掌握XRD光谱分析仪，轻松应对风力涡轮机微动腐蚀挑战

　　关键的风力涡轮机部件极易受到微动腐蚀的影响，这可能导致功能故障。风力涡轮机的预期使用寿命约为20年，而制造商的保修通常仅涵盖运行的前2到5年。因此，业主和运营商需要可靠的腐蚀分析工具来支持他们的保修索赔。X射线衍射(XRD)目前被用于通过磨损碎片样品积极识别和量化微动腐蚀。然而，传统的X射线衍射实验室分析需要笨重、成本高昂的设备、大量样品，且工作本身非常昂贵(通常每个样品750美元)，且周转时间以周为单位。

　　一、微动腐蚀的成因与影响

　　过去十年，风力涡轮机尺寸和数量显著增长，随之而来的是新的故障模式。高速齿轮箱轴承内圈轴向开裂和微动腐蚀是两种新出现的故障类型。微动腐蚀在风能行业尚不为人所熟知。

　　微动腐蚀发生在风力涡轮机中两个钢表面间，受压力和微小振动影响。它在润滑和干触点中都可能发生，但干触点微动更破坏性。润滑部件中，微动腐蚀分两阶段：首先形成磁铁矿，阻止润滑剂流入;其次形成赤铁矿，一种硬质磨料。磁铁矿和赤铁矿的锋利边缘可导致磨料磨损。

　　二、微动腐蚀对风力涡轮机的影响

　　相对于其他工业应用，风力涡轮机承受着强烈的负载变化。重要的是，随着风力涡轮机尺寸的增加，由于缩放效应，组件重量的增加速度是接触区(如螺栓连接)中表面积的两倍。这被称为“表面积与体积比"问题。由于质量更大，接触面积更小，在关键组件和接口中发现了过去没有发现的微动效应。此外，还降低了安全系数以降低成本和减轻重量。市场有强烈的动机来更大限度地减少机舱和转子的重量，以降低塔架和基础的成本。

　　三、使用便携式XRD分析仪进行微动腐蚀检测

　　使用奥林巴斯TERRA®便携式XRD分析仪对风力涡轮机磨损碎片样品(包括干燥的和与润滑剂混合的)进行现场和实验室调查。这些试验成功、快速地识别和量化了微动腐蚀碎片，表明涡轮机所有者、风电行业服务提供商和样品分析实验室可以从使用TERRA或BTX II™ XRD分析仪中受益，尤其是在解决保修问题时。除了TERRA装置本身之外，实地调查只需要很少的工具和补给品，如下图所示。下表总结了来自实地工作的数据。随着赤铁矿与磁铁矿比例的增加，α铁(Fe)开始出现在磨损严重的部件中。奥林巴斯的TERRA XRD分析仪能够检测润滑样品中的所有三种成分——磁铁矿、赤铁矿和α铁。

　　奥林巴斯TERRA便携式XRD分析仪和BTX II台式XRD光谱仪是识别和量化风能行业微动腐蚀的有效工具。微动腐蚀缩短风力涡轮机寿命，可能带来安全风险。XRD仪器提供分析解决方案，XRF功能提供额外定性数据，帮助识别失效组件。两者均提供的分离相分辨率。

　　微动腐蚀影响风力涡轮机组件接口，导致松动，影响使用寿命和维修成本。风力涡轮机所有者可能未意识到其破坏力。

　　现代奥林巴斯XRD仪器增强早期探测能力，适用于保修期内。TERRA XRD分析仪便携且现场坚固，成为维护程序工具。XRD技术在维护投资方面发挥重要作用。建议风力涡轮机保修清扫包括微动腐蚀检查，发现后应通过XRD分析，并包含在保修索赔中。纠正措施包括增加紧固件预紧力、改善表面光洁度、添加摩擦垫片、改善润滑、减少振动和故障率，避免长时间使用高速制动器。

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