风电叶片维护研究进展

风电机组叶片维护装备的故障预测与预防措施随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能作为一种清洁、可再生的能源形式得到了全球范围的广泛应用。

而风电机组的叶片作为转动动能的核心组成部分，其运行状态的稳定性和可靠性对于风电发电的效率和安全性起着至关重要的作用。

然而，由于长期暴露在恶劣的气候环境中，风电机组叶片容易受到各种因素的影响而出现故障，进而影响风电发电的效率和运维成本。

因此，对风电机组叶片维护装备的故障进行预测和预防措施的研究变得尤为重要。

一、风电机组叶片维护装备故障的预测方法1. 传感器监测技术：通过在风电机组叶片上安装各种传感器，实时监测叶片的振动、温度、风速等参数，并与预设的故障阈值进行比对分析，一旦超过阈值，就会发出警报，提醒运维人员进行相应的维护。

传感器监测技术可以实现对叶片故障的快速发现和定位，提高风电机组的安全性和可靠性。

2. 数据分析技术：通过收集和分析风电机组叶片的历史运行数据，运用机器学习、人工智能等技术，建立预测模型，预测叶片的故障概率和故障类型。

数据分析技术可以帮助运维人员提前制定相应的预防措施，降低叶片故障带来的损失。

3. 声学检测技术：通过在风电机组叶片上安装声学传感器，实时检测叶片的声音变化，并通过分析声音的频谱特征，来判断叶片是否存在裂纹、疲劳断裂等故障。

声学检测技术可以实现对叶片隐蔽故障的准确诊断，为维护人员提供更有效的指导。

二、风电机组叶片维护装备故障的预防措施1. 定期检查和维护：定期对风电机组叶片进行全面的检查和维护是预防故障的基本措施。

包括清洁叶片表面的污垢，检查叶片表面是否存在裂纹或损伤，检查叶片与轴的连接是否紧固等。

2. 加固修复：一旦发现叶片存在裂纹或损伤，应立即采取加固修复的措施。

可以使用复合材料进行叶片的修复，确保叶片的结构和力学性能正常。

3. 预防冰冻：在寒冷的冬季，风电机组叶片容易受到冰冻的影响而出现故障。

为了预防叶片被冻住，可以采取一些预防措施，如在叶片表面涂覆特殊的抗冰涂层，或者安装叶片加热装置，及时熔化叶片上的冰。

风电机组状态检测技术研究现状及发展趋势近年来，风电机组状态检测技术得到了广泛的关注和应用。

风电机组的状态检测技术是指对风电机组运行中的各种指标进行监测，对风机的健康状况进行诊断和预测，并针对异常情况进行智能化分析与处理。

其目的在于确保风电机组的安全可靠运行，提高发电效率和降低维护成本。

目前，风电机组状态检测技术主要包括传统的机械监测技术和基于数据采集与分析的智能化检测技术。

机械监测技术是最早开发的风电机组状态检测技术，该技术主要通过机械传感器、温度匹配器、厚度计等物理装置检测机组螺栓、轴承、齿轮的磨损、松动、裂纹等异常情况，实现对风机机械部件的监测与维护。

机械监测技术的优点在于成熟可靠、维护简单，但由于其只能检测机械部件的运行情况，无法获取全面的风机工况信息，无法适应风机多变的运行环境和维护需求。

基于数据采集与分析的智能化检测技术是风电机组状态检测技术的新发展趋势，其主要通过传感器采集风机多变的运行信息，结合云计算、人工智能等技术，对风机各部分进行智能化分析，并给出风机状态的分析报告。

该技术通过分析模型预测，可实现风机故障的早期预警和健康状态诊断。

智能化检测技术的优势在于能够全方位、高精度、实时化的获取风机的状态信息，提高了风机预警的准确性和时效性。

同时，基于数据分析的智能化检测技术是随着人工智能、机器学习深入研究和发展，未来可应用到整个风电场的运行监测和管理，并且有望增加预测能力和降低维护成本。

此外，随着风力发电示范工程的发展，风电机组状态检测技术的发展也呈现出以下趋势：首先，大数据技术的应用将进一步提高风电机组状态检测技术的智能化水平。

通过对大量数据的分析，将经验知识、专家诊断等人类不可知的信息变为可见的高级特征，提高风机维护的准确性和效率。

其次，人工智能、深度学习的应用反向推动了传感器技术的发展。

如卫星云图检测、风场监测等技术的发展，使得智能化传感器技术得以应用到风电机组的运行监测和诊断上。

基于光纤传感技术的风力发电机叶片健康监测研究随着全球对环境和可再生能源的日益关注，风力发电成为了一种备受关注的清洁能源。

风力发电机是将风能转化为电能的设备，其中叶片是其最重要的组成部分。

然而，叶片随着使用时间的增加、气候变化等因素的影响，会产生疲劳损伤，这不仅影响了发电机的效率，也会导致安全隐患。

为了提高风力发电机的安全性和效率，研究基于光纤传感技术的风力发电机叶片健康监测变得越来越重要。

一、光纤传感技术在风力发电机叶片健康监测中的应用光纤传感技术是一种新型的传感技术，主要通过光的特性来进行测量和监测。

在风力发电机叶片健康监测中，光纤传感技术可以通过在叶片表面或内部嵌入光纤传感器来实现实时监测叶片的应变、振动和温度等指标，进而评估叶片的健康状态。

光纤传感技术具有高精度、抗干扰能力强、快速响应等优点，可以精确地测量叶片的变化，监测到较小的损伤，有利于及时采取维护措施。

二、光纤传感技术在风力发电机叶片健康监测中的应用现状目前，国内外学者对光纤传感技术在风电领域的应用进行了大量研究。

比如，荷兰代尔夫特理工大学开发了一种基于光纤传感技术的叶片应变监测系统，通过在叶片表面和内部嵌入光纤传感器来实现叶片的应变监测；美国通用电气公司和挪威的NARC公司也开发了类似的系统。

