第四屆中國國際風電復(fù)合材料高峰論壇(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開,來自海內(nèi)外的200多個企業(yè)、600多余位風電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會。上午的開幕式結(jié)束之后,高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場,設(shè)計運維優(yōu)化專場,新產(chǎn)品發(fā)布會專場,技術(shù)工藝創(chuàng)新專場,產(chǎn)業(yè)鏈對話專場等多個專場,將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
中外天利風電科技有限公司技術(shù)經(jīng)理楊國兵在設(shè)計優(yōu)化運維專場做了題為《關(guān)于紅外葉片檢查之“大眼科寶”》的演講。以下為演講內(nèi)容實錄:
中外天利風電科技有限公司技術(shù)經(jīng)理楊國兵
很高興今天有機會跟大家一起探討一下紅外葉片檢查。我們給最新產(chǎn)品,紅外葉片檢查設(shè)備產(chǎn)品取了一個比較可愛的名字叫大眼科寶。然后我們后面給大家一起看一下大眼科寶怎么實現(xiàn)對葉片的無損檢測。
這里包括四部分的內(nèi)容,常見葉片問題的檢查方法,大眼科寶介紹及案例展示,大眼科寶服務(wù)特點,最后簡單介紹一下我們的公司。
葉片常見問題,大家都是葉片的專家,葉片在風場的惡劣條件下運行,可能會遭到雷擊、自然現(xiàn)象影響的損傷,這些損傷對葉片造成很大的影響。在葉片出廠的時候的一些缺陷是長期存在的,這些都可能成為葉片潛在的影響。
目前的檢測方式包括人工和其他的一些檢測方式,可能都只局限于表面的檢測方法。我們不能發(fā)現(xiàn)葉片內(nèi)部是否存在缺陷,這樣的話這些缺欠會對葉片造成影響,我們就要一直尋找一些更有效的檢測方法,來實現(xiàn)對葉片更好的檢測,發(fā)現(xiàn)它存在的一些問題。
這是對于一些檢測方法的最簡單的對比。
第一個是人工檢測,目前就是使用望遠鏡檢測,目視的檢測方面,或者使用吊籃敲擊葉片的檢測。這種檢測受人為因素的影響比較多一些。
然后超聲無損檢測在現(xiàn)場實現(xiàn)起來比較困難,紅外檢測可以實現(xiàn)現(xiàn)場實時的檢測。實時成像的方式把缺陷展示出來。
紅外無損檢測可以直觀地看到葉片內(nèi)部的缺陷,我們看到左邊的圖片是普通葉片的內(nèi)部的清晰結(jié)構(gòu)。右邊的圖片可能有一些缺欠,是外部,但是周圍在復(fù)合材料內(nèi)部造成一些損傷。
以上就是葉片存在的一些問題和目前的檢測方法,下面看一下我們大眼科寶的檢測實例。
大眼科寶是紅外無損檢測設(shè)備,具有實時成像、檢測速度快等特點。我們看一些案例展示和設(shè)備。這是我們用于地面檢測的,如果葉片到場或者拆架以后可以進行掃描,檢測葉片是否存在缺陷。
第二個是風機上面的葉片檢測設(shè)備,可以放置在吊籃上進行高空檢測,可以有機械手臂,對葉片實現(xiàn)無死角的掃描。
這是最基本的一些設(shè)備的參數(shù),輸入電壓是220伏,負載是2100瓦。然后檢測云臺是可以360度和45度俯仰角檢測。這個設(shè)備在進行檢測的時候加溫最高不會超過75度,當然可能會更低一些,我們只要得到檢測的結(jié)果就可以了。這個溫度不會對葉片造成任何的損傷。檢測距離就是檢測設(shè)備距離葉片表面的距離,在一米的范圍之內(nèi)都可以有效地檢測出葉片表面和內(nèi)部負荷的情況。
這是一個實驗室,會有一些樣塊,他們也在找一些有效的檢測方法。我們正好利用這些樣塊進行有效地檢測。第一個是褶皺,表面看不是很明顯,通過紅外檢測可以看到右邊這張圖片上面,因為褶皺會有一些堆積,很清晰地呈現(xiàn)出來褶皺的圖像。這個驗證是對褶皺的檢測的有效性。
下面一個是這樣一個樣塊,在側(cè)面打了一個孔,模仿復(fù)合材料內(nèi)部有裂紋的缺陷。通過紅外檢測設(shè)備也可以有效呈現(xiàn)出來這樣一個白色長條,葉片復(fù)合材料的缺陷。
下面一個例子是在內(nèi)蒙的風場,在零下25度的情況下進行地面的葉片的有效性檢測。零下25度我們的設(shè)備不受任何緩步的影響,它的檢測是有效的。我們可以看一下這個圖片,這是紅外檢測出來的結(jié)果,是幾個圖片拼接成的,大家可以看到很多不規(guī)則的裂紋,看起來有點恐怖。
