王 海

（連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司，江蘇 連云港 222000）

1 葉片運(yùn)維的必要性

隨著風(fēng)電市場的發(fā)展，大兆瓦發(fā)電機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)，葉片行業(yè)也迎來高速發(fā)展，長度由原來的三十米增加至九十米。葉片主要安裝于山區(qū)、戈壁灘、潮間帶、近海等惡劣環(huán)境，設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度-40 度至50 度，葉尖運(yùn)行速度高達(dá)85 米/秒。葉片運(yùn)行中面臨風(fēng)沙侵蝕、雨水腐蝕、紫外線照射、雷擊等情況，如不及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)可能造成風(fēng)機(jī)停機(jī)維修、葉片返廠甚至風(fēng)機(jī)倒塔等重大事故，因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片在運(yùn)行中的問題并進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)十分必要[1]。

2 葉片常見的損傷

葉片設(shè)計(jì)壽命通常為20 年，在這20 年里會(huì)出現(xiàn)油漆脫落、前緣腐蝕、保護(hù)膜破損、前后緣開裂、表面起鼓、雷擊等損傷。

圖1 前緣腐蝕

圖2 后緣裂紋

3 損傷原因

3.1 設(shè)計(jì)原因

圖3 表面起鼓

圖4 雷擊損傷

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量提升，葉片長度不斷增加，同時(shí)為了控制發(fā)電機(jī)組載荷，葉片設(shè)計(jì)師對葉片的重量有著嚴(yán)格的要求，葉片的設(shè)計(jì)余量不斷被減少導(dǎo)致葉片在設(shè)計(jì)端留下的隱患越來越多。另外，為了降低成本，更換未經(jīng)測試的或不滿足要求的原材料，比如樹脂、膠粘劑等關(guān)鍵材料的更換也會(huì)造成葉片運(yùn)行中的損傷。葉片發(fā)電量達(dá)不到要求、前后緣開裂、葉片斷裂等等重大問題或多或少都與設(shè)計(jì)問題相關(guān)。

3.2 生產(chǎn)原因

生產(chǎn)過程管控不嚴(yán)格，工人未按生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行作業(yè)，導(dǎo)致蒙皮褶皺、漏氣、粘接空洞等等問題出現(xiàn)。

3.3 運(yùn)輸?shù)跹b原因

葉片屬于超長超寬物件，需要特種車輛進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中容易產(chǎn)生剮蹭、斷裂等損傷。近年來多次發(fā)生葉片運(yùn)輸車輛發(fā)生交通事故的情況，曾導(dǎo)致直接斷裂報(bào)廢。葉片在安裝過程中容易與吊臂或塔筒發(fā)生磕碰，造成葉片受損。

3.4 不可抗力

云貴川等山區(qū)雷暴次數(shù)較多，葉片常樹立于最高處容易招受雷擊。新疆、內(nèi)蒙等地風(fēng)沙較為嚴(yán)重，會(huì)對葉片前緣及表面造成較大的磨損。江蘇、福建、廣東等沿海地區(qū)風(fēng)機(jī)受鹽霧腐蝕情況也較為嚴(yán)重，另外每年夏季也是臺(tái)風(fēng)高發(fā)季節(jié)，福建、浙江沿海風(fēng)機(jī)易受臺(tái)風(fēng)影響，曾發(fā)生多起倒塔事故。

4 各類損傷導(dǎo)致后果

4.1 前緣腐蝕

前緣腐蝕如不及時(shí)修復(fù)容易導(dǎo)致葉片翼型的變化，影響氣動(dòng)性能，影響發(fā)電效率[2]。

4.2 前后緣開裂

如果葉片前后緣開裂不及時(shí)修復(fù)，將導(dǎo)致開裂慢慢擴(kuò)大，可造成蒙皮大面積的撕裂，造成機(jī)組震動(dòng)。

4.3 表面起鼓裂紋

當(dāng)葉片表面起鼓后可導(dǎo)致出現(xiàn)開裂，長期不處理葉片雨水會(huì)進(jìn)入葉片內(nèi)部對葉片結(jié)構(gòu)造成損傷，尤其會(huì)對葉片填充材料巴沙木和PVC 造成腐蝕，導(dǎo)致葉片出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷。

4.4 雷擊損傷

雷擊多出現(xiàn)在葉尖部分，會(huì)導(dǎo)致葉片表面劃傷和葉尖開裂，也可導(dǎo)致葉片避雷系統(tǒng)損壞，如不及時(shí)修復(fù)會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷擴(kuò)大，且避雷系統(tǒng)可能失效，當(dāng)葉片再次遭受雷擊時(shí)容易造成較為嚴(yán)重的損傷。

5 葉片維護(hù)現(xiàn)狀

風(fēng)電葉片的運(yùn)維一般有兩種情況。一種臨時(shí)維修，當(dāng)葉片出現(xiàn)損傷時(shí)針對損傷部位的臨時(shí)維修。另一種是定期維護(hù)，用戶定期對風(fēng)場進(jìn)行巡檢，定期進(jìn)行維修[3]。

5.1 臨時(shí)維修

風(fēng)電機(jī)組都有信息反饋系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)進(jìn)行報(bào)警，工作人員可通過報(bào)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的機(jī)組并立即安排人員到場查看。針對發(fā)現(xiàn)的問題聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行消缺。該方式屬于被動(dòng)的方式，優(yōu)勢是節(jié)約了平時(shí)運(yùn)維成本和時(shí)間，但是缺點(diǎn)也非常明顯，小損傷發(fā)展成為重大損傷后才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生就需要使用較長的時(shí)間和花費(fèi)更多的資金進(jìn)行維修，同時(shí)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)間較長也會(huì)引起一定的負(fù)面影響。

5.2 定期維護(hù)

目前越來越多的用戶意識(shí)到葉片運(yùn)維的重要性，選擇在小風(fēng)季進(jìn)行定期運(yùn)維，并形成運(yùn)維臺(tái)賬。定期對葉片磨損、掉漆、小裂紋等輕微損傷進(jìn)行修復(fù)，避免損傷擴(kuò)大。以上可以避免葉片發(fā)生重大事故，但是因?yàn)轱L(fēng)場風(fēng)機(jī)數(shù)量較多，選擇實(shí)力較強(qiáng)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)也是用戶需要考慮的。

6 結(jié)語

葉片在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行過程中會(huì)受到各種損傷，如不及時(shí)修復(fù)會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，因此葉片的運(yùn)維是十分必要的，用戶應(yīng)增加運(yùn)維頻率同時(shí)選擇資質(zhì)能力較強(qiáng)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。