GB/T 33628-2017 风力发电机组 高强螺纹连接副安装技术要求 含2019年第1号修改单

　　ICS 27 . 180 F 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33628—2017

　　风力发电机组

　　高强螺纹连接副安装技术要求

　　windturbinegeneratorsystems—Assemblyrequirementsfor

　　high-strength-boltedjoint

　　2017-05-12 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33628—20 17

　　GB/T 33628—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC 50)归口 。

　　本标准起草单位：国电联合动力技术有限公司、舟山市正源标准件有限公司、东方电气风电有限公司、浙江运达风电股份有限公司、南车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、新疆金风科技股份有限公司、中船重工(重庆)海装风电设备有限公司、中国设备管理协会 无泄漏无松动螺栓施工技术中心、上海申光高强度螺栓有限公司、北京天山新材料技术有限公司、龙源(北京)风电工程技术有限公司、北京科瑞思创测控科技有限公司、凯特克贸易(上海)有限公司。

　　本标准主要起草人：罗昕、冯健、林仲岳、代海涛、董礼、周胜兵、毛忠兴、余匡宏、李秀珍、张才盛、蒲小刚、宓正源、祝其高、陈亚菊、曹建忠、张立鸿、吴江南。

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　　风力发电机组

　　高强螺纹连接副安装技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了风力发电机组(以下简称“机组”)高强螺纹连接副安装的一般要求、技术性能、安装工艺要求、检验要求和维护要求。

　　本标准适用于风轮扫风面积大于 200 m2 的机组高强螺纹连接副的安装和维护。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 97 . 1 平垫圈 A 级

　　GB/T 3098 . 1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

　　GB/T 3098 . 2 紧固件机械性能 螺母

　　GB/T 3103 . 1 紧固件公差 螺栓、螺钉、螺柱和螺母

　　GB/T 5267 . 1 紧固件 电镀层

　　GB/T 5267 . 2 紧固件 非电解锌片涂层

　　GB/T 5267 . 3 紧固件 热浸镀锌层

　　GB/T 5277 紧固件 螺栓和螺钉通孔

　　GB/T 5779 . 1 紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱 一般要求

　　GB/T 5779 . 2 紧固件表面缺陷 螺母

　　GB/T 5779 . 3 紧固件表面缺陷 螺栓、螺钉和螺柱 特殊要求

　　GB/T 5782 六角头螺栓

　　GB/T 5783 六角头螺栓 全螺纹

　　GB/T 16823 . 2—1997 螺纹紧固件紧固通则

　　GB/T 18684 锌铬涂层 技术条件

　　3 一般要求

　　3 . 1 参与安装的高强螺纹连接件应为入厂检验合格产品。

　　3 . 2 具有扭矩调节和量值显示功能的旋具应有计量合格证书。

　　3 . 3 安装使用的紧固工具如力矩扳手、电动力矩扳手、液压力矩扳手、液压拉伸器等应为计量合格产品，并在计量周期内，其最大精度误差应符合说明书的要求。

　　3 . 4 高强螺纹连接副的安装环境温度一般推荐为- 10 ℃ ~+40 ℃ 。超限温度下施工，应在安装前进行工艺试验或评定，并应在此基础上制定相应的施工工艺或方案，其详细要求应按技术文件规定执行。

　　3 . 5 安装人员应接受过专门培训，并持有操作证书。

　　3 . 6 安装人员应熟练掌握机组机械和电工装配工艺规程，熟练掌握各种螺纹紧固设备的性能、使用方法和校对方法。

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　　3 . 7 安装人员应严格按照安装技术文件的规定对高强螺纹连接件实施安装。

