2022风机叶片褶皱维修及功率提升经验

叶片主梁褶皱维修及功率提升经验分享目录CONTENTS01叶片主梁褶皱缺陷产生的原因CAUSES

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D在役风机叶片主梁褶皱的检查I

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S在役风机叶片主梁褶皱的维修MAINTENANCEOFMAINBEAMFOLDSOFIN-SERVICEFAN

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02030405风机叶片增功、增效解决方案F

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N叶片主梁褶皱缺陷产生的原因PART

01叶片主梁褶皱产生的原因叶片主梁铺层较多且多为单向玻纤布，布层铺设时若拉力不均匀，铺设不平整，固定不牢固，玻纤布会存在松散、弯曲现象，在真空吸注时存在玻纤布松散、弯曲的位置便产生褶皱。叶片的生产过程通常采用真空吸注的工艺方法，先铺设若干层数的玻璃纤维布，再排除铺层之间的空气，通过负压吸注树脂来完成对玻纤布的浸润，并在一定的加热条件下进行固化。玻纤布弯曲、松散褶 皱主梁的褶皱缺陷引起的疲劳损伤是最致命的叶片损伤之一，是层铺时拉力不均匀，铺设不平整，固定不牢固产生的，有时还伴随树脂固化的热应力和化学应力的共同作用而形成的。弧顶内侧弧顶外侧叶片主梁褶皱产生的原因叶片主梁褶皱的危害PART

02风机叶片褶皱的存在会加速叶片运行过程的疲劳损伤，大幅度降低风机叶片的使用寿命。叶片运行初期叶片主梁存在的褶皱一般不会显现出明显的损伤，随着运行时间的推移，叶片主梁存在褶皱的区域会逐渐出现表面弦向细微裂纹，内部结构分层发白等，若此时仍不能及时发现主梁区域存在的褶皱缺陷并对缺陷及时维修处理，损伤区域会急速扩展，叶片主梁结构失效，最终导致叶片断裂。每年风场因叶片褶皱缺陷造成的直接、间接经济占风场运营成本的很大比重。叶片主梁褶皱的危害东北某风场叶片因主梁褶皱断裂河北某风场两支叶片因主梁褶皱断裂叶片主梁褶皱的危害叶片主梁褶皱的危害内蒙某风场叶片因主梁褶皱导致弦向裂纹（SS面距叶根13米）对应位置内腔已经严重损伤，并延伸至腹板；此损伤无法修复，叶片随时可能断裂主梁褶皱演变过程第四阶段：叶片断裂主梁褶皱原始状态第二阶段：布层裂纹第一阶段：漆面裂纹第三阶段：通透性裂纹在役风机叶片主梁褶皱的检查PART

03主梁存在褶皱的叶片，长时间“带病”运行，且主梁褶皱导致的叶片损伤为疲劳损伤，叶片强度的衰减导致其无法承受运行载荷时，叶片就会发生断裂事故，尽早发现叶片褶皱缺陷并妥善处理，才能规避巨大的经济损伤。如果错过了检查维修时机，将发生灾难性失效。我公司对叶片检查维修人员进行专业系统性培训，具所有检查、维修人员都具备叶片检查、维修的丰富经验。在役叶片主梁褶皱损伤检查在役叶片主梁褶皱损伤检查此次仅探讨叶片主梁区域的检查，检查前首先需要确定检查叶片的主梁范围，类似的损伤出现在叶片的不同位置对叶片的危害是完全不同的。比如叶片表面的细微弦向裂纹，若出现在叶片前后缘芯材区域可能仅为叶片涂层损伤或外蒙皮损伤；若出现在叶片主梁区域，则此区域主梁极有可能存在褶皱并已经出现疲劳损伤。主梁褶皱损伤的检查结果要定位准确（确定损伤的具体坐标），描述明确(确定褶皱的长度、宽度、高度，深度），便于后续有针对性的出具维修方案（空中维修、落地维修、更换）。叶片主梁区域表面细微裂纹内部结构已经出现分层、泛白内腔对应的主梁褶皱已经出现疲劳损伤，泛白在役叶片主梁褶皱损伤检查叶片主梁区域表面细微裂纹内部结构已经出现分层、泛白内腔对应的主梁褶皱已经出现疲劳损伤，泛白在役叶片主梁褶皱损伤检查在役叶片主梁褶皱损伤检查主梁褶皱损伤发展到此阶段已经无法修复，需停机尽早更换叶片，避免叶片断裂。叶片主梁褶皱产生的弦向裂纹内腔对内位置已经严重开裂并延伸至腹板在役风机叶片主梁褶皱的维修PART

04目前我公司维修的主梁褶皱损伤叶片有500

余支，遍布河北、新疆、内蒙等风场；维修后的叶片至今最长运行时间达到4年，所维修部位无一出现质量问题。主梁维修a.勘察主梁布层损伤深度b.损伤修复成型c.修复表面涂层在役风机叶片主梁褶皱的维修风机叶片增功、增效解决方案PART

05目前市场上流行的方案包括叶尖延长、格林襟翼、扰流板、涡流发生器、叶根弦线延长、翼刀等。我公司的推荐方案：扰流板+涡流发生器。增功、增效解决方案选择涡流发生器+扰流板主要基于以下方面：1、操作性操作性就是安装方便，使用双面胶、结构胶粘接即可。2、增功效果众多理论和实践证明，能够提高电量在1.5%~3%。叶片涡流发生器主要是对吸力面一侧的流体进行扰流。它的效果主要在三种情况下会凸显其优势：a、叶根设计攻角大；b、阵风或者湍流强度较大；c、叶片表面出现污垢后。扰流板则是主动改变翼型形状，增加其升力系数和升阻比。3、安全性机组安全（极限载荷影响小于3%，疲劳载荷影响小于1%）；叶片安全（施工不对叶片结构造成任何破坏）；增功、增效设计方案增功、增效设计方案原始翼型(速度分布）带VG翼型（速度分布）带扰流板翼型（压强分布）设计工具：经验公式、Xfoil、CFD其中：Xfoil可以帮助我们获得原始翼型的表面流动分离点和速度；经验公式可以帮助我们获得涡流发生器的初步位置、高度、扭角等特征参数。厂内验证公司建有500mm*500mm中型风洞，最大风速为32m/s，最大测试雷诺数1million。可以对原始翼型升阻力、带有附件的翼型升阻力、粘接的极端强度等进行测试。增功、增效厂内验证施工：这个平台操作的难点是弦向定位，尤其是在最大弦长位置，于是我们制作了定位卡板。增功、增效施工由于风场环境是实时变化的，每个时间段的风剪切、湍流强度、空气密度是变化的，所以我们采用的是相邻两台机组功率对比的方式进行验证，也就是相邻两台机组中一台安装增功附件，一台未安装增功附件。增功、增效风场验证0501001502002503005.06.07.08.0风速m/s9.010.0十分钟平均功率kW安装增功组件的功率运行数据0501001502002503005.06.