土的检测具有挑战性,并可能导致地基中的缺陷无法被发现。虽然使用自固结混凝土(SCC)和钢纤维可以通过减少钢筋的数量和适当的帮助克服其中一些挑战。但是在安装塔架和涡轮机之前,需要评估基础的质量。

风力发电机组基础无损检测方法

风力发电机组基金会质量控制

常规的质量控制测试,如坍落度测试(SCC情况下的流量测试),空气含量和强度测量对于监测混凝土基础中的强度发展是必要的。混凝土的放置和固化过程应仔细规划。采取适当的固化方案,以消除早期收缩开裂的风险。另一个问题可能是碱- 二氧化硅反应,由于这些地基通常暴露在外,因此如果聚集体具有潜在的反应性,ASR的风险将很高。无损检测可用于在硬化期间和之后评估这些基础的质量。

1- 温度和强度监控

监测质量混凝土中的温度梯度对于*大限度地降低硬化后开裂的风险非常重要。温度传感器(有线和无线)可用于从地基的不同位置收集信息。此外,根据混凝土的类型,这些信息可以使用成熟度法转化为混凝土强度。成熟度法为实时评估水泥基材料的强度提供了一种简单的方法,即在施工过程中。

2- 超声波断层扫描法

超声断层扫描仪可用于评估地基中的浅深度缺陷(50-1500mm钢筋混凝土)。根据钢筋模式的不同,该技术提供了一种可靠且经济高效的工具来扫描混凝土中的潜在缺陷。该方法的工作原理基于从传感器阵列发送和接收超声波信号,收集的信号通过SAFT信号处理技术进行断层成像,对被测结构进行二维或三维成像。

风力发电机组基础无损检测方法

3- 冲击回波法

冲击回波是一种用于评估混凝土和砖石结构的无损测试方法。该测试利用应力波(声音),该应力波通常是通过撞击器敲击击混凝土(撞击)产生的,并记录内部缺陷和其他边界(回声)的反射和折射。

当P波和S波在混凝土构件内传播时,它们被内部界面(混凝土裂缝,混凝土空隙,混凝土钢筋)或外部边界反射。这些回声到达表面会引起位移。这种位移可以通过放置一个灵敏的传感器(然后将其位移或加速度转换为电压)来测量。数据由数据采集和数据记录系统记录。该方法可用于识别基础块内的分层,不连续性和主要空隙。在具有已知厚度的地基中,可以分析结果以显示缺陷的深度。

4- 探地雷达

探地雷达(GPR)是一种非常有用的技术,用于无损混凝土成像和扫描。GPR使用脉冲电磁辐射来扫描混凝土。GPR由发射器天线和接收器天线以及信号处理单元组成。GPR发射具有特定中心频率的电磁脉冲(雷达脉冲)来扫描地下介质。来自地下层和物体的反射波由接收器天线捕获。

风力涡轮机基础的裂缝

修复风力涡轮机基础的早期裂缝至关重要,风力涡轮机结构受到塔架、叶片振荡和涡轮机运行产生的动态载荷的影响。由于这种不断变化的载荷,裂缝在宽度和深度上会发生变化,从而产生与耐久性相关的问题和结构性能问题。环氧树脂注入这些裂缝可以帮助在早期阶段控制这些裂缝。


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