　　3 . 8 安装过程应由 2 人以上共同完成。

　　3 . 9 螺栓头部与螺母的端面，应与被紧固的零件平面均匀接触，不应倾斜，不得用易发生塑性变形的极端强力方式使两平面接触。

　　3 . 10 所有螺纹连接副的连接面及构件面应保持清洁、干燥，不得在雨中作业，如有污物，使用无纤维抹布和清洗剂清洁干净。

　　3 . 1 1 安装中的废弃物不应造成对环境的污染。

　　3 . 12 螺纹连接副中的螺栓、螺母和垫圈强度等级应匹配，如 10. 9 级螺栓对应 10 级的螺母，配 300 HV~ 370 HV 垫圈。

　　3 . 13 同一部件使用的螺纹连接副应为同一厂家、同一批次的产品。

　　3 . 14 螺栓、螺柱和螺母上应有强度标记。

　　3 . 15 高强螺栓、螺母、垫圈安装后拆卸下的，基于扭矩法安装的对预紧力精度有严格要求的不得再次使用。

　　3 . 16 安装操作人员应佩戴必要的劳动防护用品如安全帽、工作服，高空作业应佩戴安全带。

　　3 . 17 雷雨及六级以上大风(风速为 10 m/s 以上)天气应禁止高空作业。

　　3 . 18 作业工具应妥善管理，防止高空坠落，伤及人员和设备。

　　3 . 19 应做好安装及检验记录。

　　4 高强螺栓连接分类形式

　　高强螺栓连接形式可分为以下几种：

　　a) 高强螺栓(钉)连接：由一个螺栓和一个平垫圈组成，该组合称为连接副 A,见图 1a)。该形式主要用于高载荷零部件的连接，采用预紧力控制方式。

　　b) 高强螺栓副连接： 由一个螺栓、一个螺母和两个平垫圈组成，该组合称为连接副 B, 见图 1b)。该形式主要用于较高载荷零部件的连接，采用预紧力控制和粘接防松方式。

　　c) 高强螺柱连接： 由一个螺柱、一个螺母、一个平垫圈组成，该组合称为连接副 C, 见图 1c)。该形式主要用于高载荷零部件的连接，采用预紧力控制方式。

　　注：这里将其命名为连接副 A、B、C 的 目的是为了简化以下条文的描述。

　　a) b) c)

　　图 1

　　5 技术性能要求

　　5 . 1 螺栓的外形尺寸及技术性能应符合 GB/T 5782、GB/T 5783 和 GB/T 3098 . 1 的规定，或按具体的技术文件要求执行。

　　5 . 2 螺母的外形尺寸及技术性能应符合 GB/T 3098 . 2 的规定，或按具体的技术文件要求执行。

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　　5 . 3 垫圈的外形尺寸及技术性能应符合 GB/T 97 . 1 的规定，或按具体的技术文件要求执行。

　　5 . 4 螺栓、螺钉、螺柱和螺母的尺寸公差应符合 GB/T 3103 . 1 的规定，或按具体的技术文件要求执行。

　　5 . 5 螺栓、螺钉、螺柱和螺母允许的表面缺陷应符合 GB/T 5779 . 1、GB/T 5779 . 2、GB/T 5779 . 3 的规定。

　　5 . 6 达克罗涂层螺纹公差等级表面处理前宜用内螺纹 6H,外螺纹 6g。

　　5 . 7 螺栓(钉)锌铬(达克罗)涂层应符合 GB/T 18684 的规定。

　　5 . 8 螺栓(钉)镀锌涂层厚度机械性能应符合 GB/T 5267 . 1 、GB/T 5267 . 2 和 GB/T 5267 . 3 的规定。

　　5 . 9 通孔结构件螺栓安装精度应符合 GB/T 5277 的要求，但不宜采用粗装配系列，也可按表 1 选取装配孔径。 通孔公差：精装配系列为 H12,中等装配系列为 H13 。

　　5 . 10 高强螺栓与结构件螺纹孔连接时，螺栓拧入构件的最小深度应符合表 2 的要求。

　　表 1 单位为毫米

　　表 2

　　5 . 1 1 连接通孔型构件的螺栓长度应符合安装技术文件的要求或按式(1)计算：

　　L=LI+ ΔL …………………………( 1 )

　　式中：

　　L —螺栓长度，单位为毫米(mm) ;

　　L′ —连接板层总厚度，单位为毫米(mm) ;

　　ΔL— 附加长度，单位为毫米(mm),可由式(2)求得。

　　ΔL=m + 2S+ip …………………………( 2 )

　　式中：

　　m —高强度螺母公称厚度，单位为毫米(mm) ;

　　S —高强度垫圈公称厚度，单位为毫米(mm) ;

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　　i — 当 L≤100 mm 时，i=2;当 L>100 mm 时，i=3 ;

　　p —螺纹的螺距，单位为毫米(mm) 。

　　5 . 12 高强螺纹连接副的拧紧力矩应符合安装技术文件的规定，也可按式(3)计算。

　　Tf = Ts + Tw = KFfd …………………………( 3 )

　　式中：

　　Tf —拧紧扭矩，单位为牛顿米(N · m ) ;

　　Ts —螺纹扭矩，单位为牛顿米(N · m ) ;

　　Tw —支承面扭矩，单位为牛顿米( N · m ) ;

　　K — 扭矩系数;

　　Ff —初始预紧力，单位为千牛(kN) ;

　　d —螺纹公称直径，单位为毫米(mm) 。

　　扭矩系数 K 可按式(4)计算，也可依实际的防腐涂层及润滑条件实测确定，推荐使用实验测定。

　　K …………………………

　　式中：

　　P —螺距，单位为毫米(mm) ;

