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風電機組零部件種類眾多、數量龐大，涉及專業技術范圍廣闊，以某直驅型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量控制的高風險。而普通緊固件、高強度緊固件包含的數量最多，占所有零部件數量的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，與風力發電機組一起承擔著基本性能、構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大六角頭鋼結構連接副、GB/T 32076.1～7預載荷高強度栓接結構連接副、DIN6914～6916以及DAST等大六角頭鋼結構連接副螺栓。b. 整機螺栓：即風力發電機上使用的螺栓，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、內六角螺栓、六角螺母及墊圈。c. 異型緊固件：即連接風力發電機葉片的特種件，主要為一些產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注的產品，這些緊固件的質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，因緊固件失效的質量問題屢屢出現。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，不難發現這些緊固件在設計、生產、采購、驗收乃至使用環節存在質量失控的問題，因此，必須引起高度重視，強化風電機組的質量控制，有必要采取全過程監督。 1、從設計源頭抓起 某型號風電機組配套使用的緊固件中，設計選用了多達數百種不同類型、不同品種、不同規格的緊固件，數量少、品種雜、材料牌號多，對緊固件的采購、生產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《鋼結構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構鋼、合金結構鋼2大類。螺母和墊片基本上是碳素結構鋼45#、少量為35#、10B33鋼；螺栓根據規格從小到大，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于被替代的材料，這樣緊固件材料種類、型號和規格將會大大減少，極大地方便了采購和生產。 2、對供應商的選擇 通常風電機組企業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、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年的質量指標，這樣很有可能在后續供貨期間出現種種問題，造成大量的質量成本。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量保證能力、產品開發能力和供貨產品進行審核評估，看其是否滿足風電機組企業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，非標件會造成生產成本高昂，經濟性差，同時也存在尺寸一致性差、機械性能低等方面的問題。質量控制的重點是生產過程的監督和成品的檢驗驗收。 在風電機組企業中，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，還有一套自己開發的對供應商進行綜合評估的表格和評價標準，并要求企業實驗室通過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個潛在供應商，風電機組企業主機廠的專業人員對其質量體系和工廠現場進行第二方審核，以確定供應商開發能力、質量保證能力和產能是否滿足風電機組企業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進行招標，一般為選擇價格較有優勢的供應商。供應商選定的數量一般為2～3家，根據產能和風險評估后確定。選定的供應商，根據風電機組主機廠的要求，在樣品開發完成并經過一系列試驗，小批量試用后，開始供貨，同時簽訂供應合同。 3、對供應商的質量控制 ①產品設計與開發階段的質量控制。在這一階段，通常有以下做法：a、邀請供應商提出降低成本，改善性能及提高質量的意見。b、對供應商進行培訓，明確設計和開發產品的目標質量，與供應商共同探討質量控制過程，達成一致的產品標準質量控制、檢驗方法和驗收標準。 ②試制階段的質量控制。試制階段，要求供應商提供樣品，這就產生了對外購件的質量檢測、不合格品的控制等過程。這時，風電機組企業主機廠應與供應商共享已有的技術成果和資源，對試制樣品進行全面檢驗，對供應商質量保證能力進行初步評價。對產品質量問題，宜采取改進、妥協、更換供應商的辦法來解決。 ③批量生產階段的質量控制。風電機組企業在批量生產中，對供應商的質量控制除了監控供應商的過程能力指數、測量系統、質量管理體系和進貨質量檢驗之外，還對入廠檢驗中發現的批量性質量問題，生產中出現的重大質量問題和售后反饋的嚴重質量問題，要求供應商制定質量對策和強化質量管理，落實改進細則，從而杜絕質量問題的再次發生。 4、建立質量信息數據庫 緊固件在驗收檢查、裝配調試、各類實驗甚至安裝使用過程中均有相應的質量記錄，如進廠檢驗記錄、特性檢驗記錄、失效記錄等，這些質量信息集中反映了緊固件的質量狀況，通過對這些質量信息的收集、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。根據失效分析報告或歸零結論，及時對相關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、結語 隨著新常態下市場競爭的加劇，各主機廠越來越專注于自身具有核心競爭力的領域。打造核心供應鏈，建立供應商戰略合作聯盟，已成為風電機組企業的必然選擇。在這一種供應鏈環境下，風電機組企業主機廠必須采用相應的手段和措施，對供應商提供的產品進行有效管理或控制。因為，供應商的質量管理部門，是整個供應鏈管理中的重要環節，需要在整個產業鏈的分工合作過程中具體實現，并做到優勢互補，風險共擔。

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