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鉴衡认证:在役风电叶片维修需把控关键原材料质量

北极星风力发电网  来源:鉴衡认证    2020/8/10 9:25:42  我要投稿  

北极星风力发电网讯:风电叶片维修是风电机组运维的重要组成部分,伴随着存量风电项目的增长,风电叶片维修需求量也越来越大。由于缺少相关的标准和规范,风电叶片维修市场鱼龙混杂,维修企业能力参差不齐。在役叶片维修用原材料的选型、包装、运输、风场存储、现场施工是影响叶片维修质量的重要因素。8月7日,在浙江桐乡举办的第六届中国国际风电复合材料高峰论坛上,鉴衡认证中心风电叶片后市场负责人胡聪良做了《在役叶片维修用关键原材料技术要求》的报告,以下为报告实录:

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云南快乐十分各位嘉宾上午好!我是鉴衡认证中心的胡聪良,我今天汇报的内容主要包括:在役叶片维修用关键原材料的市场现状,以及技术要求。

云南快乐十分我们先看第一部分市场现状。首先,目前在役叶片维修用的材料还缺少相关的标准,来规范或指导叶片维修材料的相关过程。IEC 61400-5中规定叶片维修应有完整的描述(准备、材料、铺层、加工等)和完整的文档,但是并没有对相关的细节如维修材料的选型、材料的包装、运输和在现场的存储、使用进行描述。其次,在维修叶片时,会遇到原叶片生产材料无法采购的情况。在材料选型的时候,一般企业很少去进行完整的分析和校核。第三,目前叶片维修企业普遍规模较小,材料管理制度不完善,或者企业有相关的制度,但是在现场没有严格执行。

看一个案例,这是我们在风场调研的时候遇到的一个叶片维修队伍。从中我们可以看到存在几个问题。第一是材料缺少防护,缺少防雨、避光、防潮和防尘的措施;第二个是材料缺少标识,树脂和固化剂的包装上无厂商、规格型号、批次号、有效期等信息;第三个是部分材料的存储方式不当,按要求玻纤布应该用硬纸筒成卷包装,并采取防挤压的措施。玻纤布折叠存放,很容易在使用后产生褶皱等问题。

维修用材料的选型,包装,运输,存储,使用不规范会影响叶片的维修质量,并可能造成叶片维修后发白、裂纹和涂层剥落。这些维修后的质量缺陷,不但影响机组的运行安全,而且业主重新维修会增加维修费用,还会带来业主发电量的损失。

结合鉴衡认证中心在叶片维修服务认证、维修项目见证和叶片失效分析中的经验,我们编制了技术规范《在役叶片维修用关键原材料的技术要求》。下面我向各位做个介绍。我们先看下这个是叶片维修的流程,包括方案设计、采购运输存储、维修施工、交付、以及跟踪与改进。我们的技术要求规定了在役叶片维修用关键原材料在各个流程的要求和注意事项。

我们先看方案设计阶段,方案设计阶段主要是确定维修用原材料的选型。首先我们推荐与维修叶片维修部位一致的材料进行维修,即原厂家原规格材料;当这种情况不满足的时候,可使用与维修叶片维修部位原材料相当的同种材料,即材料类型一致,规格相当;如果涉及到改变材料的类型,就需要进行分析校核。一般应包括结构校核、工艺匹配性评估和工艺性试验。

这是一个案例,这是一款早期的用方格布和聚酯树脂生产的叶片,这种方格布基本上现在采购不到了。所以在维修的时候就需要进行材料的替换选型,并进行替换材料的分析和校核。从图中我们可以看到替换材料UD1200和环氧树脂的层合板力学性能均高于原材料,有限元模型计算的静力和疲劳强度满足要求,频率和质量偏差也在标准范围内。工艺匹配性评估,主要是验证修补材料和修补叶片界面强度,结合面的层间剪切也满足要求。另外我们也做了主要材料的工艺试验,树脂主要是粘度合适、放热峰温度较低,操作时间满足要求;玻纤主要是铺覆性良好。经过以上评估我们认为这种替代方案是可行的,并且已经在相关风电场进行了实施,实践证明效果很好。

第二部分是材料的采购运输存储阶段。采购的材料规格型号要与维修方案一致;材料有合格证并且要进行外观验收;材料要入厂复检,并形成报告,以方便追溯。这是我们建议的入厂复检项目,例如Balsa有密度、含水率、厚度、开槽打孔的方式、压缩强度、压缩模量。

包装方面,要不影响材料的正常使用和性能,并且有相应的防护措施,防雨、防潮、防阳光直射、以及化学品的防护。例如我们的玻纤布包装一般采用硬质纸筒的成卷包装,并且要防挤压,主要是预防使用后出现褶皱;并且玻纤布要用塑料薄膜密封,防尘防潮。包装应有相关的标识,应包括供应商、材料的规格型号、批次号、有效期等内容。

运输方面,材料在运输过程中温湿度应满足相关要求;在运输中应采取避光、防潮、防尘等措施;由于叶片维修中有化学品,所以我们建议材料自行开车携带,并且化学品要隔离存放。

存储,主要涉及材料在风电场临时仓库和机位的存储。材料在风电场的存储条件一般比较差,但是应满足温湿度的相关要求,并且有相关的防潮、防雨、防尘措施,化学品应隔离存放;有一点需要注意的就是材料在使用时禁止长时间敞开,使用结束要及时恢复包装。

维修施工阶段,材料在使用前要进行现场验收,确保现场材料的规格型号与工艺文件要求一致,并且要进行外观验收。例如Balsa在使用前要确保无缺块、背覆毡无缺失、开槽打孔尺寸符合要求、开孔通透、无裂纹、无霉斑、无树瘤、无树结、表面平整、倒角尺寸符合要求。材料在使用过程中,应确保材料的关键质量控制点与维修工艺要求一致。例如玻纤布的裁剪尺寸满足要求,并且无毛边;在铺布过程中,纱线平直,无褶皱,玻纤方向、0度线朝向、搭接尺寸符合要求;灌注或手糊中,确保玻纤已浸透。另外还应注意未使用已混合树脂要在放热峰后才能处理,油漆等化学品清理要用专用废液桶承装后相应处理。

交付阶段,要确保维修报告中包含材料的相关信息,至少应包括材料使用量、名称、规格型号、批次号、合格证,还应包括关键质量控制点的数据或记录。

跟踪与改进,主要跟踪材料的用量、材料更换类型后使用情况和叶片维修后运行情况,为优化方案提供数据参考;另外就是改进材料的包装方式、存储条件和运输条件,确保维修质量。


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