　　μs —螺纹摩擦系数;

　　d2 —螺纹中径，单位为毫米(mm) ;

　　α —螺纹牙型角，单位为度(°) ;

　　μw —支承面摩擦系数;

　　Dw —支承面摩擦扭矩的等效直径，单位为毫米(mm) 。

　　注：系数 K 是计算扭矩重要指标。 连接副在安装过程中使用抗咬合剂的 目 的在于减小扭矩系数的误差，并防止螺纹在旋合过程中发生咬合。

　　5 . 13 扭矩转角紧固法初拧扭矩和转角的计算见附录 A。

　　5 . 14 拉伸紧固法按技术文件规定执行。

　　5 . 15 高强螺栓的安装应使用抗咬合剂，抗咬合剂推荐使用二硫化钼含量大于 30%的润滑剂。 各种抗咬合剂具体技术指标可参见附录 B。 不同的抗咬合剂摩擦系数存在差异，选用时建议通过试验测定。

　　6 高强螺纹连接副紧固方式及工具的选择

　　6 . 1 紧固方式

　　高强螺纹连接副的紧固方式一般采用：

　　a) 扭矩紧固法;

　　b ) 扭矩转角紧固法;

　　c) 拉伸紧固法。

　　三种紧固方法可根据实际情况选用，推荐使用扭矩紧固法。 三种方法的紧固特点可参见附录 C。如技术文件中规定了紧固方法应按规定执行。

　　6 . 2 紧固工具的选择

　　高强螺纹紧固件紧固工具一般使用：

　　a) 力矩扳手;

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　　b ) 电动力矩扳手;

　　c) 液压力矩扳手;

　　d) 液压拉伸器。

　　以上紧固工具可根据高强螺纹连接副的规格及实际情况选择，但均应满足技术文件规定的力矩要求，并满足 3 . 2 的要求。 紧固工具的技术特性及适用性可参见附录 D。

　　值得注意的是液压力矩扳手在低温 0 ℃以下应注意更换低温液压油以保证力矩值与显示值的 一致性。

　　7 安装工艺要求

　　7 . 1 一般要求

　　螺栓(钉)安装应遵循以下要求：

　　a) 螺栓穿入方向应以安装及维修方便为准，但方向宜保持一致;

　　b ) 螺栓紧固后伸出螺母的长度宜为 2 扣 ~3 扣螺纹，拉伸紧固法螺栓紧固后伸出螺母的长度最低应为螺栓公称直径的 1 . 0 倍;

　　c) 如果连接部位为盲孔，螺栓(钉)拧入有效深度应符合表 2 的规定;

　　d) 平垫圈的放置方法应为倒角面面向螺母一侧或螺栓头一侧，不得面向工件;

　　e) 螺栓(钉)连接副在安装前应确保其清洁干净，必要时应进行清洗;

　　f) 清洗中应检查连接副表面完好，无机械损伤，如无缺扣、断牙、划伤、碰伤等缺陷;

　　g) 采用扭矩紧固法时当只有一只螺栓(钉)时可使用 100%扭矩一次紧固，当为多只螺栓(钉)时应采用两次或三次施拧，两次施拧其扭矩为：初拧为 50%扭矩值、终拧为 100%扭矩值;三次施拧为初拧、复拧和终拧，其扭矩分为：10%扭矩值、50%扭矩值、100%扭矩值;

　　h) 采用扭矩转角紧固法应首先计算出初拧扭矩和螺母旋转角度，其计算方法见附录 A ;

　　i ) 采用拉伸紧固法按具体技术文件执行;

　　j) 两工件对接后应保障螺栓的顺畅安装;

　　k) 采用螺纹锁固剂防松的，应正确选用锁固剂。 螺纹紧固后不会拆卸的可使用中等强度或高强度锁固剂，经常拆卸的应使用低强度锁固剂。 锁固剂还应依螺栓(钉)的材料、直径及使用环境温度选用。

