风力发电机叶片易产生的问题及日常维护

1.1面对降低成本的压力

为了追求更高的利润，管理层要求设计出低廉的部件，以便使企业有更大的空间。设计部门有时不得不做出妥协，比如，减小叶片的叶根直径的方式来减少轮毂和叶片的成本，但是叶根尺寸减小后会导致叶片强度不够，再如，选择质量不佳但价格便宜的原材料，这往往导致叶片出现致命的缺陷。 1.2擅自更改生产工艺。

1.3极限设计

叶片的设计需要考虑到机组其他部件的要求与配合，例如，塔架与叶片的间距通常是设计叶片强度时需要考虑的一个原因，主轴和轴承也对叶片的重量提出要求，如果这些参数考虑不周就会使叶片设计达到极限值。

1.4安全质量降低

2.1使用不合理的材料

2.2不严格的质量控制

2.3生产工工艺过程过于复杂，很难生产质量一致的产品

主要包括:雷击、空气中的颗粒、高速风、剪切风、恶劣气候、疲劳寿命

4.1超额定功率运行

4.2失控

当机器変桨系统出现故障，机器上的刹车不会使叶轮停止转动，叶片出现失控，会继续快速旋转，严重会导致叶片抛出，造成风机灾难性事故。

4.3缺少预防性维护

在风机的日常运行维护时，叶片往往得不到重视。可是叶片的老化却在阳光，酸雨，狂风，自振，风沙，盐雾等不利的条件下随着时间的变化而发生着变化。在地面一旦发现问题，就意味着问题很严重。叶片的日常维护很难检查和维护到叶片，在许多风场叶片都会因为老化而出现自然开裂，沙眼，表面磨损，雷击损坏，横向裂纹等。这些问题如果日常维护做到位，就可以避免日后高额的维修费用、减少停机中造成的经济损失。(以上资料由淄博风力发电机有限公司提供)

2008年下半年，受国际国内宏观经济形势影响，国内供电负荷增长趋缓，在相当数量火电机组出力受限的情况下，风力发电发展势头依然迅猛，风电叶片投资呈现逆市上扬的良好发展势头。 叶片是风电部件中确定性较高、市场容量较大、盈利模式清晰的行业。随着供需紧张形势的缓解，叶片行业将经历从纷乱到寡头、从短缺到均衡、从暴利到薄利的过程，市场将形成数个1000套以上规模的寡头，这些企业将获得高于行业平均水平的盈利能力，而其他厂商将逐渐被边缘化。随着风电叶片市场规模的扩大，成本和售价都将下降，但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度将超过售价降低速度，盈利超过平均水平。未来的行业竞争格局要求厂商规模扩大、成本降低、并在技术上保持一定优势。

转子系统是旋转机械的重要部件，转子裂纹扩展引起的叶片断裂对于旋转机械危害极大。目前，对转子叶片裂纹振动特性研究较多，对转子叶片裂纹故障的诊断、识别技术研究较少，而转子叶片裂纹及其扩展的识别对于最终实现叶片裂纹故障的诊断具有重要意义。在机械设备故障诊断中，目前通常采用基于平稳过程的经典信号处理方法--傅里叶变换分析和加窗傅里叶分析，分别仅从时域或频域给出信号的统计平均结果，无法同时兼顾信号在时域和频域的全貌和局部化特征，而这些局部化特征往往是故障的表征。

裂纹产生的原因应力集中。采用有限元计算分析得出，转轮在水压力及离心力的作用下，大应力区主要分布在转轮叶片周边上，按第三强度理论计算的相当应力沿叶片周边分布。一般转轮叶片存在四个高应力区，他们的位置在叶片进水边正面(压力分布面)靠近上冠处;叶片出水边正面的中部;叶片出水边背面靠近上冠处;叶片与下环连接区内。铸造缺陷及焊接缺陷。铸造气孔、铸造砂眼等在外部应力的作用下可能会成为裂纹源，造成裂纹的产生。由于转轮叶片与上冠、下环的厚度相差大，在冷却过程中易产生缩孔、疏松等。铸焊结构的转轮，若焊接工艺不当或焊工没有按照焊接工艺的要求进行焊接，在焊缝及热影响区也会出现裂纹。