国内的应用研究也日益活跃。

比如，华南理工大学开发了一种基于光纤传感技术的叶片振动监测系统，利用光纤传感器实现对叶片振动的实时监测。

北京航空航天大学也开展了基于光纤传感技术的风电叶片应变监测研究，通过在叶片表面和内部嵌入光纤传感器进行应变监测。

三、未来光纤传感技术在风力发电机叶片健康监测中的发展趋势随着光电技术的不断发展和进步，光纤传感技术在风电领域的应用也将进一步拓展。

尤其是光纤传感器的制造工艺和技术已经有了很大的提升，在光纤传感器的灵敏度、分辨率和可靠性等方面均得到了大幅提高。

未来，基于光纤传感技术的风力发电机叶片健康监测将呈现以下发展趋势：1.集成化监测系统的设计将得到更为广泛的应用。

风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究与进展一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，其地位日益凸显。

风力发电机（Wind Turbine，WT）作为风力发电系统的核心设备，其运行状态和性能直接影响到整个风电场的发电效率和经济效益。

因此，对风力发电机进行状态监测和故障诊断技术的研究，对于保障风电系统的安全稳定运行、提高发电效率、延长设备寿命具有重要的理论和实践价值。

本文旨在全面综述风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究现状与发展趋势。

文章首先介绍了风力发电机的基本结构和工作原理，分析了风力发电机运行过程中可能出现的故障类型及其成因。

然后，重点阐述了当前风力发电机状态监测和故障诊断的主要技术方法，包括基于振动分析的故障诊断、基于声学信号的故障诊断、基于电气参数的故障诊断等。

对近年来新兴的和大数据技术在风力发电机故障诊断中的应用进行了详细介绍。

本文还总结了风力发电机状态监测和故障诊断技术的发展趋势和挑战，包括技术方法的创新、多源信息融合技术的应用、智能化和自动化水平的提升等。

文章展望了未来风力发电机状态监测和故障诊断技术的发展方向，以期为我国风电行业的健康发展提供理论支持和技术指导。

二、风力发电机的基本原理与结构风力发电机是一种将风能转化为机械能，再进一步转化为电能的装置。

其基本原理基于贝茨定律，即风能转换效率的理论最大值约为16/27，约为3%。

风力发电机主要由风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风轮是风力发电机的主要部件，一般由2-3个叶片组成。

风轮受风力作用而旋转，将风能转化为机械能。

风轮的转速随风速的变化而变化，为了保证发电机能够在风速变化的情况下稳定工作，需要通过增速机构提高风轮的转速。

发电机则将风轮旋转的机械能转化为电能。

发电机的类型有很多，如永磁发电机、电励磁发电机等，其选择取决于风力发电机的具体设计需求和运行环境。

风机叶片故障诊断与健康监测系统研究在现代工业中，风机是一种重要的设备，广泛应用于发电厂、炼油厂、化工厂等众多领域。

风机的叶片是其核心部件之一，对其进行故障诊断和健康监测，可以确保风机的正常运行，提高生产效率和安全性。

本文将对风机叶片故障诊断与健康监测系统的研究进行探讨。

1. 前言在风机的运行过程中，叶片可能会因为磨损、断裂、结构松动等原因出现故障，导致风机性能下降、噪声增加甚至是设备损坏。

因此，建立风机叶片故障诊断与健康监测系统，实时监测风机叶片的状态，对故障进行诊断和预警，具有重要意义。

2. 故障诊断方法2.1 传统方法传统的风机叶片故障诊断方法主要依靠人工观察和经验，通过观察叶片表面的磨损、断裂情况，判断叶片的健康状况。

这种方法存在主观性较强、效率低下的问题，无法满足现代工业对高效准确诊断的需求。

2.2 基于数据分析的方法近年来，随着传感器技术和数据分析技术的发展，基于数据分析的故障诊断方法成为研究的热点。

这种方法通过使用加速度传感器、振动传感器等设备采集风机叶片的振动数据，结合数据处理和模式识别算法，实现对风机叶片故障的自动诊断。

3. 健康监测系统设计3.1 数据采集与传输健康监测系统首先需要采集风机叶片的振动数据，包括叶片的振动频率、幅值和相位等信息。

采集到的数据可以通过有线或者无线方式传输到数据处理中心。

3.2 数据处理与分析数据处理与分析是风机叶片故障诊断的关键步骤。

通过对采集到的振动数据进行数字滤波、特征提取和数据降维等处理，可以得到反映叶片健康状况的有效特征参数。

然后，利用数据挖掘和机器学习算法，建立故障模型，实现对风机叶片故障的诊断和预测。

3.3 故障诊断与预警在风机叶片的健康监测系统中，故障诊断和预警是非常重要的功能。

一旦监测到叶片出现故障，系统会及时发出警报，同时提供详细的故障类型和位置信息，以便维护人员进行及时维修和更换。

4. 实验与应用为了验证风机叶片故障诊断与健康监测系统的有效性，研究人员通常会进行一系列的实验。

基于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟与预测研究近年来，风力发电作为一种清洁、可再生的能源方式，在全球范围内得到了广泛应用和发展。