　　7 . 2 螺栓(钉)的紧固顺序

　　同一零部件使用多个螺栓(钉)紧固时，螺栓(钉)应按图 2 规定的顺序紧固。 如有定位销，应从靠近定位销的螺栓(钉)开始。

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　　图 2

　　7 . 3 紧固方式的选用

　　7 . 3 . 1 连接副 A 可采用扭矩紧固法或扭矩转角紧固法。

　　7 . 3 . 2 连接副 B 可依据实际情况选用扭矩紧固法、扭矩转角紧固法或拉伸紧固法。

　　7 . 3 . 3 连接副 C 可依据实际情况选用扭矩紧固法、扭矩转角紧固法或拉伸紧固法。

　　7 . 4 抗咬合润滑剂的涂敷

　　高强螺栓(钉)应在安装前在外螺纹相应的接触面上涂敷抗咬合润滑剂以防止螺纹旋合过程中发生咬合。 并按以下要求涂敷：

　　a) 对于螺栓/螺柱、平垫圈和螺母的组合形式应遵循以下要求：

　　1) 螺栓/螺柱外螺纹应保证涂敷抗咬合润滑剂;

　　2) 螺母与垫片的接触面上涂抹润滑剂。

　　b) 对于螺栓直接拧入零部件形式应遵循以下要求：

　　1) 螺栓外螺纹应保证 3/4 长度的螺纹上涂敷润滑剂;

　　2) 垫片与螺栓头的接触面涂敷润滑剂。

　　c) 润滑剂涂敷厚度应遵循：

　　1) 螺栓外螺纹润滑剂涂敷厚度约为螺纹深度的 1/2;

　　2) 螺母及垫圈接触面上的润滑剂涂敷厚度为约 0 . 1 mm。

　　7 . 5 螺纹连接副的紧固

　　7 . 5 . 1 扭矩紧固法

　　7 . 5 . 1 . 1 连接副 A 的紧固

　　连接副 A按以下要求紧固：

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　　a) 将技术文件中规定的抗咬合润滑剂在螺钉连接副清洗后，按 7 . 4 的要求涂敷;

　　b) 按连接副的装配顺序将螺栓(钉)拧在被连接件上用手或工具将其自然旋入螺孔中;

　　c) 按技术文件规定的扭矩和施拧工具及方法将螺钉连接副紧固。 对于公称直径大于 20 mm 以上的连接副应按 7 . 1g) 的规定计算初拧、复拧和终拧扭矩，并按 7 . 2 规定的顺序将螺纹连接副紧固。

　　7 . 5 . 1 . 2 连接副 B、连接副 C 的紧固

　　连接副 B、连接副 C按以下要求紧固：

　　a) 在螺栓连接副清洗后，按 7 . 4 的要求涂敷抗咬合润滑剂;

　　b) 按连接副的装配顺序将螺栓(钉)与被连接件安装在一起并将螺母用手备紧;

　　c) 按技术文件规定的扭矩和施拧工具及方法将螺纹连接副紧固。

　　7 . 5 . 1 . 3 拧紧标识的标注

　　在螺纹连接副初拧、复拧、终拧后，应用黑色(或其他醒目颜色)漆笔在螺母或螺栓头上涂上标记，然后按照规定的扭矩值施拧。 标记颜色及样式如下所示：

　　a) 初拧。 标记颜色：黑色(或其他醒目颜色);标记式样：— ;

　　b) 复拧。 标记颜色：黑色(或其他醒目颜色);标记式样： ︱ ，与第一次组合形成 + ;

　　c) 终拧。 标记颜色：黑色(或其他醒目颜色);标记式样：○,与第一次、第二次组合形成;

　　d) 安装完成后，在螺母(或螺栓头)及垫圈与被连接件交接处做好防松检验标记。

　　7 . 5 . 1 . 4 机组吊装负载的控制

　　机组吊装负载的控制应按以下要求执行：

　　a) 塔筒吊装过程中，塔筒各段法兰盘螺纹连接副分三次紧固：初拧为 10%扭矩值，复拧为 50%扭矩值，终拧为 100%扭矩值。 螺纹连接副在安装过程中吊车起吊负载的控制按以下要求进行：

　　1) 完成复拧后起吊负载宜释放 50% ;

　　2) 完成终拧后起吊负载应完全释放。

　　b) 机舱与塔筒安装过程中，螺栓分三次紧固：初拧为 10%扭矩值，复拧为 50%扭矩值，终拧为100%扭矩值。 螺栓在安装过程中吊车起吊负载的控制按以下要求进行：

　　1) 完成复拧后起吊负载宜释放 50% ;

　　2) 完成终拧后起吊负载应完全释放。

　　c) 叶片与轮毂安装过程中，叶根螺栓分两次紧固：初拧为 50%扭矩值，终拧为 100%扭矩值。 在安装过程中吊车起吊负载始终保持，在螺栓连接副完成终拧后起吊负载宜完全释放。

　　d) 风轮与机舱安装过程中，风轮与转子连接螺栓分两次紧固：初拧为 50%扭矩值，终拧为 100%扭矩值。 在安装过程中吊车起吊负载始终保持，在螺栓连接副完成终拧后起吊负载宜完全释放。

