Prüfung der Vorspannkraft per Ultraschall: Die beste Art und Weise für die korrekte Bolzenvorspannung zu sorgen

In den letzten Jahren hat sich die Windenergie zu einer wichtigen Stromquelle entwickelt. Wie bei jeder anderen Technologie ist die Dauer der Funktionalität auch bei Windkraftanlagen begrenzt. Gegenwärtig sind Windkraftanlagen so konzipiert, dass sie 20 Jahre lang effizient und zuverlässig sind, mit der Möglichkeit zur weiteren Verlängerung. 

Die kontinuierliche Überprüfung der Windkraftanlagen ist wichtig, da diese die Lebenserwartung der Windkraftanlagen maximieren und das Ausfallrisiko minimieren kann. In diesem Kontext wird die Wichtigkeit der korrekten Bolzenvorspannung jedoch häufig unterschätzt. Da die Bolzen wichtige Komponenten zusammenhalten, kann eine fehlerhafte Montage das Risiko eines teilweisen oder vollständigen Versagens erhöhen.
Eine vollständig festgezogene Bolzenverbindung kann problemlos Millionen von Lastzyklen standhalten, während eine Verbindung mit gelösten Bolzen häufig bereits nach wenigen Zyklen versagt. Wenn sich ein Bolzen löst, ist es wahrscheinlich, dass eine Kettenreaktion eintritt und schließlich zum Ausfall der kompletten Windkraftanlage führt. 

Einer der anspruchsvollsten Teile des Anzugvorgangs ist die Wechselwirkung zwischen dem angewandten Drehmoment und der Spannung, die entsteht, wenn die Mutter den Bolzen leicht dehnt. Diese Spannung verursacht eine entgegengesetzte Spannkraft, die die beiden Teile der Verbindung zusammenhält. Wenn die Spannkraft zu gering ist, kann es zu einer Trennung und Ermüdung des Bolzens kommen. Andererseits kann eine übermäßige Spannkraft zu einer Beschädigung der strukturellen Bestandteile der Verbindung führen, wie zum Beispiel einer übermäßige Zerrung oder einem Bruchschaden. 

Wenn Sie sich darauf konzentrieren, die korrekte Bolzenvorspannung zu erreichen, können Sie nicht nur eine korrekte Spannkraft gewährleisten, sondern auch die Zuverlässigkeit der Windkraftanlage maximieren und den Wartungsbedarf und Ausfallzeiten reduzieren. 

In der Vergangenheit war es schwierig, Bolzenverbindungen zu beurteilen, da im Fokus der damals verfügbaren Prüfmethoden nur stand, ob sich die Bolzen gelöst hatten oder verrostet waren. Die meisten Verbindungsschäden werden jedoch nicht durch die Verbindungsausführung oder die Befestigung verursacht. Sie sind häufig die Folge einer unzureichenden oder uneinheitlichen Spannkraft bei der Montage der Verbindung. 

Probleme wie die Bolzenermüdung und Vibrationslockerung können normalerweise dadurch verhindert werden, indem eine korrekte Spannkraft in der Verbindung erreicht und gehalten wird. Für die Bolzenverbindung ist es von entscheidender Bedeutung, dass während der Montage eine konsistente Spannkraft erzielt wird. Die Ultraschallmessung der Verlängerung der Schraube bei neuen und vorhandenen Bolzen hat sich als sehr präzise, zuverlässige und kosteneffiziente Lösung erwiesen. 

Mithilfe dieser Methode kann man nicht nur die korrekte Bolzenvorspannung bei der Montage neuer Bolzen erzielen, sondern auch die vorhandenen Bolzen im Rahmen einer Bestimmung der Lebensdauer von Windkraftanlagen beurteilen. 

