Uheldig svejsning svækkede tårnflange på havareret Samsø-mølle
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Uheldig svejsning svækkede tårnflange på havareret Samsø-mølle

Det var en revne lige over en svejsning i en smedet flange, som fik tårntoppen på Samsøvindmøllen til at knække af og styrte i havet. Flangen er svejst fast øverst på tårntoppen, og hele mølletoppen spændes fast på denne flange.

Læs også: Havmølle ved Samsø havareret

Det oplyser havariekspert, Peggy Friis fra Energistyrelsens Godkendelsessekretariat til Ingeniøren.

»Siemens fremlagde på et møde i mandags fremlagde deres bud på en forklaring, som vi synes, ser fornuftig ud, nemlig at en uheldig svejsning har introduceret en svaghed, en såkaldt kærvanviser, i det smedede materiale, som har udviklet sig til en revne på det ret belastede sted i konstruktionen,« siger hun.

Hun tager dog et lille forbehold for konklusionen, da man jo endnu ikke har kunnet inspicere mølletoppen, der stadig ligger i vandet.

»Ifølge Siemens’ redegørelse er der ikke tale om materiale-fejl eller fejl i selve svejsningen,« påpeger hun.

Læs også: Samsøs havmøller atter i drift efter mølle-havari

Alle vindmøller tjekket

Alle havarier på vindmøller skal anmeldes til Energistyrelsens Godkendelsessekretariat, som både følger opklaringsarbejdet og skal godkende en eventuel ombygning. Sekretariatet kan også påbyde en ombygning og tager også kontakt til andre vindmølleejere med tilsvarende vindmøller.

»Der er kun 14 vindmøller inklusive Samsø-møllerne, der er konstrueret på præcis samme måde, og dem har vi alle fået tjekket efter for revner på det tilsvarende sted og fandt ingen. Så der er ingen grund til, at andre ejere af Bonus 2,3 MW vindmøller skal være urolige,« siger hun og tilføjer, at møllerne dog skal tjekkes en gang mere inden jul.

Det specielle ved denne konstruktion er højden på en såkaldt næse på den øverste flange – se tegning – der som nævnt er svejst sammen med tårntoppen.

Højden på næsten er bare 25 mm, mens senere modeller har øget højden på næsen til 100 mm og dermed flyttet det mest belastede sted væk fra svejsningen.

Det ender med en ombygning

Peggy Friis erkender dog, at det kan være svært at opdage en eventuel revne ved en visuel inspektioner af de øvrige møller. Derfor vurderer hun også, at det ender med en ombygning af de 13 vindmøller, der stadig er i drift.

Læs også: Samsøs havmøllepark klar til at producere

I begyndelsen af næste uge forventer hun at modtage en foreløbig rapport fra Siemens om årsagen til havariet og om, hvad virksomheden vil gøre for at afbøde fremtidige skader på de resterende vindmøller:

»Jeg er meget fortrøstningsfuld med hensyn til, at der hurtigt kommer en løsning på plads for de berørte vindmøller og deres ejere,« siger hun.

Det er Samsø Havvind, der står for at få hejst den havarerede nacelle op fra havets bund.

Emner : Vindmøller
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Skal tegningen forstås således, at de cylinderformede tårn er udført i 14 mm stålplade. På toppen påsejles en vandret flanche som har et bryst, en cylinderformet kant, 14 mm tyk, som svejses til tårnets plade ? (Flanchen er altså to koncentriske cylinderformede ringe, smedet i eet stykke, hvor den nederste ring svejses til pladerne.

OG, hvis det er rigtigt, hvorfor vil en øget højde til 100 mm så formindske bøjningsmomentet på flanchens svejsning ?
Eller er det en "and" ?