　　7 . 5 . 2 扭矩转角紧固法

　　7 . 5 . 2 . 1 按技术文件规定的抗咬合润滑剂在螺栓连接副清洗后，按 7 . 4 的要求涂敷。

　　7 . 5 . 2 . 2 按连接副的装配顺序将螺栓(钉)与被连接件安装在一起并将螺栓(母)用手备紧。

　　7 . 5 . 2 . 3 按技术文件规定的初始扭矩和施拧工具及方法将螺栓头(母)与被连接件紧密贴合，并标记初拧线。 技术文件未规定初始扭矩的可按 A. 3 . 1 的规定计算初始扭矩。

　　7 . 5 . 2 . 4 按技术文件规定的旋转角度将螺母拧到规定的角度，并标记终拧线，终拧线颜色不应与初拧线同色。 技术文件未规定螺母转角的可按附录 A 的规定计算。

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　　7 . 5 . 3 拉伸紧固法

　　7 . 5 . 3 . 1 按技术文件规定清洗螺栓连接副。

　　7 . 5 . 3 . 2 按连接副的装配顺序将螺栓(钉)连接副与被连接件安装在一起，并用扳手进行初拧使其贴紧。

　　7 . 5 . 3 . 3 按技术文件规定液压拉伸器安装在相应的螺栓上(建议使用四支拉伸头同时对四支螺栓紧固)进行预拉伸紧固。

　　7 . 5 . 3 . 4 预拉伸紧固完成后应用色漆作拉伸标记。

　　7 . 5 . 3 . 5 按技术文件规定的时间对紧固螺栓进行复检。

　　7 . 5 . 3 . 6 复检完成后应用色漆作检验标记，该标记不应与预拉伸标记同色。

　　8 检验要求

　　8 . 1 复检原则

　　8 . 1 . 1 机组的部件或整机装配中的高强螺栓应在装配后 4 h~24 h 内进行复检。 复检方法应与安装方法相同。

　　8 . 1 . 2 复检所使用的力矩扳手、电动板手、液压扳手、转角扳手、拉伸器及传感器等工具和设备均应为标定合格产品。 其精度误差应符合各自的技术规定。

　　8 . 1 . 3 复检可采用抽样法，正常情况抽检率为 10%,按不合格情况递增。

　　注：抽检率以复检部位为单位。

　　8 . 1 . 4 复检人员应不少于两人。

　　8 . 1 . 5 应做好复检记录和签署。 记录应包括：

　　a) 地点、时间、人员;

　　b) 复检产品型号及名称;

　　c) 检查部位;

　　d) 每部位的螺栓数量、抽样数量;

　　e) 不合格数量;

　　f) 每部位得复检结论。

　　8 . 2 复检项目

　　复检项目应包括：

　　a) 外观检查：

　　1) 紧固标记检查;

　　2) 紧固件完整性检查;

　　3) 丝扣裸露数量检查;

　　4) 紧固件及被连接件缺陷及损伤情况检查。

　　b) 紧固性能检查。

　　8 . 3 紧固性能检查

　　8 . 3 . 1 用扭矩紧固法紧固的螺栓(钉)的紧固性能检查应符合以下要求：

　　a) 检查终拧标记是否有移动现象;

　　b) 采用预紧力紧固的高强螺栓(钉)可采用松扣、紧扣法检测，也可按转角法检验，详见附录 E。

　　8 . 3 . 2 用扭矩转角法紧固的螺栓(钉)的紧固性能检查应符合以下要求：

　　a) 检查终拧标记是否有移动现象;

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　　b) 采用扭矩转角法紧固的螺栓(钉)预紧力检测按技术文件要求执行。

　　8 . 3 . 3 用拉伸法紧固的螺栓(钉)的紧固性能检查按技术文件要求执行。

　　9 机组运行期间高强紧固件的检查和维护

　　9 . 1 新机组试运行一周后应对高强螺栓(钉)进行一次紧固，其紧固方式应与机组原安装方式一致。

　　9 . 2 为保证螺纹连接部件的工作可靠性，在机组运行期间应定期巡检，巡检周期及检验内容见表 3 。巡检中发现断裂的螺栓(钉)应及时更换。 对松脱的紧固件及时紧固。 两年以上的机组年检可采用抽样检验，抽样率不应低于 10%。

　　表 3

　　9 . 3 塔筒法兰部位的螺栓，应在安装 300 h后对防松标记进行全数检查，记录防松标记移位的数量，并对移位量较大的螺母进行紧固，如同一法兰上防松标记移位过多，则应对该部位全部螺栓需重新紧固。

