CWPC2020：東方電氣江一杭——《大型海上葉片的關(guān)鍵質(zhì)量控制》

2020-08-08 來源：東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng) 瀏覽數(shù)：1791

2020年8月6日，第六屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)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(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。主旨發(fā)言中，東方電氣（天津）風(fēng)電葉片工程有限公司技術(shù)中心主任江一杭做了題為《大型海上葉片的關(guān)鍵質(zhì)量控制》的演講。

　　2020年8月6日，第六屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)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(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。

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

江一杭↑

　　各位來賓，各位領(lǐng)導(dǎo)，各位同行朋友，我來自東方電氣天津風(fēng)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(guān)鍵質(zhì)量控制》，主要匯報(bào)內(nèi)容包括以下四個(gè)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(dá)到6000套以上，全國(guó)180個(gè)以上的風(fēng)電發(fā)電廠運(yùn)行，基地布局的情況是以天津?yàn)橹行模車?0個(gè)基地，能覆蓋全國(guó)各地的風(fēng)場(chǎng)，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(gè)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(jí)的新產(chǎn)品，其中10兆瓦葉片和7兆瓦葉片是海上風(fēng)電葉片，并用到了碳纖維的設(shè)計(jì)，10兆瓦是目前運(yùn)行中風(fēng)力等級(jí)最大的葉片，7兆瓦達(dá)到了91米，目前在批量化地生產(chǎn)，在年底會(huì)批量投放，成為國(guó)內(nèi)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的風(fēng)力葉片。

　　在質(zhì)量方面我們一直貫徹技術(shù)創(chuàng)新，質(zhì)量立企，實(shí)驗(yàn)室取得了一系列的質(zhì)量體系認(rèn)證的證書，讓客戶絕對(duì)滿意放心。

　　（PPT圖示）這是售后服務(wù)，在售后服務(wù)方面以客戶滿意為宗旨，除了常規(guī)的巡檢和維護(hù)工作，還提供增值的服務(wù)，包括葉片的加長(zhǎng)，風(fēng)場(chǎng)的雷擊改造等等，這里有主要的檢驗(yàn)手段，比如葉片的取樣，在空中進(jìn)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(zhì)量方面一直是貫徹做最放心的風(fēng)電葉片，為用戶提供放心的服務(wù)。服務(wù)理念是24小時(shí)全天候的服務(wù)，不管是多大的問題，只要客戶有所訴求，我們一定在24小時(shí)之內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

　　第二部分，關(guān)于海上葉片關(guān)鍵控制部分。

　　我講講幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，首先是碳纖維主梁的成型，它的質(zhì)量控制非常關(guān)鍵。主要針對(duì)真空灌注工藝的情況，碳纖維使用的時(shí)候和玻纖相比，有三個(gè)難點(diǎn)：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(yàn)，玻纖是透明的，碳纖維不透明，所以檢驗(yàn)上沒有辦法檢查內(nèi)部的情況，所以檢驗(yàn)困難。

　　在質(zhì)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(xué)性能檢測(cè)之外，首次使用碳纖維材料的時(shí)候一定要做碳纖維樹脂體系兼容性的驗(yàn)證，因?yàn)槲覀冄芯堪l(fā)現(xiàn)，不同體系的樹脂和碳纖維搭配在界面結(jié)合上可能有風(fēng)險(xiǎn)。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(shù)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(shí)處理，否則會(huì)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(gè)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(gè)溫度一旦建立起來之后，在整個(gè)灌注過程制造過程中不能輕易改變，一旦改變會(huì)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(yàn)，主要是檢驗(yàn)外觀，主要是目視。第二對(duì)產(chǎn)品進(jìn)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(yàn)。比較碳纖維內(nèi)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(nèi)部的褶皺相對(duì)比較清晰地顯示出來，這是比較好的質(zhì)量控制檢驗(yàn)手段。

　　關(guān)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(yù)制件，可能會(huì)出現(xiàn)開裂的情況。鋪層的時(shí)候噴膠的控制，對(duì)關(guān)鍵區(qū)域比如后緣少使用噴膠。

　　在灌注方面，首先是真空動(dòng)力。另外，在加熱固化的時(shí)候，鋪層固化的曲線一定要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，進(jìn)行合理的設(shè)置，尤其是加熱階段，因?yàn)樽陨矸艧釙?huì)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(nèi)輔助進(jìn)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(fù)很關(guān)鍵，如果出現(xiàn)缺陷需要進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)方案一定要做結(jié)構(gòu)件進(jìn)行雷擊實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)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(guān)于葉根平面度的控制，一般是安全0.4mm控制，采用預(yù)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(fù)地采用激光跟蹤儀進(jìn)行跟蹤修復(fù)，最后產(chǎn)品平面圖達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。

　　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(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)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(nèi)，這樣裝機(jī)非常方便。

　　最后是配重，對(duì)于小葉片來講也是非常簡(jiǎn)單的工序，但到了大葉片會(huì)反映出來各種困難，尤其是力矩要求正負(fù)2公分以內(nèi)，大葉片本身重量達(dá)到17噸以上，要求配重時(shí)稱重的位置要非常準(zhǔn)確。第二是兩個(gè)吊點(diǎn)角度平衡，如果角度不一致，導(dǎo)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(jié)果穩(wěn)定不了，如果把吊點(diǎn)位置做平衡就很容易控制。

　　最后是大葉片的運(yùn)輸，一般采用液壓軸線車運(yùn)輸，對(duì)關(guān)鍵位置比如主梁帽區(qū)域要增加氣囊進(jìn)行單獨(dú)的保護(hù)。

　　以上是我分享的內(nèi)容，由于時(shí)間關(guān)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(fēng)電天津有限公司做客。

　　（內(nèi)容來自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系修改）

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