  • 0
  • 2

Det, der ikke er så godt, er overgangen mellem tårnsvøb (14mm plade) og den tykke flange.
Springet i dimension og det skarpe hjørne forøger spændingerne meget. (Hjørnet er dog nok lidt stilliseret på skitsen. Hvis det er smedet er der nok en vis overgangsradius, men alligevel).
Hvis spændingsforøgelsen er for tæt på svejsningen, som i sig selv forøger spændingen pga. sin geometri, og måske svækker materialet lidt pga varmepåvirkningen, ja så løber man en unødvendig risiko, som kunne formindskes ved at forlænge "næsen".
Den meget korte "næse" er også meget stiv, og det gør at spændingskoncentrationer ikke kan spredes vha. tøjninger, før de når svejsningen. Igen en effekt der kan bedres ved at forlænge næsen (måske det samme?). :)

  • 1
  • 0

Den dobbeltsidige svejsning foretages altid i belastede konstruktioner hvor der er plads til det, for at minimesere "rodfejl". Disse fjernes ved slibning ved klargøringen af andenstrengen....indvendigt eller udvendigt alt efter hvilken af svejsningerne der udføres sidst.

Den position hvor revnen vises på tegningen, indikerer at flangen er lavet af et materiale der ikke er egnet til at svejses på den måde som det er tilfældet og derfor er påført spændinger som bevægelserne i tårnet har udløst i form af revner.

Endnu værre vil det være hvis der er sket en hærdning af flangen lige over svejsningen, så vil det gå galt over tid

  • 0
  • 0

Den dobbeltsidige svejsning foretages altid i belastede konstruktioner hvor der er plads til det, for at minimesere "rodfejl"

Bjarke - det vidste jeg godt; men af en anden ing.dk tråd fremgår det at vindmølletårne altid svejses i rullestande, og dette må være vanskeligt med den indvendige søm.

Rent produktionsmæssigt ville jeg nok vælge at lave ensidig søm udefra og eftergå bundsømmen fra indvendig side .

Mit oprindelige spørgsmål var også lige så meget til ing's grafik - om svejsesømmen virkeigt er lavet på den måde

  • 1
  • 0

Enkeltsidige svejsninger kan som du skriver godt svejses oven ned på ruller hvor svøbene der svejses begge kan understøttes af ruller , hvor man så sidenhen går dem efter indvendigt.
Men bemærk her at flangen her ville skulle hæftes på tårnrøret før en ensidig svejsning, der alligevel skulle eftersvejses indefra.
Men jeg ville nu altid foretrække en dobbeltsidig svejsning, på større dimensioner som der skal klare 10^7 belastnings cykler.

Historiisk skal man huske på hvorfor det blev de danske møller der blev valgt til at blive opstillet i Californien. Det skyldtes ene og alene at de var de eneste der beviseligt kunne dokumentere at de havde en levetid på over 4 år. Hvorfor kunne de det. Vestas var en landbrugs ladvognsfabrik, hvis succes skyldtes at deres vogne kunne klare bøndernes måde at behandle dem på, med 2-300% overlæs!
Jeg har ladet mig fortælle af ingeniører fra prøvestationen for mindre vindmøller, at holdbarheden netop skyldtes at ingen spændinger i tårne og møller, uanset belastningen, kunne overstige 25N mm^2 . Hvilket må siges at være overdimensionering :)

  • 2
  • 0

Mit oprindelige spørgsmål var også lige så meget til ing's grafik - om svejsesømmen virkeigt er lavet på den måde


Det er den rigtige måde: Det vil være meget, meget svært at lave bundsømmen helt perfekt, hvis man ikke har en bund at svejse imod, men svejser ned i den åbne svejsefuge. Der er forskellige løsninger, men den mest nærliggende er at svejse fra den ene side, slibe ned til rent metal fra den anden side, og svejse fra den anden side.
Selv med perfekt udførte svejsninger kan der være flere problemer:
1) Geometrien, hvor den hvælvede overflade møder grundmaterialet i en stump vinkel giver anledning til en kærvfaktor, større jo stejlere svejsematerialet står.
2) Spændinger fra varmepåvirkningen: Hvis konstruktionen har mulighed for at deformere, ses de som svejsekast, ellers bliver de stående som indre spændinger der ikke forsvinder før der udglødes.
3) Hærdninger der opstår fordi store masser i nærheden af svejsningen køler svejseområdet for hurtigt. Kan modvirkes ved forvarmning eller materialevalg.

