2022风机叶片失效分析

风机叶片失效分析叶片失效分析技术范围02叶片失效分析流程01叶片失效分析检测项目03叶片失效分析案例分享04国家风电设备质检中心0501叶片失效分析流程

叶片失效分析流程确认叶片失效信息现场客户工作沟通会机组安全及运行状态确认故障机组运行数据拷贝封存失效叶片初始状态保护、关键尺寸测量、勘察记录、关键位置取样故障机组运行数据分析失效叶片测量数据、检测数据分析编制故障机组运行分析报告工厂供方工作沟通会叶片型式试验及认证状态确认失效叶片设计校核或设计文件审核（如有必要）失效叶片制造原材料体系及来料检验审核失效叶片制造工艺文件审核失效叶片制造过程控制文件审核编制失效叶片质量分析报告编制叶片失效根本原因分析报告符合性确认真实性确认结论引用02叶片失效分析技术范围

叶片失效分析技术范围叶片设计认证工艺验证材料检验过程控制NCR管控机组振动数据偏航数据变桨数据驱动电机温度风速-功率曲线环境温度数据雷击记录覆冰状况湍流表现03叶片失效分析检测项目

叶片失效分析检测项目安装参数0刻度铭牌螺栓同轴度关键尺寸腹板垂直度粘接宽度、厚度芯材过渡倒角材料性能玻璃钢粘接胶Tg玻璃钢树脂含量导线电阻率制造缺陷褶皱及处置干纤维及处置芯材间隙及处置04叶片失效案例分享叶片失效案例分享-事故简述沿海某风电场1支叶片从距离叶根11m左右折断，叶尖丢失。塔架上有条状红色痕迹（塔筒法兰连接处），疑似叶片叶尖扫痕，对应位置未发现凹陷。叶片失效案例分享-现场端-机组运行分析图1机组运行分析（风向角）图2机组运行分析机组程序同风场其他机组运行状况良好程序配置无异常故障文件

风速变化（11.38m）＜标准风速变化范围（15m）,风向角偏差（114°）＞最大变化范围值（90°）故障时刻风速急剧快速变化，风向角出现大波动半月数据振动数据和变桨电机温度均未出现异常，叶片角度及变桨时变桨电机间温度无差别前期未出现叶片机械角度异常或者叶片载荷不均叶片失效案例分享-现场端-风资源分析风频分布全场10min平均风速为5.97m/s-6.26m/s满足机组设计标准风速变化统计全场半年10min运行数据，得到平均风速、最大风速、最小风速的月变化，故障机组1-7月平均风速和最大风速处于全场中等水平。湍流指数全场机组湍流水平较为一致该机组湍流水平在全场范围内为中等水平。功率曲线从全场机组功率曲线来看，该机组在运行期间机组性能良好风况影响针对故障时刻的风速快速变化及风向角的快速变化进行仿真模拟仿真极限载荷＜叶片设计载荷叶片失效案例分析-现场端-雷击分析图3当地雷暴日数多年月平均变化趋势图4叶片雷电记录卡读数当地气候雷暴日20-40天属于“多雷区”期间天气查询气象记录事故期间雷雨天气机组记录读取叶片雷电记录卡雷电记录7-10KA叶片失效案例分享-工厂端-叶片认证与校核叶片经过了静力试验及疲劳试验验证，取得GL认证证书。根据叶片设计模型对该叶片进行IFF和屈曲、粘接校核。查叶片安装质量验收记录表，未发现运输和吊装过程中出现结构性损伤。叶片失效案例分享-现场端-物流环节图5生产人员清单图6叶片Tg检验记录图7叶片生产环境温湿度追溯类别追溯结果人员故障叶片生产前操作人员及质检员都按员工培训体系完成了相关培训，具备上岗资格。设备故障叶片生产对应时间段的主模具、树脂混胶机、粘接胶混胶机进行正常点检与维修且记录完整；且整个批次叶片生产过程中，模具工装等生产设备均按时按要求点检。材料故障叶片使用的原材料体系，所有原材料均有合格证，且入场检验结果满足要求。工艺（1）对故障叶片生产复合材料随炉样Tg记录进行查阅，记录完整其符合；（2）对工厂留存的故障叶片随炉样Tg进行了复测，留存的所有样块复测值均符合工艺标准要求；（3）对故障叶片本体取样Tg及其他成分检测，结果符合。环境故障叶片各个部件生产区域的温湿度进行追溯，温湿度符合工艺要求。NCR故障叶片生产时生成的NCR缺陷已全部按照NCR管理制度进行了维修闭环，维修记录齐全且符合维修标准要求。NDT故障叶片生产过程中进行了粘接宽度无损探伤测试，测试结果符合工艺技术要求。终检出厂资料包含该叶片合格证及终检报告。叶片失效案例分享-工厂端-过程追溯1返厂故障叶片拼接各位置进行尺寸标注2缺失位置检查建立缺失位置模型图3断点检查与确认大致判断有3个主要断点，叶根11.7m左右，叶中33m左右，叶尖59m左右。4外观检查撕裂面检查、断裂面检查、粘接面检查5雷电系统检查迎风面前缘L49m左右有一个小孔6解剖及取样玻璃钢、结构胶Tg测定，玻纤布层数测定，结构胶缺陷识别图8叶片部件缺失状况图9迎风面前缘小孔叶片失效案例分享-工厂端-叶片返厂分析过程叶片失效案例分享-分析结论湍流事故发生前，风速变化明显，风向角剧烈波动，恶劣的风况导致叶片扭曲发生局部开裂。持续发展初始断口破坏严重，腹板溃散，蒙皮及主梁分层，扭转形变持续加重叶片运行中开裂持续延伸，本体刚度瞬间减小，整体失稳致叶尖扫塔并断裂掉落，腹板断裂，叶片整体断裂，机组故障停机。雷击故障机组所在海域叶片断裂期间存在持续雷暴天气叶片迎风面前缘叶尖段有一圆形孔洞，不排除叶片曾遭受雷击。叶片失效特例分享-高强度螺栓失效分析高强度紧固螺栓是风力发电机组的重要部件，在使用过程中由于螺