風電機組零部件種類眾多、數(shù)量龐大，涉及專業(yè)技術(shù)范圍廣闊，以某直驅(qū)型2MW風電機組為例，其一臺整機零部件有550余種，6800余件，這些導致了零部件采購和質(zhì)量控制的高風險。而普通緊固件、高強度緊固件包含的數(shù)量最多，占所有零部件數(shù)量的84%。 緊固件作為風電機組的基礎，在主機、葉片、塔架和減速箱的連接中，與風力發(fā)電機組一起承擔著基本性能、構(gòu)件基本功能的各項要求。目前，大致有如下三類：a .塔筒螺栓：即風力發(fā)電機塔座上使用的螺栓，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預載荷高強度栓接結(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. 整機螺栓：即風力發(fā)電機上使用的螺栓，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：即連接風力發(fā)電機葉片的特種件，主要為一些產(chǎn)品的非標雙頭螺栓及T型圓螺母等。 風電機組高強度緊固件是大家普遍關(guān)注的產(chǎn)品，這些緊固件的質(zhì)量和可靠性對風電機組的性能起著極其重要的作用。近年來，因緊固件失效的質(zhì)量問題屢屢出現(xiàn)。如某型號風電機組在運行過程倒塌，分析主要原因之一，塔筒與塔架的連接螺栓斷裂。在對這些故障進行歸零過程中，不難發(fā)現(xiàn)這些緊固件在設計、生產(chǎn)、采購、驗收乃至使用環(huán)節(jié)存在質(zhì)量失控的問題，因此，必須引起高度重視，強化風電機組的質(zhì)量控制，有必要采取全過程監(jiān)督。 1、從設計源頭抓起 某型號風電機組配套使用的緊固件中，設計選用了多達數(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、材料牌號多，對緊固件的采購、生產(chǎn)乃至使用帶來諸多難題。針對存在的問題，在風電機組設計研制時，在確保滿足研制要求和系統(tǒng)性能的前提下，加強標準化審查，在設計評審中進行嚴格控制，盡可能地將緊固件合并歸集。 目前，風電高強度螺栓大部分選擇10.9級，少量為12.9級。10.9級高強度螺栓，其硬度值33～39HRC，抗拉強度Rm≥1040MPa，斷后伸長率≥9%，斷后收縮率≥48%，低溫沖擊功AKv（-45℃）≥27J。對螺母的要求，應達到10H性能等級的保證載荷和硬度。對墊片的要求，其硬度應參考GB/T1231-2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺栓、螺母、墊圈》或GB/T97.1-2002《平墊圈A級》。 通過對某型號風電機組的緊固件選用的材料進行對比分析，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。在進行歸集替代時，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、型號和規(guī)格將會大大減少，極大地方便了采購和生產(chǎn)。 2、對供應商的選擇 通常風電機組企業(yè)對供應商的選擇重點，首先放在對供應商的主機、減速箱、變漿控制系統(tǒng)、塔筒、葉片等樣品鑒定上和審驗上，還要進行試驗性運行2年以上。對供應商的審核評價，依據(jù)一定的流程，然而“性價比”往往是眾多風電機組主機廠選擇供應商的第一要素。對于風電機組使用年限20年的質(zhì)量指標，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。對供應商的選擇，應該從對潛在供應商的選擇開始，要對潛在的供應商質(zhì)量保證能力、產(chǎn)品開發(fā)能力和供貨產(chǎn)品進行審核評估，看其是否滿足風電機組企業(yè)對零部件采購的需求。 風電機組緊固件的供應商一般通過自制、定點采購和市場采購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。 自制就是對非標緊固件，風電機組緊固件的供應商自己組織的原材料采購、工藝編制、加工制造以及檢驗。自制非標緊固件最大的優(yōu)點是可完全落實設計要求，特別是對材料有特殊要求的必須自制。