然而，风力发电叶片的疲劳寿命问题一直是制约其可靠性和使用寿命的重要因素之一。

为了解决这一问题，基于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟与预测研究变得非常重要。

首先，我们需要明确什么是风力发电涂料。

风力发电涂料是一种应用于风力发电叶片表面的特殊涂层。

其主要作用是保护叶片材料免受风沙、雨水、紫外线等外界环境的侵蚀，并降低气动阻力，提高风能的利用效率。

因此，风力发电涂料的质量和性能对叶片的疲劳寿命具有重要影响。

在进行基于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟与预测研究之前，需要对风力发电涂料的材料特性进行详细的分析和测试。

这包括涂料的化学成分、物理性能、耐候性能等方面。

通过对涂料的悬挂涂布测试，可以获得涂料的粘度、干燥时间和附着力等参数，为后续的疲劳寿命模拟提供基础数据。

接下来，基于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟是一个复杂且多因素的工程问题。

疲劳寿命受到多个外界因素的影响，包括风速、温度、湿度等环境因素，以及叶片的材料特性、几何形状等内部因素。

因此，模拟与预测叶片疲劳寿命需要考虑这些因素，并建立相应的模型和算法。

一种常用的方法是利用计算流体动力学（CFD）模拟风力发电叶片的流场。

这可以通过数值求解Navier-Stokes方程组来实现。

结合涂料的物理性质和叶片表面的几何形状，可以计算在不同风速下，涂料表面的应力分布和应变变化。

通过对应力和应变进行进一步分析和处理，可以得到叶片在疲劳加载下的应力循环次数和寿命预测。

此外，材料科学和工程领域的疲劳寿命模型也可以应用于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟与预测。

这些模型通过疲劳试验数据和材料特性参数的拟合，建立了材料的疲劳寿命预测模型。

这些模型可以根据不同的叶片材料和涂料特性进行调整和优化，从而提高模拟结果的准确性和可靠性。

通过基于风力发电涂料的叶片疲劳寿命模拟与预测研究，可以为叶片的设计和制造提供重要的参考依据。

风电叶片无损检测技术和标准现状研究摘要：通过在风电叶片检测过程中科学合理地应用无损检测技术，能够提高风电叶片的质量，保证风电叶片安全稳定运行。

然而当前情况下，由于并没有建立健全完善、统一、规范的风电叶片无损检测标准，也没有对无损检测技术进行完善、优化，导致风电叶片无损检测的水平相对较低。

本文对风电叶片无损检测技术和标准现状进行研究分析。

关键字：风电叶片；无损检测技术；标准现状引言：当前情况下，在对风电叶片质量进行检测时，主要依靠人工操作通过目视法、敲击法对风电叶片进行检测，其对检测人员具备较高的要求，同时也无法对风电叶片中的隐蔽性缺陷进行准确判断、精确定位。

因此，通过科学合理地在风电叶片检测过程中应用无损检测技术，能够快速高效地判断出风电叶片中存在的缺陷及位置，进而制定针对性的解决方案，提高风电叶片的质量，保证风电叶片能够安全稳定地运行。

一、风电叶片的缺陷类型（一）生产制造类缺陷当前情况下，由于我国风电叶片生产制造水平相对较低，没有实现自动化、机械化发展，主要依靠人工操作完成相应的风电叶片制作，进而导致风电叶片的质量相对较低。

虽然在风电叶片制造过程中将部分环节由人工操作转变为机械操作、自动化操作，即使一定程度上减少了人工操作导致的质量问题，然而在风电叶片生产的其他各个环节依然需要依靠人工操作完成。