Wenn es um Windkraftanlagen geht, steht die Sicherheit an erster Stelle. Jede Windkraftanlage besteht aus hunderten Bolzen verschiedener Größen, die kritische Bauteile zusammenhalten. Wenn während der Montage nicht die korrekte Bolzenvorspannung erreicht wird, kann die Integrität einer Verbindung beeinträchtigt werden, was zu einem Ausrichtungsfehler und schließlich zum Versagen einer Bolzenverbindung führt. 

Daher ist eine Verschraubungsmethode, durch die die Bolzen effektiv und präzise angezogen werden, erforderlich, um das Ausfallrisiko zu minimieren. Durch den Fokus auf die korrekte Vorspannung von Beginn an wird gewährleistet, dass die besten Vorkehrungen ab dem Moment der ersten Inbetriebnahme getroffen werden und es wird langfristig sichergestellt, dass die Windkraftanlage Energie zu niedrigeren Kosten produziert. 

Bei der Installation neuer Bolzen ermöglicht Ihnen das Gerät, die Spannkraft während des gesamten Anzugvorgangs nachzuverfolgen und die Vorspannkraft ohne Beeinträchtigung der Verbindungssteifigkeit zu bestimmen. Die Daten können anschließend zur Planung von Instandhaltung und Wartung genutzt werden, da die korrekte Vorspannung von Anfang an festgelegt ist. Außerdem können die Daten als Nachweis der korrekten Bolzenvorspannung im Fall von Reklamationen verwendet werden. 

Die Bolzen sollten geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie die korrekte Spannkraft halten und um sie auf Ermüdungsschäden zu untersuchen. Durch die Planung von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten sorgen Sie nicht nur für den sicheren Betrieb der Windkraftanlage, sondern reduzieren auch den Bedarf an ungeplanten Wartungsarbeiten. Ein gelöster Bolzen verursacht ungeplante Stillstandszeiten, die zu Umsatzeinbußen aufgrund der Ausfallzeit der Windkraftanlage führen. 

Gleichzeitig ist es von größter Wichtigkeit, dass die Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten effizient und kontrolliert ausgeführt werden, da somit die Kosten reduziert werden können. Die Prüfung der Vorspannkraft per Ultraschall ist eine zuverlässige und kosteneffiziente Methode zur Bestimmung des Zustands der Bolzenverbindungen und sie hat sich als einfachere Messmethode erwiesen. Im Vergleich zu anderen Messmethoden können Sie durch den Einsatz eines Ultraschall-Messgeräts die Anzahl der Inspektionen, aber auch die Anzahl der Stunden, die bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten geleistet werden, reduzieren. 

Verschiedene Bolzenverbindungen an Windkraftanlagen sind unterschiedlich gut zugänglich. Eine Rotorblattverbindung kann beispielsweise schwerer zugänglich, zu kontrollieren und zu reparieren sein als eine Turm-Flanschverbindung. Bisher war es schwierig, Sacklochbohrungen zu messen, da man nur von einer Seite Zugang zu dem Bolzen hat. Ultraschall-Messungen erfordern im Gegensatz zu anderen Messinstrumenten wie einem Mikrometer oder einer Schieblehre keinen Zugang zu beiden Seiten des Bolzens, wodurch dieses Werkzeug das einzige ist, mit dem man Sacklochbohrungen beurteilen kann. 

Die Schallgeschwindigkeit hängt von der Umgebungstemperatur ab. Wenn die Temperatur steigt, steigt die Schallgeschwindigkeit und wenn die Temperatur fällt, sinkt die Schallgeschwindigkeit. Da das ortsfeste Ziel von der Temperatur abhängt, kann davon die Messgenauigkeit beeinträchtigt werden. Selbst geringe Temperaturveränderungen können zu falschen Ergebnissen führen, da die Messung einer Bolzenverbindung millimetergenaue Präzision erfordert. Das Ultraschall-Messgerät nutzt ein eingebautes Temperaturkompensationsnetzwerk, um die Temperaturveränderungen zu berücksichtigen. Die Messung der Bolzenverbindung ist somit nicht davon abhängig, dass dieselben Umweltbedingungen herrschen. 

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