CWPC2020：東方電氣江一杭——《大型海上葉片的關鍵質量控制》

2020-08-08 來源：東方風力發(fā)電網(wǎng) 瀏覽數(shù)：1699

2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價 ”。主旨發(fā)言中，東方電氣（天津）風電葉片工程有限公司技術中心主任江一杭做了題為《大型海上葉片的關鍵質量控制》的演講。

　　2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價 ”。

 

　　主旨發(fā)言中，東方電氣（天津）風電葉片工程有限公司技術中心主任江一杭做了題為《大型海上葉片的關鍵質量控制》的演講。以下為發(fā)言實錄：

江一杭↑
 

　　各位來賓，各位領導，各位同行朋友，我來自東方電氣天津風電葉片工程有限公司，今天交流的題目是《大型海上葉片的關鍵質量控制》，主要匯報內容包括以下四個部分：

 

　　首先，公司介紹。我們公司是2007年成立，到目前為止已經(jīng)發(fā)展了13年，目前葉片總數(shù)達到6000套以上，全國180個以上的風電發(fā)電廠運行，基地布局的情況是以天津為中心，周圍有10個基地，能覆蓋全國各地的風場，年產(chǎn)能2300套以上。（PPT圖示）這是公司產(chǎn)品序列以上，擁有30個以上產(chǎn)品序列，涵蓋了不同類型，可以滿足客戶多樣化的需求。

 

　　（PPT圖示）這是去年推出的三款重量級的新產(chǎn)品，其中10兆瓦葉片和7兆瓦葉片是海上風電葉片，并用到了碳纖維的設計，10兆瓦是目前運行中風力等級最大的葉片，7兆瓦達到了91米，目前在批量化地生產(chǎn)，在年底會批量投放，成為國內運行時間最長的風力葉片。

 

　　在質量方面我們一直貫徹技術創(chuàng)新，質量立企，實驗室取得了一系列的質量體系認證的證書，讓客戶絕對滿意放心。

 

　　（PPT圖示）這是售后服務，在售后服務方面以客戶滿意為宗旨，除了常規(guī)的巡檢和維護工作，還提供增值的服務，包括葉片的加長，風場的雷擊改造等等，這里有主要的檢驗手段，比如葉片的取樣，在空中進行超聲波談傷，近距離檢查等等。

 

　　（PPT圖示）這些是企業(yè)的文化理念，質量方面一直是貫徹做最放心的風電葉片，為用戶提供放心的服務。服務理念是24小時全天候的服務，不管是多大的問題，只要客戶有所訴求，我們一定在24小時之內趕到現(xiàn)場進行處理。

 

　　第二部分，關于海上葉片關鍵控制部分。

 

　　我講講幾個關鍵環(huán)節(jié)的控制，首先是碳纖維主梁的成型，它的質量控制非常關鍵。主要針對真空灌注工藝的情況，碳纖維使用的時候和玻纖相比，有三個難點：1、難鋪層。2、難灌注，樹脂的生成率只有玻纖的一半。3、難檢驗，玻纖是透明的，碳纖維不透明，所以檢驗上沒有辦法檢查內部的情況，所以檢驗困難。

 

　　在質量控制方面，首先是原材料的性能控制，除了做常規(guī)的力學性能檢測之外，首次使用碳纖維材料的時候一定要做碳纖維樹脂體系兼容性的驗證，因為我們研究發(fā)現(xiàn)，不同體系的樹脂和碳纖維搭配在界面結合上可能有風險。第二在鋪層過程中，碳纖維的鋪層比較困難，尤其是模具變化比較大的區(qū)域，碳纖維的貼合性不太好，需要采用一系列的技術手段，施加一些張力使之平緩，并固定住。第三，碳纖維織物在使用過程中有常用的問題，比如壞紗等情況，遇到問題要及時處理，否則會有更多缺陷。

 

　　第二是真空灌注的過程。首先是溫度控制，要控制幾個溫度：1、模具表面的溫度。2、操作環(huán)境的溫度。3、樹脂出膠的溫度。4、纖維織物表面的溫度。這四個溫度一旦建立起來之后，在整個灌注過程制造過程中不能輕易改變，一旦改變會引起碳纖維織物的變化，出現(xiàn)一些問題。

 

　　另外是真空的壓力，一旦灌注系統(tǒng)建立之后，真空壓力建立起來之后不能輕易改變。

 

　　第三，碳纖維主梁帽的檢驗，主要是檢驗外觀，主要是目視。第二對產(chǎn)品進行稱重，可以大致推算出產(chǎn)品含膠量的情況。第三是無損探傷，最后是隨件樣檢驗。比較碳纖維內部的褶皺情況，超聲波在上面沒有聲速的變化，經(jīng)過大量的研究，發(fā)現(xiàn)采用全波掃描的方式，可以把碳纖維內部的褶皺相對比較清晰地顯示出來，這是比較好的質量控制檢驗手段。

 

　　關于葉片殼體成型。

 

　　首先是鋪層定位，由于葉片尺寸地增加，鋪層非常困難，要借助一些激光定位的裝置。另外大葉片里用到了很多預制件，可能會出現(xiàn)開裂的情況。鋪層的時候噴膠的控制，對關鍵區(qū)域比如后緣少使用噴膠。

 

　　在灌注方面，首先是真空動力。另外，在加熱固化的時候，鋪層固化的曲線一定要反復的實驗和驗證，進行合理的設置，尤其是加熱階段，因為自身放熱會出現(xiàn)裂紋，所以該階段加熱非常平緩，甚至輔助散熱的措施。

 

　　合模階段，比較難得是固化，必須在空間內輔助進行一些加熱才能保證固化的充分。

 

　　最后是后處理工序。首先是防雷系統(tǒng)，銅網(wǎng)的修復很關鍵，如果出現(xiàn)缺陷需要進行修復，修復方案一定要做結構件進行雷擊實驗的驗證。另外是接閃器的安裝，貼合性要做得很好。最后是防雷系統(tǒng)其他常見問題，如果能夠注意和避免的話可以大幅度地降低葉片被雷擊的概率。

 

　　關于葉根平面度的控制，一般是安全0.4mm控制，采用預埋螺栓的端面平面度，我們和廠家聯(lián)合開發(fā)定做了裝置，反復地采用激光跟蹤儀進行跟蹤修復，最后產(chǎn)品平面圖達到了標準。

 

　　如何解決大尺寸葉片葉根變形的問題，有些廠家的葉片葉根在裝機時發(fā)現(xiàn)結緣少了兩公分，我們建議采用防變形工裝，把變形量控制到2毫米以內，這樣裝機非常方便。

 

　　最后是配重，對于小葉片來講也是非常簡單的工序，但到了大葉片會反映出來各種困難，尤其是力矩要求正負2公分以內，大葉片本身重量達到17噸以上，要求配重時稱重的位置要非常準確。第二是兩個吊點角度平衡，如果角度不一致，導致位置偏差，稱出來的重量也不一樣。所以大葉片每次稱重結果穩(wěn)定不了，如果把吊點位置做平衡就很容易控制。

 

　　最后是大葉片的運輸，一般采用液壓軸線車運輸，對關鍵位置比如主梁帽區(qū)域要增加氣囊進行單獨的保護。

 

　　以上是我分享的內容，由于時間關系，沒有辦法一一探討，歡迎大家和我交流，也歡迎大家到東方風電天津有限公司做客。

 

　　（內容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請聯(lián)系修改）

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