假如工作人员专业素养、综合素养较低，则会在风电叶片制作过程中导致风电叶片产生制造类缺陷。

通常情况下，大部分风电叶片的制造类生产缺陷属于隐蔽工程，依靠人工无法发现风电叶片存在的内部缺陷。

（二）运输损伤缺陷随着科学技术的不断发展，风电叶片的尺寸、大小、体积逐渐增加，其通常属于三超运输内容。

假如在风电叶片运输过程中存在运输不当、安装操作不当，都会导致风电叶片产生变形或者内部结构发生变化。

通常情况下，由于风电叶片在运输过程中受到硬物撞击，即使表面不会出现明显的变形、损伤，然而其内部结构可能已经受到严重损坏，例如玻璃钢的分层破坏。

风电机组叶片维护装备的运行监测与自动化控制随着可再生能源的发展和应用，风力发电已成为一种重要的清洁能源来源。

而风电机组作为风力发电的核心设备，在发电过程中扮演着至关重要的角色。

其中，风电机组叶片是风能直接转换为机械能的关键部件，对其的运行监测和维护尤为重要。

风电机组叶片的运行监测是确保风力发电设备正常运行和提高其可靠性的关键环节。

通过实时的运行监测，可以及时发现叶片运行中的异常情况，提早预警并采取相应的维护措施，避免由于叶片故障而造成的风电机组停机和能源损失。

因此，风电机组叶片的运行监测是保障风力发电效益的重要环节。

目前，风电机组叶片的运行监测主要依赖于传感器技术、数据采集系统和运行监测软件。

传感器技术用于实时采集叶片运行期间的振动、温度、压力等参数，将数据传输给数据采集系统。

数据采集系统则负责将传感器采集到的数据进行处理和存储，并将其传输给运行监测软件进行分析和判断。

运行监测软件利用传感器采集到的数据，通过算法进行分析，并提供详细的运行状态信息和异常报警，帮助运维人员及时发现叶片故障，采取相应的维护措施。

为了进一步提高风电机组叶片运行监测的效果和准确性，自动化控制技术被广泛应用。

自动化控制技术通过将风电机组叶片的运行监测与风力发电系统的其他部件进行联动，实现对整个风电机组的自动化控制。

一方面，自动化控制技术可以将叶片的运行监测与发电系统的控制策略进行集成，在叶片出现异常情况时，自动调整发电系统的工作状态，以保证风力发电的持续稳定。

另一方面，自动化控制技术还可以通过实时的运行监测和数据分析，对风电机组叶片的故障进行预测和预警，提前采取措施进行维护，以避免可能的停机和损失。

在风电机组叶片的维护装备中，无人机技术也被广泛应用。

无人机可以利用先进的传感器和摄像设备，对风电机组叶片进行全面、快速的巡检。

通过无人机的应用，可以大大提高叶片维护的效率和准确性。

无人机可以在短时间内对整个叶片进行全面检查，提供详细的叶片状况报告，并及时发现叶片的异常情况。

风机叶片的定期保养与损坏分析1 叶片定期保养维护的重要性在国内，风场的配套服务机制尚不完善，尤其针对叶片的维护保养，还没有引起风电行业的普遍重视。

叶片承受载荷大，运行环境恶劣，风吹、日晒、雨林、雷击、腐蚀等等都会对叶片的寿命造成巨大影响，因此随着运行年限的增长，随时都会出现一些意想不到的损伤甚至事故，直接影响风机的运行安全和风电场的经济效益。

下面，将从定期保养的角度，来谈一谈叶片对风电场运营的影响：1.1 叶片缺陷对发电量的影响风机叶片的迎风面是发电机主要的动力来源。

一般风机在运行三至五年后，迎风面的保护层（包含胶衣体系和面漆体系）就会遭受极大的损伤，很容易渗进雨水，结成污垢，从而严重影响风电机组对风能的吸收效率，造成很高的发电量损失。

1.2 叶片运转的潜在风险叶片在高空运转，雷电、冰雹、雨雪、沙尘、飓风随时都有可能危害到风机叶片。

一个早期发现的横向裂纹，通常用几个小时就可以修复，如果裂纹扩展到玻纤层内部，就需要付出多倍的时间和费用。

1.3 叶片不做定期保养的后果目前国内大多数风场没有配备专业的叶片维修人员，也没有专业的设备进行检查和维护，许多风电场的叶片经常处于带病工作状态。

据统计，因叶片问题引起的故障停机率约在30%以上。

2 叶片定期保养的内容关于叶片定期保养，即是提供叶片高空和地面维修、维护保养服务，通过持续有规律的叶片保养，可确保风电机组长期无故障运行，并在最佳风能吸收状态下运行。

需定期检查的叶片信息如下：3.1 叶片内部检查叶片安装运转一段时间以后，需要进行检查保养工作，具体如下：（1）叶片避雷导线是否有缺失或折断；（2）内部粘结胶部位是否开裂；叶片腹板是否有扭曲；内部是否有分层等缺陷；（3）叶片内部是否有异物、异声等情况；芯材区域与表层玻璃钢是否有剥离。

3.2 叶片外部检查使用高倍望远镜，仔细观察叶片外表面，包含以下内容：（1）叶根密封胶是否开裂、剥落；（2）叶片表面的盐雾、油污、静电灰等污垢，对是否需要清洗进行评估；（3）叶片尾边／导向边是否开裂；是否有裂纹、气泡、凸起、麻面、砂眼；（4）叶片表面的胶衣是否腐蚀、剥落；叶片表面是否有雷击破损处。

Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１２赤峰学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）第２８卷第１１期（上）２０１２年１１月我国第一个风力发电场于１９８６年６月在山东荣成马兰湾竣工，大型风力发电机组安装在国土上已有二十五年多了，从当初认识风力发电开始，只有风机尘土是中国制造，到现在的自主产权兆瓦型风电机组，中国风电所走过的历程可谓阳光总在风雨后．目前中国风电产业已经进入高速发展的快车道，截至２０１０年底，我国风电总装机容量已经超过４０００万千瓦，已居世界第一位．根据国家目前正在调整的新能源规划，２０２０年我国风电装机容量目标为１．５亿千瓦．当我们看到可喜成就的同时应居安思危，只有走自主研发、自主生产经营、自主维护的道路，才能使中国风电产业做大做强，下面笔者就叶片自行维护有待解决的相关问题及维护检验空白点与大家共同探讨：1国外风机叶片维护现状国外有停风期预防性检修制度，只要风机停风期一到，相关人员就会及时对设备开始检修，其中包括必检项目———风机叶片．国外每个风场都有一台价值人民币近百万的叶片检修平台车．检修人员可以从下至上，对每支叶片进行检查，从细小裂纹的胶衣修复，到叶片亲合力的胶衣检查，从细小砂眼填充，到叶尖的磨损指数，都检查维护到位．国外风场尤其重视叶片胶衣磨损情况．因为引起叶片开裂的因素只有两种原因，一种是不可抗拒的雷击所至，另一种就是叶片胶衣脱落，叶片亲合力下降．风机遇低温自振时，开裂现象便会出现，所以在国外，风机叶片的检修和清洗维护修补是固定项目．2国内风机叶片维护现状停风期预防性检修制度在国内风电企业还没得到足够重视，由于风力发电机叶片所处位置特殊，租用设备维护成本较高，而且因移动设备时间较长，工作效率特低，加之某些平台金属物如遇突发天气与叶片相撞，损坏叶片现象已屡见不鲜，叶片专业检查人员较少，没有行业标准等，也是国内风机叶片维护现状．3风机叶片预检的重要性预检即预防性检查，其目的是在风机运行两年后对风机叶片进行整体检查，内容包括清洗叶片，检查叶片内固合情况，清洗叶片的目的在保证发电量的同时，检查盐雾、油污、静电灰、飞虫污物背后隐藏的事故隐患，是否有胶衣起层脱落现象，外固合缝是否有开缝现象，是否出项麻面、沙眼，外观看似油污渍，背后是否出现裂纹等等．内固合检查是指，通过专用工具对叶片内主梁敲击，从声音中判断叶片与主梁是否有空鼓现象，因为叶片只有在通过一段时间的运行自振后叶片内侧和主梁之间才会发生离合虚粘接现象，因此只有通过声音才能判断出来．此种现象在叶片制造过程中是不可预见的，只有通过叶片运转抖动后，需黏合部位才能显现出来，而此时叶片的外固合还是完好无损的．内黏合如何，我们不能把叶片劈开检查，只有通过专业人员对叶片外皮主梁处通过声音判定是否有空鼓现象，如出现隐患可采用钻眼注射法，填平内离合缝，用外夹具压合，消除因外固力下降后风机自振而引发的叶片自然开裂，因此我极力倡导对叶片的预防性检查，因为风机叶片不存在１００％的主梁与外片的亲合力，此种现象已在修复叶片开裂施工中得到验证，所以风机叶片的定期检查，是保障运转的重要因素．我们知道风电设备最怕机组和叶片出现故障，两者都会造成因停机待修而造成发电量损失，而风机叶片事故９０％不是突发的，是可预见的，只是因我们很难接近它，视而难见而引发的大患．我们应该借鉴国外的预防性维护经验，使叶片成为停风期必检项目，只有这样盛风期时才能安全运转．4叶片外观的误区风机叶片对风电人来讲每天与之相伴却又难以接近，由于风场所处的地域不同，风机叶片出现隐患种类、发生年限、外观目测及运行声音识别都有不同之处．干旱地区由于蚊虫较少，叶片表面只附着静电灰和漏油污物，从外观上看比沿海地区叶片洁净，原因是沿海地区是蚊虫附着物和盐雾相撞形成污物，但是沿海地区叶片可靠湿度和雨水自然冲刷，而干旱地区叶片则完全是风沙打磨，两者之间效果可想而知．其实并非叶片洁净就代表完好无损．统计数据表明，干旱地区由于风中含沙较高，叶尖缩短，外固合磨损时间等，比其他时间相应提前，沿海地区叶尖两年缩短０．４毫米，而干旱地区一年就缩短了将近０．５毫米，而迎风面外固合缝风电产业中叶片维护的探讨李占军（国电科技环保集团股份有限公司赤峰风电公司，内蒙古赤峰０２４０００）摘要：在中国风电事业快速发展的同时，隐患也渐渐显现，叶片事故是其中之一．本文对国内叶片维护现状和常见的叶片事故隐患作了剖析，并就风场日常运营中如何做好叶片维护工作提出了自己的建议，以期能对中国风电事业的稳步推进尽绵薄之力．关键词：叶片事故；沙线；风沙抽磨；胶衣开裂；横向裂纹；预防性定检；质量标准；叶片材质中图分类号：ＴＭ３１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１２）１１－００４９－０３４９－－显露上提前近２年．干旱风沙地区叶片，运行两年后，初次清洗检查叶片的重点，应在胶衣是否有起鼓脱落，叶尖和迎风角面受损程度和是否有气泡破碎沙眼，叶刃从上至下是否有横向细纹，干旱地区巡视人员特别需要注意，叶刃处是否有横向黑色线状，和横向黑色油污现象，如发现应停机检查，因为此种现象近８０％是横向裂纹，另一种原因是风机漏油所致．