作為全球第一大風電市場，而在“雙碳”目標明確提出后，風電領域一直是我國環保事業中重要的一部分。風電領域中，風機作為作為直接的運轉發電設備，其維護維修工作是重中之重。聚焦風機整體，無論是風機主軸，葉片，塔筒還是連接螺栓等，都需要進行可靠的檢修檢測，才能使得風機能夠以最佳的狀態進行運轉。

風力渦輪機的齒輪箱、發電機和葉片是需要經常維護的重點部件，因為這些部件首先承受著巨大的應力，很容易受到磨損，其次維修起來非常昂貴。雖然齒輪箱發生故障的情況相對較少，平均每十年一次，但是風力渦輪機因等待齒輪箱維修而停機的時間可能會長達半年之久。

IPLEX G Lite工業視頻內窺鏡

一臺典型的2.4兆瓦（MW）風力渦輪機每天可生產價值約為1000美元的電量，因此，幾個月的停機時間可能會造成巨大的收入損失。齒輪箱也可能會出現災難性的故障，如：因過熱而引起火災。在這種情況下，風力渦輪機可能會永久性地停止運轉。

降低昂貴的停機成本

風力渦輪機遠程監控和內窺檢測（RVI）

在上到塔頂取油樣并進行噪聲檢查之前，通常要使用監控和數據采集（SCADA）系統或狀態監測系統（CMS）對風力渦輪機的狀態進行監測。監控和數據采集（SCADA）系統或狀態監測系統（CMS）收集風力渦輪機的振動和油路數據，以在故障發生前的30天之內預測或探測到葉片、主軸承和齒輪箱的故障。

然而，SCADA和CMS的報錯信息不能精準定位故障部件，也不能確定故障的具體狀況。此外，在齒輪箱發生故障前的30天內預警，仍然會因等待修復的部件而使風力渦輪機停工數周。作為實施預防性維護策略的一個補充性方案是使用內窺檢測（RVI）設備觀察變速箱內部，以更早、更準確地發現故障部件。

內窺對齒輪箱檢測支持智能決策

以防止故障的發生

使用視頻內窺鏡對齒輪箱內部進行檢測

由于某些齒輪箱部件的交付和更換需要近6個月的時間，因此越早確定需要維修哪個部件，風力渦輪機的停機時間就會越短。而了解了潛在故障的狀況，可以使您針對部件的采購和維修計劃提前做出明智的決策。例如，在少風的季節，定期使用管道鏡或視頻內窺鏡對齒輪箱進行檢測，可以監測到齒輪箱內部的損壞，并極有可能防止設備出現故障。

在視頻內窺鏡的屏幕上觀察齒輪箱的內部情況

葉片成本高

檢測還需有一套

隨著風電行業快速發展，風電機組不斷朝著大型化趨勢發展。隨著葉片長度的不斷增加，葉片的生產制造成本也越來越昂貴。對于運行的機組，如果葉片出現質量問題，不僅修復和更換的成本昂貴，而且還會影響整個機組運行的穩定性和安全性。特別是對于大型海上風機葉片，其運輸、吊裝和維護的成本都很高，因而通過有效的檢測手段在制造階段就發現缺陷是非常重要的。

奧林巴斯的風力渦輪機葉片檢測解決方案可以檢測葉片的翼梁罩與抗剪腹板的粘接情況。這些部件由較厚的、衰減性較強的材料制成，如：碳纖維增強塑料（CFRP）和玻璃纖維增強塑料（GFRP）。這種相控陣探頭解決方案，與常規超聲檢測（UT）技術相比，可以覆蓋更寬的掃查范圍，而且具有掃查速度更快，數據點采集密度更高，可靠性能更強，以及完備的成像功能等優勢特性，因此可以更輕松地完成這類具有挑戰性的檢測。

低頻UT探頭（M2008)樣件檢測示意圖

I5低頻PA探頭及探頭托架示意圖

1MHz RollerFORM XL掃查器示意圖

翼梁罩的完整性至關重要

對于制造商來說，監控翼梁罩材料的完整性非常重要。一旦他們發現了缺陷，就需要快速調整生產參數，以確保所使用的玻璃纖維或碳纖維材料具有合格的質量。直觀的成像功能可以為分層、起皺、多孔性和脫粘缺陷生成顯示在奧林巴斯相控陣探傷儀屏幕圖像中的信號指示，操作人員通過這些信號指示，可以非常容易地探測到這些缺陷，并對這些缺陷進行定量。

超聲相控陣檢測的典型缺陷類型

抗剪腹板粘接情況的檢測

為了確保葉片具有長期可靠的操作性能，對其抗剪腹板粘接情況的檢測非常關鍵。這種使用相控陣探頭完成的解決方案可使探頭在葉片的長度或寬度兩個方向上完成掃查：使用Mini-Wheel（袖珍輪）編碼器，可以進行手動單線編碼掃查；使用GLIDER（滑動式）掃查器，可以進行雙軸半自動編碼掃查， 也可以使用RollerFORM滾輪掃查器進行靈活，高效的雙軸編碼掃查。掃查完成后，會為被檢區域生成C掃描圖像。

在C掃描圖像中，被檢區域的不同信號波幅由不同的顏色表示。如果粘接質量良好，在粘接區域中傳播的超聲波就會穿過膠粘劑，并散射到抗剪腹板中，這樣在粘接界面處就不會出現回波，或者只會出現較弱的回波（C掃描中的藍色或黃色區域）。這個直觀的成像功能既可以方便地辨別粘接的質量，又可以測量粘接區域的寬度。在某些應用中，可以使用相應的A掃描測量膠粘劑的厚度。

結合低頻PA探頭的支持1.8m掃查的Glider掃查器

葉片檢測部位及對應成像效果圖

精準的數據采集

還需要有優質的主機

通過強大的相控陣探傷儀Omniscan 系列探傷儀及 Focus PX相控陣探傷儀，可以高效的，高質量的，高檢出率的，高性價比的完成各項檢測任務。

Omniscan X3 及 Focus PX相控陣探傷儀

高檢測率，高清晰度的軟件界面視圖

作為主要的固定連接方式，

螺栓檢測很有必要

風電發電機組中最主要的固定連接方式就是螺栓連接，千千萬萬的螺栓的性能將直接影響風力發電機組運行的安全性及可靠性。在役過程中，風電機組螺栓斷裂的主要形式是過載斷裂和疲勞斷裂。在應力裂紋和疲勞裂紋形成初期，如果被檢測到，并采取相應對策，可以避免產生人員和財產的重大損失。通過超聲相控陣技術結合合適的探頭和聚焦法則，可以高效，輕松的檢測到螺栓內部及表面的缺陷。

通過小晶片，線陣陣列PA探頭，及適當角度的縱波扇掃，可以發現隱藏于螺紋內部的裂紋或其它缺陷，如下圖：

通過環形陣列PA探頭，及適當晶片孔徑的縱波線掃，可以發現隱藏于螺紋內部的裂紋或其它缺陷。而且無需旋轉探頭方向，可以一次性發現所有缺陷，如下圖：

*根據Deloitte Tohmatsu公司2018年的一份報告，齒輪箱故障的平均停機時間為167天，因為新齒輪箱或新齒輪箱部件的交付時間很長。