　　9 . 4 机组试运行 500 h后应对机组高强螺栓(钉)进行全数检验。

　　9 . 5 高强紧固件应进行以下项目的检查：

　　a) 巡检时应检查紧固件的防松标记有无移位现象;

　　b) 检查螺栓(钉)、螺母有无缺失现象;

　　c) 检查紧固件有无断裂现象;

　　d) 检查螺栓(钉)、螺母有无松动现象。

　　9 . 6 对于高强紧固件应做好以下维护措施：

　　a) 对防松标记移位的紧固件应进行及时紧固;

　　b) 对缺失和断裂的螺栓(钉)、螺母及时补充;

　　c) 对松动的螺栓(钉)、螺母及时紧固;

　　d) 对松动补拧、缺失补充的紧固件在紧固后应重新做防松标记;

　　e) 在月检、季检、半年及年检中的全数检查，其紧固方法应符合以下要求：

　　1) 对扭矩紧固的紧固件采用 110%的安装力矩对紧固件进行施拧，合格、不合格及实施措施按附录 E 的规定执行，并做好记录;

　　2) 对采用扭矩转角紧固的紧固件按 8 . 3 . 2 的规定执行;

　　3) 对采用拉伸法紧固的紧固件按 8 . 3 . 3 的规定执行;

　　f) 紧固后防腐层出现划伤的，应在划伤处进行修补，达克罗涂层可以推荐使用冷镀锌修补。

　　9 . 7 维护人员应通过维护安全规程的技术培训(包括液压扳手的使用，紧固件的基本知识等)，持证上岗。

　　9 . 8 应建立紧固件维护档案，填写维护记录表和故障处理卡。 维护记录表包括检查结果、紧固件状态和维护内容;故障处理卡包括故障状态、故障类型和处理方法。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　扭矩转角紧固法初始扭矩和旋转角度的计算

　　A.1 扭矩转角法紧固原理

　　扭矩转角紧固法实际是通过控制螺母的角度位移来控制螺栓(钉)的伸长量，从而达到螺栓(钉)的可靠连接。

　　扭矩转角紧固法可达到两种控制结果，一种是将预紧力控制在螺栓材料的弹性变形范围内，见图 A. 1;另一种是经预紧力控制在螺栓材料的塑性变形范围内，见图 A. 2 。在机组中一般使用第一种就可满足使用要求。

　　图 A.1

　　图 A.2

　　A.2 扭矩转角紧固法的工艺步骤

　　单个螺栓(钉)紧固时工艺一般分为两步：第一步是对螺栓(钉)施加一定的扭矩，使被连接件紧密贴合即达到图 A. 1、图 A. 2 中的阈力矩。 第二步将螺母(钉)旋转到预定的紧固角度，使连接件达到规定的预紧力。 多螺栓(钉)紧固时工艺一般分为三步，即将单个螺栓的第二步分为两步，即将紧固角分为初始

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　　转角和最终转角。 初始转角一般取 10°~15°,最终转角为总转角减去初始转角，目的是为使连接件受力均匀。

　　A.3 初始预紧力和紧固角度的计算

　　A.3 . 1 初始预紧力的计算

　　初始预紧力或称初始扭矩可按 GB/T 16823 . 2—1997 中式(12) 计算出总扭矩值，再取总扭矩值15%即可。 计算总扭矩值时取螺栓材料屈服强度的 70%~80%。

　　A.3 . 2 紧固角度的计算

　　紧固角度的计算可按 GB/T 16823 . 2—1997 中式(16)计算。

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　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　抗咬合润滑剂技术性能指标

　　常用抗咬合润滑剂技术性能指标见表 B. 1 。

　　表 B.1

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　　表 B.1(续)

　　GB/T 33628—20 17

　　表 B.1(续)

　　GB/T 33628—20 17

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　三种螺纹紧固法的技术特点

　　C.1 概述

　　螺纹紧固的方式方法很多，最简单的、最常用的是使用手工扳手紧固，这种紧固方法简单易行，但是，对于高强螺栓或者重要的连接紧固中是绝对不行的，因为手工扳手的紧固方法是无法控制轴向预紧力(或称轴向拉力)，会严重影响螺纹连接体的可靠性，会直接影响机组的性能和质量。

　　螺纹连接的紧固方法应按照设计对初始预紧力离散程度的要求、预紧力的大小、使用条件等因素来合理选择。 下面就扭矩法、转角法及扭矩斜率法三种常用的紧固方法的特点作一简单介绍。