5我国常见叶片受损种类分析目前在我国风电场中普遍存在一种现象，同期运行的风机叶片，风沙抽磨的受损程度各不相同，叶片运行两年后其表面已显现事故隐患，外层保护胶衣出现磨尽和脱落现象，叶尖部位受损尤为明显．风机塔筒防腐漆颜色变暗风力发电机叶片的维护应在地面组装时开始，由于叶片较长，在拆箱、组合、吊装的过程中难免有刮碰现象，如果是轻度刮磨，现场可用水磨砂纸磨光后，喷涂气干胶衣便可吊装，关键问题在于叶片刮磨后视而不见继续装机，待风机运行后，刮磨受伤处最早演变为沙眼密集区，直接导致外胶衣层起鼓脱落，出现沙坑和软胎现象．实践证实，风机叶片的众多事故都是由于无外保护层而引起的，随着叶片运转，每天都在遇风沙打磨，但是抽磨在洁面和抽磨在沙眼的进度是截然不同的，而且由于叶片制造过程中，耐冲击层难免有内存气泡现象，如果风沙抽磨的受伤处有内存气泡，几年后就会形成通腔沙眼，总之叶片组装时受损，靠自行运转永远抽磨不出一致的表面．风机叶片在组装时如果出现与金属利器相刮，刮痕在叶刃位置深度为０．１毫米以上，并且是横向刮痕，不要急于吊装，无论现场环境如何，必须把横向刮痕及时处理，因为横向刮痕在风机运转后最易形成横向裂纹，如果叶片刮痕在叶尖以上１．５米到４米处，形成横向裂纹的可能性在９０％以上．如果发现后未修补，急于装机运行，最多一年后形成横向裂纹，风力发电机每次弯曲、扭曲、自振时横向裂纹都在增宽延长，遇突发天气叶片撕开折断的可能性是注定存在的，如果是叶刃处横向划痕形成横向裂纹的几率能占９９％，而且发展速度是人难以想象的，因为叶刃处是叶片最薄，抗弯自振最弱的地方，因此在组装时要提高组装监管人员责任心，不要因环境气候等原因让风机带病上天运转，发现事故隐患必须处理完结，确保空中运行安全．在我国有几家风电场是建在了风沙口地区，风给我们带来动力的同时，沙粒却给我们外露的风机叶片带来危害，在同等维护的状况下，使用寿命低于其他地区，原因是风中沙粒含量较高，颗粒较大，使叶片风沙抽磨受损严重，风机叶片和迎风角面安全年限缩短．在日常维护上，由于自然因素，很难从视觉、听觉上发现问题，建议风口地区的风场应抓住风力较小的时机，着重检查叶片的迎风角和叶尖部位．运行四至五年后再一次叶尖增厚加长加固施工，目的是防止叶尖因风沙抽磨缩短而造成的外固合力下降，迎风面的胶衣修复也是解决叶片因风沙抽磨使外固合力下降而导致风机自振抖动开裂的有效方法．新建风场，一定要选择耐冲击层较厚的硬性叶片以便把叶片的安全使用年限向后推延．6常见叶片病因分析６．１叶片百病起因：耐冲击层胶衣是叶片最外层的抗冲击层，是叶片内组合材料的防弹衣，当胶衣被风沙抽磨至最薄极限时，涂刮复合材料时存在的气泡破碎，形成了较深较大的沙眼，短时间内在沙的冲击下形成通腔沙眼，遇雨叶片通腔内进水，形成内外导电体，避雷指数降低，失效．另种现象，叶片在失去胶衣保护后，纤维布外露，风沙抽磨起毛，遇雨水和阳光暴晒后很快风化，形成叶片软胎现象，遇雨后逐渐向叶片深处发展，而且由于表面附着有静电灰尘，遇雨水后此处湿度增加，接闪器失效，叶片遭雷击洞穿．胶衣抽磨致使叶片的外固合力下降，迎风角面沙眼极速生成，叶片的双片固合缝清晰可见，此时如果叶片和主梁之间有离核现象，在无外固力的情况下，叶片随时有因抖动而开裂的发生，如发现不及时，后果可想而知．６．２叶尖开裂叶尖的原始固合处都是实心体，每支叶尖的实心长度约为５０厘米左右，目的是有效固合整支叶片底尖部，我们通过施工标记来分析叶尖自然开裂原因，发现叶尖实体部位，每年都有因风沙抽磨在缩短现象发生．一般一年缩短０．５厘米－０．８厘米，按年限计算，叶尖的耐磨年限为４年－６年，当叶尖的外固合磨损至极限后，内固合又是主梁的尖端，内黏合面积最小的地带，所以遇风机各种自振，在失速状态下都有被抖开的可能．解决叶尖开裂的根本办法不是黏结后继续运转，需要用树脂铆钉贯通叶片加固，同时将叶尖加长加厚，从而增加耐磨年限，保障安全运行．６．３叶片横向裂纹横向裂纹是可以直接导致叶片极度事故的隐患，所产生的部位一般在叶刃处．整体叶片的中下部，９０％的裂纹是风机自振所引发的，叶片横向裂纹初期，在地面上人们很难发现．只有在因风机自振、叶片抖动时，裂纹处的每次涨缩瞬间，外界污物乘机而入，裂纹内形成叶片上黑色横纹时，地面才能发现，它的发展速度相当惊人，因为裂纹内已有的污物无法闭合，形成了只张难合的现象，使裂纹逐渐加深延长．早期的横向裂纹形成深度只在纤维布层以外，因为在纤维布层未进水风化之前是有弹性的，不易形成折断体，如果此时发现隐患，只需做表层诊断处理，扩大修复面积，重新刮涂耐冲击材料，相反在裂纹深达纤维层后，需切换纤维板做梯形黏结．因此早期发现叶片横向裂纹是是杜绝叶片事故的关键，在每次因台风而损毁撕裂叶片事故中，绝不能排除横向裂纹所导致的后果．因此只有定期预检，才是解决问题方案．６．４迎风角面受损风机叶片的迎风角面，由于宽厚度所在，是受损最严重的部位．它承受的过沙面积较大，也是叶片外固合材料抽磨最快的部位．叶片烟雾生成、胶衣脱落、麻面沙眼、通腔沙眼、叶片内腔进水、抖动开裂等，都多发生于此部位．