我們看到這一塊是表面的缺陷,大家可以看到表面有明顯的撞擊缺陷。通過紅外無損檢測設(shè)備能夠展示出來內(nèi)部的損傷程度,可以很直觀地看出來。
在江蘇某風場有一支也是撞擊過的葉片,當然這個葉片進行了維修,我們對它再進行掃描。大家可以看到這兩張圖片做一個對比,右邊這張圖片,表面沒有任何的缺陷,什么也看不出來。左邊這張缺陷的圖片在左上角和其他部位不一樣的圖像就是內(nèi)部維修的焦的痕跡。這個說明葉片在出廠的時候沒有問題,但是在運行的過程中,葉片越做越長,在運輸過程中可能會出現(xiàn)撞擊、劃傷的缺陷,不可能每一支葉片都會有人跟的運輸。這樣我們可能發(fā)現(xiàn)不了問題,表面做得非常好,但是到場之后發(fā)現(xiàn)不了,裝到風機上可能發(fā)出現(xiàn)斷裂等嚴重的損傷,所以我們也可以對這樣的情況進行一個有效的檢測。
下面是我們在風機上面的檢測實例,設(shè)備會放置在吊籃上,在左邊的圖片上,人員操作,我們在同時操作吊籃,對葉片進行全方位地掃描,葉片正反兩面進行變角掃描。我們也可以調(diào)整吊籃的位置對葉片上下進行實時的檢測。
大家看到這個圖片是分層,可以通過紅外檢測也可以直觀呈現(xiàn)出分層的缺陷。我們?nèi)绻M行定期地監(jiān)測,看損傷有沒有擴大,前期如果損傷很小的話可以進行定期監(jiān)測。
氣泡是很正常的一些小缺陷,不會對葉片造成一些大的損傷。這個氣泡我們也能夠有效地監(jiān)測出來。大家看它的大小和氣泡的范圍定期地進行實時地監(jiān)測。
下面一個缺陷是主梁的內(nèi)部褶皺,大家知道褶皺也是對葉片的一個很致命的缺陷。這個褶皺,大家可以看到在主梁的部位,我們設(shè)備的光學攝像頭拍出來沒有任何的缺陷。通過紅外設(shè)備很清晰地展現(xiàn)出來一個褶皺缺陷。這是一個橫向的褶皺,也是能夠很清晰地呈現(xiàn)出來。
雷擊區(qū)域的檢測,大家知道在風場受到雷擊的頻率很高。有時候雷擊比較輕,或者雷擊在表面只有一個燃燒的黑點。撞著撞著葉片忽然斷了,不知道原因。我們通過監(jiān)測以后,在黑點的周圍發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部的裂痕,這樣我們能夠避免由于雷擊造成一些更嚴重的損傷,提前進行一些修補的措施。
葉片加長區(qū)域的檢測,現(xiàn)在有些客戶對葉片進行加長,由于受環(huán)境和當初設(shè)計的影響。我們粘接質(zhì)量要求是非常高的,但是在表面目視是不能看到內(nèi)部的粘接情況,心里不踏實。通過紅外,我們這個是實際檢測的一臺設(shè)備,加長完以后使用紅外設(shè)備進行掃描檢測。加長肯定是手工粘接上去,不是很規(guī)則,但是沒有裂紋。這樣我們心里就比較踏實,粘接質(zhì)量是達標的。我們可以定期對粘接部位掃描檢測,發(fā)現(xiàn)問題可以提前采取一些措施。
以上是我們檢測的一些典型的實例,通過這個對我們的檢測方法有一個初步的了解。下面我們看一下我們的服務(wù)特點,通過上面的實例,我們能夠看出來設(shè)備能檢測的缺陷,褶皺、復(fù)合層的分層、裂紋、損傷的修復(fù)效果、粘接的質(zhì)量和粘接區(qū)域怎么樣,有沒有空膠的情況或者氣泡,大眼科寶可以實現(xiàn)這些缺陷的檢測。
大眼科寶有一些檢測優(yōu)勢。一是檢測時間短,我們在掃描過程中對葉片進行加熱,10秒以內(nèi)就能夠呈現(xiàn)出檢測的結(jié)果。我們很直觀地看到檢測區(qū)域復(fù)合材料內(nèi)部的圖像,通過圖片直觀地呈現(xiàn)出來,可以建立葉片模型。我們哪些葉片、哪些區(qū)域有缺陷,建立這樣的數(shù)據(jù)庫,定期地對它進行監(jiān)測、比較,如果有缺陷擴大可以提前采取措施,避免造成更大、更嚴重的損傷。
我們服務(wù)的一些特點,我們著眼于,第一個是葉片運輸?shù)綀鲋蟮臋z測,然后對葉片監(jiān)測,了解葉片存在哪些潛在的缺陷。第三個是出質(zhì)保和定期的年檢。
中外天利現(xiàn)在最大的業(yè)務(wù)是做風場的開發(fā),中外天利是一家專業(yè)的第三方運維公司,最基本的運維定檢是我們的服務(wù)內(nèi)容。還有一些風機的檢驗檢測,風機的技術(shù)改造、風機的一些運維數(shù)據(jù)和分析和功率提升。
這是目前我們公司的一些資質(zhì),包括我們對紅外無損檢測做的認證,以上是我們公司的一個簡單的介紹。
(內(nèi)容來自現(xiàn)場速記,未經(jīng)本人審核)