　　C.2 扭矩法

　　扭矩法就是利用扭矩与预紧力的线性关系在弹性区进行紧固控制的一种方法，见图 C. 1 。该方法在拧紧时，只对一个确定的紧固扭矩进行控制，因此，因为该方法操作简便，是一种常规的紧固方法。 但是扭矩系数 K 与螺纹表面及法兰的粗糙度、润滑状况、拧紧速度、使用工具和环境温度等因素都有关，通常在 0 . 1~0 . 3 之间变化。 扭矩系数的变化将导致预紧力发生较大的变化。 通过控制扭矩系数的范围，并合理采用液压扭矩扳手，可以获得较高的安装精度。

　　常规带反作用力臂的液压扳手，输出精度在 ±3%左右，但是由于常规反力臂的支撑方式，导致螺栓受到额外的倾覆力矩，从而使螺纹的载荷产生不均匀的情况，降低了扭矩转化为紧固轴力的精度，使用常规的反作用力臂液压扳手，在螺栓润滑良好的情况下，安装精度约为 ±15%。

　　目前有一种新型液压机具，配合特制的垫圈使用，其反作用力矩与输出力矩同轴，从而螺栓仅受扭矩，螺纹载荷均匀，有效提高了扭矩转化为紧固轴力的精度，在螺栓润滑良好的情况下，安装精度大幅提高。

　　其原理是将驱动器的外套筒作为反作用力臂，反作用力的作用点放在了螺母下面的特殊垫圈上。有三种类型的结构：如自带特殊垫圈和内套筒的 CLAMP 螺母;外形像六角螺母中间是空的 DISC 垫圈;和普通平垫圈的厚度、内径一致，材料类似，但外周做成齿形状的 Z-Washer 垫圈。

　　为了增加垫圈与法兰面的摩擦力，在外周齿形的垫圈底部表面有滚花，与法兰面接触。 为了降低扭矩系数的误差，该垫圈上部加工成光滑的表面和螺母的下表面接触。 将特殊垫圈放在螺母下面后，用手将螺母拧紧，将驱动套筒的外壳与齿形垫圈的齿面啮合，驱动套筒内部的六角扳手转动螺母时产生的反作用力通过驱动套筒的外壳传递到齿形垫圈的齿面上，由于该垫圈和法兰的接触面有滚花，其摩擦力大于和螺母底部接触的光滑表面，所以螺母可以转动而垫圈不会跟转，螺栓就没有偏载，被垂直拉伸。

　　此时驱动器的外壳就相当于传统液压扳手的反作用力臂，静止的齿形垫圈相当于传统液压扳手的反作用力臂支撑点。 由于反作用力都作用到齿面上，且外壳上的侧向力偶自相平衡。 在紧固螺母时，螺栓和螺母的螺纹接触，还原为面接触，不但使摩擦力减小，还提高了扭矩对预紧力的转换率，由于加工精度的一致，使得每条螺栓的摩擦阻力也非常相近，用同样精度的驱动扭矩，以同样的扭矩转换率，就可得到同样精度的螺栓预紧力。

　　同样原理的 DISC垫圈在巴斯夫实验窒测试，其预紧力精度为 ±4%。

　　正式开始紧固工作前，需要在现场做测试工作。 针对实际要使用的螺栓和润滑剂，首先要测定在紧固螺栓时采用的扭矩系数。 根据测得的扭矩系数和设计部门要求的螺栓轴力，确定紧固所需要的扭矩。

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　　根据液压机具随机提供的油压-扭矩对照表，设定油泵需要的 目标压力。 最后按照紧固工艺的要求，分步骤，逐步提高每次紧固的油压值，最终达到设计部门要求的预紧力值。 并按标准要求进行复检。

　　由于这项技术提高了轴力的精确度，增加了螺栓的安全裕度。

　　该方法适用于预紧力很大，且精度要求很高的场合，如大功率或海上风机使用。

　　说明：

　　TfA — 紧固扭矩;

　　Kmin — 扭矩系数最小值;

　　Tfmax — 预紧力最大值;

　　Kmax — 扭矩系数最大值;

　　Tfmin — 预紧力最小值。

　　图 C.1

　　C.3 扭矩转角法

　　扭矩转角法就是在拧紧时将螺栓与螺母相对位置转动一定的角度，称之为紧固转角，把一个确定的紧固转角作为指标来对初始预紧力进行控制的一种方法。 该紧固方法可在弹性区和塑性区使用。 紧固转角和预紧力的关系见图 C. 2 。从图 C. 2 中还可知 Q-F 曲线斜率急剧变化时，随着紧固转角的设定误差，预紧力的离散度也会变大。 因此，在被连接件和螺栓的刚性较高的场合，对弹性区的紧固是不利的;对塑性区的紧固时，初始预紧力的离散度主要取决于螺栓的屈服点，而转角误差对其影响不大，故该紧固方法具有可最大限度地利用螺栓强度的优点获得较高的预紧力。 但是，由于接触变形，螺母与法兰支承面完全接触的开始位置较难确定，加之被连接件的刚度计算较为复杂、螺栓出现扭转变形、几何尺寸误差等因素，使得此种方法控制预紧力会出现误差。 此种方法适用于精度要求高的场合。 但是在工程实施中效率较低，且操作难度较大，故在精度要求不是很高的场合一般不采用。