风机运转时叶片噪音增大、哨声、转速降低，都是迎风角面的沙眼阻力所造成的，因此风机叶片运行四至五年后，建议风电场做一次表面增厚胶衣加固，除可以解决上述问题外，加固是解决因自振而引发叶片开裂的最可行方案．7相关建议５０－－７．１解决沙线空白业内共知，每台风力发电机的运行寿命为２０年，期间有近１７年的时间需要我们自己维护和保养，就外露的风机叶片而言，它的使用寿命有多长，保护层耐冲击年限多少我们不得而知，我们只知道它的复合材料组成，防水、防腐蚀、耐酸碱、不怕日晒，但任何物体都是怕风沙抽磨的，事实证明风机叶片除停风期外，每时每刻都在受到风沙的打磨，所以叶片能否安全运转是一项不可忽视的问题．要想让叶片达到安全运转年限，首先在风场选址时应避开沙线上安装风机是延长风机叶片使用年限的关键．通过维护施工观察沙线上的风机叶片，比正常的寿命至少缩短三年，而且事故频发．在发电量上，因后期维修所占用时间费用与其他机组相比所需维护费用较高，因此建议相关部门组建测定过沙面积机构，使风机叶片的受损年限向后延伸．７．２出台叶片质量标准所谓叶片质量标准，是指风机叶片的内外固合力标准．因为在我们修复过的叶片开裂工程中，有许多叶片因为内黏合主梁处与叶片的结合面有较大的漏黏点，使叶片的外固合面在风沙抽磨变薄失去固合力后，叶片因自振抖动而开裂．如果此时叶片与主梁的内黏合较好就不会发生因为开裂而造成的叶片撕断现象，虽然叶片开裂撕断有外固合力失效的因素，但在我们修复的各类损坏叶片中，没发现一支叶片的内黏程度达到８０％以上，如果风机叶片内黏结较好，巡视人员发现及时，叶片因开裂而撕断报废现象会降至很低，所以我们针对风机叶片所发生的某些事故，应从源头分析原因，制定标准，决不能听之任之，无标准可循．７．３优选叶片材质不同地区所建的风电场，应选择不同材质的风机叶片，是减少日后维护成本的关键．由于地域不同，风中的含沙量、刮起沙粒的体积重量各不相同，我们应从当地所能吹刮起的沙粒体积、重量，选择叶片的种类，必要时应与厂家协调，在叶片相应部位增加耐冲击材料厚度，以延长安全运转年限，而现实的风场装机类型缺少指导性和保障性标准，更没有与叶片厂家协商增加系数可言．互相观望，就是国内现行装机标准，就某些新型叶片而论，如果所选风场急于求成，当运行几年后发现问题，只能从所得利润中去弥补当初的损失，现实已无法挽回．所以我极力主张，应根据当地的沙害等级，选择相应材质叶片，才是保障安全运行的根本，力争把风沙抽磨叶片造成的损失降至最低．７．４打破叶片定检误区由于风力发电机叶片所处位置特殊，租用设备维护成本较高，而且因移动设备时间较长，如遇突发天气与叶片相撞，损坏叶片现象已屡见不鲜，叶片专业检查人员较少，没有行业标准等，也是国内风机叶片维护现状，给我们带来发电动力的风机叶片，处于风吹就能转、酸碱都泡不烂的局面，其实你视而难见的风机叶片并非让你高枕无忧，沙害每时每刻都在侵蚀着叶片的肉体，隐患每天都处在演变成事故的过程中．业内人士共知发电机组、风机叶片两者中任何一种出现故障都需较长停机待修时间，而且发生事故的季节在盛风发电期较多，给风场带来较大发电损失．追其原因，在国外有停风期预防性检修制度，在国内风电企业还没得到足够重视，在许多国家，停风期针对每支叶片都是必检项目，发现隐患及时修补是风电企业后期减少维修支出的所在，比如一个沙眼，通过一个盛风期可转变成通腔大沙眼．一个早期发现的横向裂纹，可用时数小时修复，如果演变至纤维深度，得付出几十倍的时间和费用．定检的最重要一项，是检查叶片的内外固合情况．主梁声音检查、迎风角外力固合检查、叶尖受损检查，其目的就是为已运行几年的叶片做一次体检，让其在盛风期安全运转，避免因盛风期叶片事故而带来的发电量损失，而在国内此项目始终没能得到重视，只有几家风电企业在按此规则运行．实践证明，预则立，不预则废．这对风机叶片而言绝对是现实体现．另外从年检工程费用上来进行核算，每台风机年检费用为盛风期单台风机几小时的发电量等于工程费，也就是说单台风机几天的发电量转换成维检工程费，可为至少五台风机叶片做全面检查．从任何角度而言都物有所值．综上所述的风机现状，是我们在从事为风电企业服务的十年来的现场所见证，某些叶片事故隐患是从实践中分析总结验证出来的，目的是让同行们知道，让我们的风机叶片达到良性运转标准，给风电企业后期的叶片维护降低成本，倡导企业把叶片定期维护重视起来．8结束语因为目前我国的风电机组还依靠合资和进口，对外依赖性还较强，使风力发电后期的维护费用大大增加，加之国外对知识产权的保护，风机保修期过后的维护费用，占据了大量投资费用．加之我们对风机叶片维护意义认识不足，长期以来没能引起足够重视，更缺乏有效的制度保障，占总投资近２５％的风机叶片在维护上处于无章可循的状态．叶片维护专业化企业人才稀缺，而且由于风机维护的季节性较强，叶片材料对固化所需环境要求过高，相关叶片的后期维护问题会接踵而来．所以我们只有走自主研发、自主生产经营、自主维护的道路，才能使中国风电产业做大做强．———————————————————参考文献：〔1〕中华人民共和国安全生产法.〔2〕电业安全工作规程.〔3〕内蒙古自治区安全生产条例.〔4〕中国安全生产年鉴.〔5〕中华人民共和国能源“十二五”规划.５１－－。