  • 4
  • 0

@Søren Lund

Hvorfor gør man ikke sådan her (forslaget til højre).

Hvor skulle revnen i så fald opstå?

Det er stillig med en skitse på Dropbox.
Der er flere problemer med forslaget:
1) Bunden af svejsningerne kan blive kærvanviser
2) Ifb med lodrette kræfter vil svejsningerne skabe et moment
3) NDT reduceres til MPI
4) Såfremt der er luft mellem svøbet og flangen reduceres a-målet tilsvarende
5) Det er HAZ der har "taget" det oprindelige design. Ved denne løsning skabes 2 HAZ

  • 2
  • 0

@Søren Lund

Fin skitse du har lavet. Men som Henrik også skriver så opnår man en relativ stor kærvvirkning ved en overlap søm. Prøv selv at kigge i Eurocode 3, del 1-9.

Det vi skal forstå er, at der hovedsagligt optræder normalspændinger i svejsningen pga. Den meget stive struktur ovenfor i møllehatten. Når det er sagt, vil der dels være en for hurtig afkøling af den øverste del af svejsningen fordi der er meget materiale tæt på i form af flangen. Dette kan resultere i udmattelsesrevner over tid i den varmepåvirkede zone HAZ. Dels skyldes det også som tidligere nævnt at der vil være en spændingskoncentration pga. Den skarpe overgang fra flangen til tårnet. Disse faktorer sammen kan ikke andet end gå galt....

  • 0
  • 0

Hvor skulle revnen i så fald opstå?


I bunden af de to sømme.
Bunden af sådanne sømmer er at opfatte som en meget spids kærv, der forårsager store kærvfaktorer, selvom svejsningen evt. er fejlfri.
Desuden er det, så vidt jeg ved, svært eller umuligt at konstatere fejl (revner) i bunden af sådanne svejsninger, med de mest udbredte kontrolmetoder.

  • 0
  • 0

Desuden er det, så vidt jeg ved, svært eller umuligt at konstatere fejl (revner) i bunden af sådanne svejsninger, med de mest udbredte kontrolmetoder.

Nu spørger jeg helt naivt da jeg er på tynd is: men røntgenfotograferer man ikke den slags samlinger?

En af mine kammerater fik svejst nogle meget, meget mindre emner i Indien og der kom der en mand forbi i en kabinescooter med et mobilt røntgenapparat på ladet og gennemfotograferede samlingerne.

  • 1
  • 1

røntgenfotograferer man ikke den slags samlinger?


Jeg er ikke for sikker, men om noget kan bruges, så er det nok røntgen.
Problemet er, så vidt jeg forstår, at skelne den spalte disse svejsninger fødes med i bunden, fra revner.
Det billede man får er ikke et tværsnit som vist på tegningen, men en plan projektion, et skyggebillede, af alt hvad strålen møder på sin vej fra yderside til inderside (eller omvendt).
Det samme gælder for ultralyd, som blot er endnu sværere at fortolke.
Det kunne være interessant at høre nogle fagfolks syn på den sag.

  • 0
  • 0

@Henrik Jensen, Jon Svenninggaard og Lars Grønnegaard Pedersen.

Tak for jeres udførlige svar, som i lader til at være ret enige om. Jeg blev klogere! ,-)

@Michael Eriksen

Jeg tror de herrer mener noget i retning af et det er svært at røntgenfotografere en overlappet samling som denne. Derfor er der kun magnetic particle inspektion (MPI) som mulighed, og det kan måske endda være vanskeligt at håndtere udenpå tårnet, oppe under nacellen.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten