在百米高空中如何开展风电塔筒焊缝检测？近日，慧兮科技自主研发的风电塔筒焊缝机器人正式投入使用，为高空焊缝检测提供了一种更加安全、智能、高效的解决方案。
慧兮科技基于爬壁机器人本体的高负载自重比、大曲率全方位运动、高精度立面定位与导航等通用智能化平台技术 ，成功研发了风电塔筒焊缝自动化检测模块，完全杜绝了人工检测的高空作业风险 ，将风电塔筒焊缝检测效率提升2倍，单次作业成本降低60%，为风电塔筒运维领域带来了“零风险、高效率、低成本、智能化”的变革。
根据国家能源局发布的2024年全国电力工业统计数据，截至2024年底，全国风电装机容量约为5.2亿千瓦，同比增长18.0%。随着风电装机容量及机组运行年限的不断增加，风电场的运维服务需求也日益攀升。
由于风电设备通常位于野外或海上，长期暴露于极端天气和腐蚀环境中，维护条件十分恶劣，需定期进行检测以排除安全隐患。风机塔筒作为风电机组的支柱，支撑着整个机组的重量，同时吸收机组的震动，是安全检测的重点对象。
据中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩展示的数据，2013至2024年间，中国风电机组重大事故中，因风机塔筒倒塌引发的事故占比高达15%。而在塔筒倒塌事故中，约50%是由于塔筒焊缝问题引起的。这一数据凸显了塔筒焊缝安全性检测的紧迫性和重要性。
2025年1月，北京风能茶话会上秦海岩秘书长做主题分享
风机塔筒是一种圆锥形焊接结构件，采用分段制造方式。其生产过程包括钢板卷制成圆形、纵缝焊接成筒形、多个筒形环缝焊接拼接成型，并最终通过法兰连接各节段。尽管塔筒外观平整简洁，但其内部贯穿纵向和周向焊缝，焊接质量直接影响整机的安全性。
焊缝是塔筒力学性能的薄弱环节。风机长期运行于复杂恶劣环境中，如昼夜与季节性温差变化、海洋空气腐蚀、高风速与潮湿等因素，使塔筒在机组自重及多重载荷作用下产生较大应力集中，极易引发疲劳破坏。特别是在筒节与法兰、筒节与筒节、基础环的对接焊缝处，若存在裂纹、未焊透、夹渣等缺陷，将严重削弱焊接强度。这些缺陷在长期受力作用下具有扩展性，可能导致塔筒在吊运、安装、运行过程中发生断裂、膨胀破裂等严重事故，进而造成重大经济损失与安全隐患。
因此，需要对塔筒焊缝进行长期、严格的无损检测，确保焊缝始终保持高质量的稳定状态，以保障塔筒结构的安全性和稳定性。
目前国内焊缝无损检测的主要技术手段包括超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等。其中，超声检测应用最为广泛，尤其适用于风电塔筒焊缝的检测。
常用的无损检测方式对比
目前，风电领域高空运维作业因机器人技术的局限性（如曲面适用性差、负载能力不足、智能化程度低等）难以满足塔筒焊缝检测的需求，因此仍以人工作业为主。然而，人工检测存在诸多问题：高空作业环境恶劣、效率低下、检测精度有限以及数据管理不足等，难以实现焊缝的精准、全面检测。
1. 高空作业环境恶劣，检测难度大
高空作业风险：风电塔筒高度通常在几十米至百米以上，焊缝检测需要作业人员攀爬或借助升降平台、高空绳索等工具进行检查，安全风险极高。
环境恶劣：风机安装于野外，检测时可能面临高温、低温、大风、高湿等不利环境条件，影响作业人员的操作稳定性和检测设备的可靠性。
2. 人工检测效率低，覆盖率难保证
检测周期长：人工检测过程繁琐，耗时较长，难以快速完成全塔筒检测。
检测范围有限：由于人员体力和时间的限制，部分焊缝可能因难以接近或时间紧迫而未能彻底检查，容易留下质量隐患。
3. 检测精度依赖经验，主观性强
检测结果易受人为因素影响：人工目视检测依赖检测人员的经验和技能水平，不同人员的判断可能存在差异，难以保证结果的一致性。
缺陷识别易受干扰：焊缝表面可能存在焊道残留、涂层、灰尘等干扰因素，导致人工检测误判或漏检。
4. 缺乏实时监控
人工检测大多是定期进行，无法实现实时监控，难以及时发现焊缝裂纹扩展等动态变化，存在滞后性。
2023年发布的《风力发电机组延寿评估技术规范》（T/CSEE 0373-2023）规定，风电塔筒焊缝应每年进行外观检测，并至少每4年进行一次全面的无损检测，以保障焊接点的质量和可靠性。
《风力发电机组延寿评估技术规范》
在风力发电迅猛发展的今天，人工高空作业在安全性、效率、成本等方面已经难以满足日益旺盛的市场需求，做好对在役风机塔筒焊缝的检测与维护，建立相对完善的安全预警机制显得尤为必要，慧兮科技风电塔筒焊缝全自主超声无损检测机器人“上岗”恰逢其时。
慧兮科技风电塔筒焊缝全自主超声无损检测机器人，依托公司自主研发的磁吸附爬壁机器人通用智能化平台，创新性地融合了相控阵超声波检测与机器视觉智能检测技术，实现了风电塔筒焊缝的全自主、多方位、高精度无损检测。检测模块由曲面自适应基座与焊缝检测装置组成，超声探头能够根据塔筒曲率实时调整，确保与焊缝表面保持稳定贴合，极大提升了检测精度。同时，机器人配备了5L超大容量耦合剂，能够满足整个塔筒检测需求，提高了检测效率和作业连续性。
通过结合超声波检测与机器视觉智能检测技术，机器人可以实现对百余米高的风电塔筒进行自主无损检测，标志着风电行业智能运维的一次重要技术突破。这一技术创新不仅大幅提升了检测的安全性、精准度和效率，还推动了风电行业向智能化、无人化方向的进一步发展，为风电机组的长期安全运行提供了更加可靠的技术保障。
产品优势：
焊缝AI智能识别功能
焊缝高精度轨迹跟踪
缺陷自动判定与标注
高空横纵焊缝全范围检测
检测数据智能分析
模块化设计，便于快速更换，兼容多种检测设备
此外，公司产品还包括叶片无人机巡检系统、叶片内窥机器人，以及风机塔筒爬壁机器人等多项创新产品，构建了叶片和塔筒内外全方位检测的完整服务矩阵，进一步推动了风电运维的智能化发展。
秉承“创新、协作、共赢”的理念，慧兮科技加速技术突破，强化产业化应用，力求智能化运维解决方案在新能源领域取得更广泛的行业突破，推动绿色能源的可持续发展，为全球新能源产业的高效转型和未来发展贡献智慧与力量。