风力发电海上叶片运维服务的规范化在全球追求清洁能源、应对气候变化的大背景下，风力发电作为一种可再生、无污染的能源获取方式，得到了迅猛的发展。

而在风力发电领域中，海上风力发电因其具有风速稳定、风资源丰富等优势，逐渐成为了重要的发展方向。

然而，海上风力发电也面临着一系列独特的挑战，其中海上叶片的运维服务就是一个关键环节。

为了确保海上风力发电的高效、稳定运行，实现风力发电海上叶片运维服务的规范化至关重要。

海上叶片作为风力发电机的关键部件，直接影响着发电效率和机组的稳定性。

由于长期暴露在恶劣的海洋环境中，如高盐度、强风、潮湿等，叶片容易受到侵蚀、磨损和疲劳损伤。

因此，定期、专业的运维服务对于及时发现并解决叶片的问题，延长叶片的使用寿命，保障发电效益具有重要意义。

要实现风力发电海上叶片运维服务的规范化，首先需要建立一套完善的标准和规范体系。

这包括明确运维服务的流程、技术要求、质量标准以及安全规范等。

例如，在运维流程方面，应详细规定从叶片的日常巡检、故障诊断到维修处理的各个环节，确保每个步骤都有章可循。

技术要求则应涵盖叶片检测的方法和工具、维修材料的选择和使用等，以保证运维服务的科学性和专业性。

质量标准要对运维服务的效果进行量化评估，如规定叶片修复后的强度、表面平整度等指标。

同时，安全规范更是重中之重，要明确在海上作业时的安全防护措施、紧急救援预案等，保障运维人员的生命安全。

高素质的运维团队是实现规范化服务的核心要素。

运维人员不仅需要具备扎实的专业知识和技能，还应熟悉海上作业的特点和要求。

因此，相关企业应加强对运维人员的培训和教育，使其掌握最新的叶片运维技术和方法，了解海洋环境对叶片的影响，提高应对突发情况的能力。

同时，要建立严格的人员资质认证制度，只有通过考核并取得相应资质的人员才能从事海上叶片运维工作，以确保运维服务的质量和安全性。

先进的检测和监测技术是实现规范化运维服务的重要手段。

目前，诸如无人机巡检、激光检测、超声波探伤等技术在叶片运维中得到了广泛应用。

风力发电海上叶片运维服务的规范化在全球能源转型的大背景下，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正发挥着越来越重要的作用。

而在风力发电领域中，海上风力发电因其具有更高的风能资源和更低的土地占用等优势，逐渐成为发展的重点。

然而，海上环境复杂多变，给风力发电设备的运维带来了巨大的挑战，其中叶片作为风力发电机的关键部件之一，其运维服务的规范化显得尤为重要。

叶片是风力发电机捕获风能的关键部件，其性能和状态直接影响着整个风力发电系统的效率和稳定性。

由于长期暴露在恶劣的海上环境中，叶片容易受到盐雾侵蚀、强风冲击、雷击等多种因素的影响，从而出现磨损、裂纹、腐蚀等故障。

这些故障不仅会降低叶片的发电效率，还可能导致整个风力发电系统停机，给发电企业带来巨大的经济损失。

因此，建立规范化的海上叶片运维服务体系，对于保障风力发电系统的安全稳定运行，提高发电效率，降低运维成本，具有重要的意义。

要实现海上叶片运维服务的规范化，首先需要建立一套完善的运维标准和规范。

这些标准和规范应涵盖叶片的设计、制造、安装、运维等各个环节，明确各项工作的流程、方法、技术要求和质量标准。

例如，在叶片设计阶段，应充分考虑海上环境的特点，采用抗腐蚀、抗疲劳的材料和结构设计，提高叶片的可靠性和使用寿命；在制造过程中，应严格按照设计要求和质量标准进行生产，确保叶片的质量一致性；在安装环节，应制定详细的安装方案和操作规程，保证叶片的安装精度和安全性；在运维阶段，应定期对叶片进行巡检、维护和修理，及时发现和处理叶片的故障和隐患。

其次，需要配备专业的运维人员和先进的运维设备。

海上叶片运维工作具有较高的技术含量和危险性，需要运维人员具备扎实的专业知识、丰富的实践经验和良好的安全意识。

因此，发电企业应加强对运维人员的培训和考核，提高其业务水平和综合素质。

同时，还应配备先进的运维设备，如无人机、直升机、海上运维船、检测仪器等，提高运维工作的效率和质量。

例如，利用无人机搭载高清摄像头和检测传感器，可以对叶片进行快速巡检，及时发现叶片表面的缺陷和损伤；使用直升机可以快速将运维人员和设备运输到海上风电场，缩短故障处理时间；配备先进的检测仪器可以对叶片的内部结构和材料性能进行精确检测，为运维决策提供科学依据。