CN109142522A - 一种陆上风机基础缺陷无损检测方法 - Google Patents

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张俊傥
李晓东
席向东
易桂香
韩腾飞
高鹏飞
赵立勇
刘璇
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Abstract

本发明涉及一种陆上风机基础缺陷无损检测方法，适用于陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测，属于风能发电混凝土无损检测技术领域。该方法通过外观现状调查、缺陷类型初步判定、弹性波CT扫描定位缺陷位置、缺陷尺寸大小定量检测这四个流程，进行全面、系统的缺陷检测，能够快速、准确、有效的解决陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测问题。本发明方法最大的优点是：无需钻芯取样、考虑缺陷因素全面、缺陷全覆盖、检测结果正确率高，同时具有简便、系统、快捷、经济等优点，能够快速、准确、有效的解决陆上风机基础缺陷无损检测问题。

Description

一种陆上风机基础缺陷无损检测方法
技术领域
本发明涉及一种陆上风机基础缺陷无损检测方法，适用于陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测，属于风能发电混凝土无损检测技术领域。
背景技术
近年来，风能作为一种日益成熟的可持续能源，得到了人们的关注，我国许多风电场工程已相继建成并投入使用。其中，风机基础是通过基础环与陆上风机塔架进行连接，风机基础的安全性直接关系到整个风电项目的安全运行和投资效益。
因基础环水平度要求严格，在混凝土浇筑时下法兰附近的混凝土不易振捣，且基础环与混凝土基础连接部位存在刚度突变，随着风机使用时间的递增，风机基础各种隐患和缺陷情况时有报道，如基础环附近混凝土易发生疲劳破坏、下法兰附近混凝土易出现空腔、穿孔钢筋被剪断、构造处理及细部处理存在缺陷等。风机基础一旦出现故障，必会造成巨大的经济损失，甚至安全事故。
然后，由于风机基础体积大，基础环埋深较深，风机基础缺陷问题也呈复杂性、多样性，目前技术人员只能通过钻芯破损检测，缺少科学快捷的无损检测方法，经常因钻芯不到位、不准确而无法全面检测其缺陷，不能有效解决缺陷问题。
因此，提供一种简便、系统、快捷、经济等优点，能够快速、准确、有效的解决陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测方法就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种科学、系统、快捷、通用的陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测方法，提高检测结论的准确性和缺陷治理的有效性。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种陆上风机基础缺陷无损检测方法，其步骤如下：(1)外观现状调查；(2)缺陷类型初步判定；(3)弹性波CT扫描定位缺陷位置；(4)缺陷尺寸定量检测。
优选地，所述步骤(1)中，所述外观现状调查包括设计资料、施工资料、监理资料、使用环境、结构作用、基础外观损伤情况。
优选地，所述步骤(2)中所述缺陷类型初步判定主要包括：下法兰附近混凝土空腔或蜂窝和法兰侧壁结合层脱空。
优选地，所述步骤(3)中所述弹性波CT扫描定位缺陷位置包括：基础环侧壁结合层脱空缺陷位置。
优选地，所述基础环侧壁结合层脱空缺陷位置的弹性波CT扫描中，激振锤的直径分别为10mm、17mm、28mm、48mm，测线为交叉测线。
优选地，沿着环向间隔22.5°布设测点，完成剩余断面弹性波CT扫描，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环侧壁结合层脱空位置。
优选地，所述步骤(3)中所述弹性波CT扫描定位缺陷位置包括：基础环下法兰附近混凝土缺陷位置。
优选地，所述基础环下法兰附近混凝土缺陷位置的弹性波CT扫描中，激振锤的直径分别为10mm、17mm、28mm、48mm，断面为水平面，测线为交叉测线，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环下法兰附近混凝土缺陷位置。
优选地，所述步骤(4)中所述的缺陷尺寸定量检测所用方法为冲击回波法，在缺陷位置附近间隔布设测点。
有益效果：
本发明的陆上风机基础缺陷无损检测方法，从现状初步调查、缺陷类型初步判定、缺陷位置定位、缺陷尺寸大小定量检测等角度出发，给出科学、系统、快捷、通用的风机基础与基础环间缺陷的无损检测方法，提高检测结论的准确性和缺陷治理的有效性。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步详细说明，所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
附图说明
图1为本发明陆上风机基础缺陷无损检测方法的流程图。
图2为本发明弹性波CT扫描定位法兰侧壁结合层脱空缺陷位置。
图3为本发明弹性波CT扫描定位基础环下法兰附近混凝土缺陷位置。
具体实施方式
如图1所示，为本发明陆上风机基础缺陷无损检测方法流程图；本发明陆上风机基础与基础环间缺陷的无损检测方法，包括以下步骤：
步骤(1)：外观现状调查
首先对某风机基础的设计资料、施工资料、监理资料、使用环境、结构作用等基本信息进行调查，然后对风机基础缺陷、损伤进行检查；如某风电场风机基础采用独立扩展基础，设计混凝土强度等级为C30，基础埋深2.9m，其中台柱高0.9m，台柱顶部宽5.43m，基础底部直径16.9m；基础环直径4m，基础环下法兰埋深在台柱顶面以下1.2m，该结构于2008年建成，在近年巡检中发现基础塔筒内部、外部混凝土均出现开裂、挤压破碎现象；
步骤(2)：缺陷类型初步判定
依据步骤(1)调查结果，结合工程经验案例，初步判定缺陷类型，风机基础缺陷类型主要包括：下法兰附近混凝土空腔或蜂窝、法兰侧壁结合层脱空等；
步骤(3)：弹性波CT扫描定位缺陷位置
在风机基础台柱两侧沿着法兰高度方向对称布设受信测点和发振测点，如图2所示，为本发明弹性波CT扫描定位法兰侧壁结合层脱空缺陷位置，受信测点和发振测点均为5个，而且对称布设；在发振测点位置分别用直径10mm、17mm、28mm、48mm的激振锤进行敲击，分别形成不同频率成分的交叉测线，即完成一断面弹性波CT扫描，然后再沿着环向间隔22.5°布设上述测点，完成剩余断面弹性波CT扫描，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环侧壁结合层脱空位置；
以基础环下法兰标高为水平面，在台柱或基础扩展部分周围分别布设9个受信测点和7个发振测点，在发振测点位置分别用10mm、17mm、28mm、48mm激振锤进行敲击，分别形成不同频率成分的交叉测线，即完成水平面弹性波CT扫描，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环下法兰附近混凝土缺陷位置；
步骤(4)：缺陷尺寸大小定量检测
在步骤(3)的基础上，在缺陷位置附近间隔50mm布设测点，用冲击回波法检测该区域缺陷尺寸大小。
本发明方法最大的优点是：无需钻芯取样、考虑缺陷因素全面、缺陷全覆盖、检测结果正确率高，同时具有简便、系统、快捷、经济等优点，能够快速、准确、有效的解决陆上风机基础缺陷无损检测问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，在阅读了本发明的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明做各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种陆上风机基础缺陷无损检测方法，其步骤如下：(1)外观现状调查；(2)缺陷类型初步判定；(3)弹性波CT扫描定位缺陷位置；(4)缺陷尺寸定量检测。
2.根据权利要求1所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述外观现状调查包括设计资料、施工资料、监理资料、使用环境、结构作用、基础外观损伤情况。
3.根据权利要求2所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述缺陷类型初步判定主要包括：下法兰附近混凝土空腔或蜂窝和法兰侧壁结合层脱空。
4.根据权利要求3所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述弹性波CT扫描定位缺陷位置包括：基础环侧壁结合层脱空缺陷位置。
5.根据权利要求4所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述基础环侧壁结合层脱空缺陷位置的弹性波CT扫描中，激振锤的直径分别为10mm、17mm、28mm、48mm，测线为交叉测线。
6.根据权利要求5所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：沿着环向间隔22.5°布设测点，完成剩余断面弹性波CT扫描，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环侧壁结合层脱空位置。
7.根据权利要求6所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述弹性波CT扫描定位缺陷位置包括：基础环下法兰附近混凝土缺陷位置。
8.根据权利要求7所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述基础环下法兰附近混凝土缺陷位置的弹性波CT扫描中，激振锤的直径分别为10mm、17mm、28mm、48mm，断面为水平面，测线为交叉测线，通过对损伤缺陷的信号识别定位基础环下法兰附近混凝土缺陷位置。
9.根据权利要求8所述的陆上风机基础缺陷无损检测方法，其特征在于：所述步骤(4)中所述的缺陷尺寸定量检测所用方法为冲击回波法，在缺陷位置附近间隔布设测点。
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