一般情況下，非標件會造成生產(chǎn)成本高昂，經(jīng)濟性差，同時也存在尺寸一致性差、機械性能低等方面的問題。質(zhì)量控制的重點是生產(chǎn)過程的監(jiān)督和成品的檢驗驗收。 在風電機組企業(yè)中，通常要求緊固件供應商必須通過ISO9000、ISO14000、ISO/TS16949體系認證。一些上市公司或跨國企業(yè)，還有一套自己開發(fā)的對供應商進行綜合評估的表格和評價標準，并要求企業(yè)實驗室通過ISO/IEC17025認可，這些評價標準更加具有針對性和實用性。 供應商的選擇，是通過一系列的審核評價來決定的，即對預先討論選定的數(shù)個潛在供應商，風電機組企業(yè)主機廠的專業(yè)人員對其質(zhì)量體系和工廠現(xiàn)場進行第二方審核，以確定供應商開發(fā)能力、質(zhì)量保證能力和產(chǎn)能是否滿足風電機組企業(yè)主機廠零部件配套的要求；然而，在審核通過的供應商范圍內(nèi)進行招標，一般為選擇價格較有優(yōu)勢的供應商。供應商選定的數(shù)量一般為2～3家，根據(jù)產(chǎn)能和風險評估后確定。選定的供應商，根據(jù)風電機組主機廠的要求，在樣品開發(fā)完成并經(jīng)過一系列試驗，小批量試用后，開始供貨，同時簽訂供應合同。 3、對供應商的質(zhì)量控制 ①產(chǎn)品設計與開發(fā)階段的質(zhì)量控制。在這一階段，通常有以下做法：a、邀請供應商提出降低成本，改善性能及提高質(zhì)量的意見。b、對供應商進行培訓，明確設計和開發(fā)產(chǎn)品的目標質(zhì)量，與供應商共同探討質(zhì)量控制過程，達成一致的產(chǎn)品標準質(zhì)量控制、檢驗方法和驗收標準。 ②試制階段的質(zhì)量控制。試制階段，要求供應商提供樣品，這就產(chǎn)生了對外購件的質(zhì)量檢測、不合格品的控制等過程。這時，風電機組企業(yè)主機廠應與供應商共享已有的技術(shù)成果和資源，對試制樣品進行全面檢驗，對供應商質(zhì)量保證能力進行初步評價。對產(chǎn)品質(zhì)量問題，宜采取改進、妥協(xié)、更換供應商的辦法來解決。 ③批量生產(chǎn)階段的質(zhì)量控制。風電機組企業(yè)在批量生產(chǎn)中，對供應商的質(zhì)量控制除了監(jiān)控供應商的過程能力指數(shù)、測量系統(tǒng)、質(zhì)量管理體系和進貨質(zhì)量檢驗之外，還對入廠檢驗中發(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重質(zhì)量問題，要求供應商制定質(zhì)量對策和強化質(zhì)量管理，落實改進細則，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 緊固件在驗收檢查、裝配調(diào)試、各類實驗甚至安裝使用過程中均有相應的質(zhì)量記錄，如進廠檢驗記錄、特性檢驗記錄、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，通過對這些質(zhì)量信息的收集、歸類和分析，有利于非標緊固件的設計選用，對合格供應商的評價以及驗收檢查方案的制定。 針對裝配調(diào)試、各類安裝試驗甚至在使用過程中失效的緊固件應100%進行失效分析，以確定是緊固件固有可靠性問題還是使用可靠性問題，必要時應歸零。根據(jù)失效分析報告或歸零結(jié)論，及時對相關(guān)的緊固件進行檢查和更換，同時完善驗收檢查方案，必要時更換供應商。 5、結(jié)語 隨著新常態(tài)下市場競爭的加劇，各主機廠越來越專注于自身具有核心競爭力的領(lǐng)域。打造核心供應鏈，建立供應商戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，已成為風電機組企業(yè)的必然選擇。在這一種供應鏈環(huán)境下，風電機組企業(yè)主機廠必須采用相應的手段和措施，對供應商提供的產(chǎn)品進行有效管理或控制。因為，供應商的質(zhì)量管理部門，是整個供應鏈管理中的重要環(huán)節(jié)，需要在整個產(chǎn)業(yè)鏈的分工合作過程中具體實現(xiàn)，并做到優(yōu)勢互補，風險共擔。

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