原设计问题，转轮叶片与上冠、下环间的过渡R角设计较小，引起应力集中。运行上的原因，长期低负荷、超负荷或在振动区运行会使叶片在交变应力作用下产生裂纹或裂纹情况加剧。裂纹无损探伤检查在大修时对转轮进行无损探伤检查，及时处理缺陷，消除事故隐患是十分必要的。严重的裂纹等缺陷用肉眼和放大镜外观检查即可发现，但较细小的缺陷和内部的缺陷必须用无损探伤检查。

常用的无损检测方法有以下几种:磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤、金属磁记忆、射线检测等。

1.合理选择层压机在选择层压机时，第一要考虑的因素就是层压机面积。要选择一个兼容性强的面积，同时考虑开盖方式，外观等。尽可能一机多用。选择完毕后，在生产厂家指导下进行安装调试，进入正常生产使用。

2.层压机进入工作状态 自检完成后，层压机可以进入工作状态。

3.操作程序: 按真空泵开按钮------检查工艺参数------检查温度是否到达设定值------检查工作状态是自动还是手动，要设定自动状态------检查真空泵是否缺油------放入待层压组件------合盖------检查真空度------取出组件------检查组件。 在确保所有过程正常的情况下，层压机进入正常的工作状态。

4.层压机停机: 层压机停机时要求关断一切电源。为确保不被非操作人员误操作，可将紧急按钮纳入关机范围。操作程序如下: 真空泵关------合盖(盖不要合严)------加热关------电源关------按紧急按钮------关总闸 或:按紧急按钮------关总闸。

5.层压机停放一段时间后的使用方法:层压机停放一段时间后，要按正常程序启动，不要放入电池板，先空机运行两个循环，将机内吸附的水汽排除干净后方可正常使用。

1.正常使用玻璃布

在层压机销售中，厂家总是要在层压机内放置两张不粘布。是提醒使用厂家不粘布在生产中的重要性。不粘布的作用是隔离融化后的EVA粘在上室橡胶板和层压机加热板上。一旦EVA粘在橡胶板和加热板上，将很难除掉。

正确的使用方法是: 在一台层压机上至少配备4张不粘布。每次使用完毕，不要马上重复使用，而是要放在一边等不粘彻底冷却下来后，再将不粘布上的EVA彻底清除干净，使不粘布一直保持原有色彩。若不能将不粘布上的EVA彻底清除干净，这些EVA再次使用时会粘在电池组件玻璃上。这时的EVA无论用什么清洗都会在玻璃上留下EVA颗粒。电池板在户外使用时，这些EVA颗粒会重新溶化粘在玻璃上。并吸附玻璃上的灰尘。这些灰尘无法被除去。有时灰尘会挡住电池片，会形成长期的热斑效应。

2.正确使用边框的密封材料

电池板加装边框时需要使用密封胶。有的单位将EVA条压在边框的凹形槽内进行密封。并用电吹风将EVA融化。若使用EVA做边框密封，请一定要将加装边框后的电池板放入固化炉中进行固化。否则在户外使用时，EVA会在阳光照射下反复融化吸附大量尘土。另外，密封胶一定不要使用有色胶质，否则这种色素会慢慢向电池板内的EVA中扩散，使用一年后电池板就会变色。

3.真空泵的正常使用

在层压机的日常维护中，最重要的维护环节是真空系统的维护。当层压机经过一段时间的使用后，层压机的真空度就会降低。而降低到一定程度时，电池板就会出现气泡。所以要求每天检查真空泵是否缺油。在工作状态下检查真空泵的油位是否到达窗口油位线，不足时应补足，但不要过量。其次是在使用一段时间后，真空泵油开始浑浊或发黑，这时要求对真空泵进行换油，同时对真空泵进行清洗，清除真空泵内吸入的胶体状异物。

清理后真空度仍然不高，可能是以下原因: EVA在层压机中经过高温后，EVA中添加的过氧化物(交联催化剂)和抗氧化剂，微量蜡酸都会随着温度升高而逃逸回来。有些过氧化物参与了EVA的交联化学反应，形成新的物质后逃逸到空气中。层压机工作温度越高，EVA中逃逸到空气中的物质就越多，越复杂。这些复杂的物质一部分被吸入真空泵，吸附在真空泵内的各部件上或溶在真空泵油内，导致真空泵整体功能下降。另一部分在真空管路中，随着温度的降低而结成胶状颗粒，吸附在真空管路上，久而久之，真空管路就会变窄甚至堵塞。这时唯一的办法就是更换连接的真空软管。