当前位置: 东方风力发电网>聊市场 >专家分析 > 吉玉峰、季峰——复合材料风电叶片的修复技术

吉玉峰、季峰——复合材料风电叶片的修复技术

2014-11-14 来源:《2014全国风电后市场专题研讨会》——论文集 浏览数:2490

  1.2工艺缺陷
  风机叶片生产过程中,由于工艺、制造等原因形成的缺陷,如外表面的缺陷类型包括:气泡、色差、针眼;壳体、主梁帽的缺陷类型包括:皱褶、浸渍不良、芯材缺损或错位或芯材对接缝隙超出要求的范围;胶接区的缺陷类型包括:胶粘区域出现空洞、粘接厚度超过允许范围、粘接宽度不够;钻孔区的缺陷类型包括:钻孔间隙偏差、叶根螺栓孔中心距离内外缘偏差等。
  上述缺陷,无论是可见缺陷还是未可见缺陷,都对叶片的正常运转带来很多的安全隐患,一般来说,风电叶片的使用年限是20年,期间要遭受风沙、雷电及高达500万次以上的周期性震动,一个环节的失效,都有可能对叶片的运转产生致命缺陷。而且,由于风电叶片是在高空中,因此缺陷的检查很难达到全面仔细的程度。很多风电叶片的破坏或断裂,都是由于一个厘米级的缺陷逐渐由于蠕变效应而扩大,并对结构层破坏导致的。
  1.3常见的环境破坏导致的缺陷
  ①前缘腐蚀
  前缘腐蚀导致翼型变化。由于翼型发生形变,叶片捕捉的能量就会减少5%以上,前缘损坏在早期容易修补。
  ②前缘开裂
  如果发现叶片前缘开裂,要尽快修补。如果不及时修补,开裂越变越长,在空气作用下,蒙皮就会出现脱开、开裂。如果叶片蒙皮开裂6英尺以下时还可以勉强修补,如果开裂再多就不得不更。换整个叶片了,这意味着高额的材料、维修费用和较长时间的发电损失。
  ③后缘损坏
  后缘损坏在早期容易处理,如果络之不理,听任发展,轻微的后缘损坏就会导致大问题。
  ④叶根断裂
  叶根断裂必须尽早发现,因为叶根断裂经常引发灾难性失效。
  ⑤表面裂缝
  即使很小的裂缝、砂眼也会使水渗入复合材料,严冬时水会结冰导致内芯快速损坏。小的裂缝会蔓延生长,最终导致叶片失效。
  ⑥雷击损坏
  避雷系统损坏会导致叶片遭受雷击。如果导雷器损坏或工作不正常,在雷电交加的时候叶片很容易被击中损坏。已经有证据显示,雷电会多次击中某个风电场中的某台机组,而风电场中其它的机组却从来不遭雷击,这是因为这台机组的导雷器存在问题,因此,发现避雷系统有故障及时维修十分重要。
  因此,在生产过程中如何避免或者检查出缺陷,是每个风电公司都在研究的课题,国内的研究主要集中在对工艺本身缺陷的研究及利用外部设备(无损探伤仪)等进行的检测,但由于风电叶片及复合材料的特殊性,许多内在缺陷是无法探测出来。
  这就要求技术人员在设计中必须充分注意和考虑复合材料的可修复性,并提供简单易行而又有效可靠的修理技术。
  2.复合材料的修复原则
  首先应掌握复合材料修复所遵循的原则:
  (1)修复时,修复材料必须与该部件原来的材料相匹配,即只能用玻璃纤维材料修补叶片;
  (2)修补层的铺层顺序应与原结构的铺层顺序相一致,其铺层比原结构铺层数至少要多一层,具体层数应根据设计加以补强;附加铺层的方向一般为45。双轴向布,因为45。的铺层可以为横纵方向提供相等大小的强度,以便受力均匀;
  (3)修复区的胶结面应加工成斜面或台阶,斜面的坡度和台阶的宽度应根据设计要求确定;修补区域打磨示意图
修补区域打磨示意图
  (4)修复时的固化温度不得超过该产品制造时的固化温度;
  (5)修复布层固化时应该加真空压力;
  (6)当修复面积较大的损伤时,应使用局部或整体模具,以恢复部件原有的结构外形和气动表面;
  (7)复合材料结构在制造时的固化温度下不宜重复加热次数过多,否则将会对产品的结构强度和耐久性能有影响。必须在遵循以上几个原则的前提下,才能保证产品修复的质量。

【延伸阅读】

标签:

阅读上文 >> 化石能源巨额勘探补贴危及可再生能源发展
阅读下文 >> 电力体制改革对行业融资需求的影响

版权与免责声明:
凡注明稿件来源的内容均为转载稿或由企业用户注册发布,本网转载出于传递更多信息的目的,如转载稿涉及版权问题,请作者联系我们,同时对于用户评论等信息,本网并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性;


本文地址:http://www.eastwp.net/market/show.php?itemid=23925&page=2

转载本站原创文章请注明来源:东方风力发电网

按分类浏览

点击排行

图文推荐

推荐聊市场