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　　图 C.2

　　C.4 液压拉伸紧固法

　　液压拉伸紧固法是通过测量螺栓的伸长量或者通过设定液压泵的压力来间接控制螺栓的拉伸量。此种方法可以提高预紧力的控制精度。 但是由于螺母旋合螺纹、垫圈、被连接件的连接面在撤去拉伸拉力后，首次承受载荷而发生变形，从而使螺栓剩余预紧力小于施加目标预紧力，这种现象也称“回弹”，是使用液压拉伸器紧固中所特有的现象。 因此，在使用过程中需要严格控制回弹对预紧力的影响。

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　　附 录 D

　　(资料性附录)

　　高强螺纹紧固件紧固工具

　　D.1 概述

　　高强螺纹紧固方法(扭矩法、扭矩转角法、拉伸法)的选择非常重要，它是螺纹紧固件满足设计轴力的重要保证，但紧固工具的选用是产生规定轴力的重要措施。 目前螺纹紧固工具种类繁多，先进工具不断出现，如电动扳手近几年出现了数控扳手，内置扭矩传感器和转角传感器，采用先进的单片机技术，可以预置扭矩，工具达到预置扭矩时可自动停止，并显示实际扭矩值，具备转角监控功能。

　　D.2 紧固工具的分类及比对

　　目前高强螺纹紧固件的紧固工具大体可分为：1)扭矩型扳手;2)扭剪型扳手;3)转角法扳手;4)角向型扳手;5)冲击型扳手;6)液压拉伸器等六种，按不同的动力源又可分为手动、电动、气动和液压四种，当然还有智能型。 各类紧固工具均存在优点和不足，为使工具选择减少一些盲目性，就目前各种紧固工具进行了比较供选择时参考，比对情况见表 D. 1 。

　　注：在风电领域多使用大六角型高强螺栓，较少使用扭剪型高强螺栓或称梅花型高强螺栓，因此一般不使用扭剪型和角向型扳手，故表中不包含这两类扳手。

　　表 D.1

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　　附 录 E

　　(规范性附录)

　　扭矩转角检验法检验螺栓紧固性能

　　E.1 扭矩转角检验法原理

　　扭矩转角检验法是利用增加部分扭矩对已紧固的螺栓进行紧固性能检查，即用液压力矩扳手对已紧固的螺栓施拧，当扭矩超过原施拧力矩 10%时通过螺母或螺栓的转动角度来判断其紧固性能。

　　E.2 检查方法

　　按以下方法检查：

　　a) 将校验合格的力矩扳手(可以是电动或液压)调整到被测螺栓原施拧力矩的 110% ;

　　b ) 对被检查螺栓做好观察基准线;

　　c) 对被测螺栓进行施拧，施力时应均匀，观察显示器的数值及螺栓旋转状态，按转动角度判断其合格性，见表 E. 1 。

　　表 E.1

　　E.3 检验要求

　　按增加 10%扭矩检查螺栓紧固性能时，垫片与法兰面不应发生相对转动，如有转动，应更换螺母和垫片。

　　第一次判断应 100%全检，后续抽检仍沿用该检查力矩。

　　E.4 检验记录

　　检验中应详细记录检验过程，并标记出机组编号、检验位置、检验人员及时间。

　　犌犅/犜 33628—20 17

　　犌犅/犜 33628—2017《风力发电机组 高强螺纹连接副安装技术要求》国家标准第 1 号修改单

　　本修改单经国家标准化管理委员会于 2019 年 03 月 25 日批准，自 2019 年 07 月 01 日起实施。

　　1 . C. 2 第 4 段中的“CLAMP 螺母”修改为“机械拉伸螺母”;C. 2 第 4 段中的“Z-Washer 垫圈”修改为“齿形拉伸垫圈”;C. 2 第 4 段、第 7 段中的“DISC垫圈”修改为“六角拉伸垫圈”。

　　2 . 表 D. 1 第 9 列中“预紧力控制性”的数值“±4%”修改为“±5%~±10%”。