葉片前緣損傷特征分析

    一般風機葉片的質保期在3-5年,通過對目前國內各大風場的機組運行情況進行調查統計發現,在接近質保期時間段,50%左右的風機葉片普遍存在前緣損傷、保護膠衣脫落、開裂等現象。這對機組的正常運行帶來很大影響,發電效率普遍下降。
  1.葉片前緣損傷機理
    葉片前緣是葉片在轉動時受風阻力大的部位,特別是在葉尖附近線速度很大,因此前緣部位受到外界的損傷也大。以40米的葉片為例,葉尖的線速度達到約80m/s,也就是290km/h,對于更長的葉片,葉尖的線速度將會更大。葉尖部位的高速運轉,給葉片前緣到來了很大的壓力。在葉片設計、制造都正常的情況下,葉片前緣是葉片易損壞的部位,前緣靠近葉尖的部分,通常為距葉尖0-5米,損壞異常明顯。
上海長知自2010年開始,就已經為客戶提供葉片前緣檢修、保護服務,2012年,累計共處理過的前緣損傷葉片834片,占到總維修葉片量48%比例。在上海長知所有維修葉片中,前緣保護占到的比例大。由此可見,葉片前緣損傷發生的幾率和對機組正常運行的影響有多大。
  2.前緣損傷失效過程分析
    任何事物的發展都要經歷一個過程的演變,葉片前緣損傷失效也同樣經歷一個時間段和失效狀態的演變。一般來講,葉片前緣腐蝕大致經歷以下幾個過程:膠衣沙眼-→膠衣脫落-→玻纖破損-→合模膠脫落-→葉片開裂。
本文為更清楚地展現葉片前緣的損傷失效過程,我們選取了上海長知在2012年實施的幾個風場葉片前緣損傷項目案例圖片加以說明,下圖1為葉片前緣損傷過程示意圖:

圖1 葉片前緣損傷演變過程


    上海長知在對上述風場葉片前緣進行處理過程中,通過和客戶的溝通交流、見證發現,葉片前緣的破損致使上述風機效率減低,由于失速效應,風機不能滿發,發電量受到嚴重影響。
通過上海長知公司前緣保護技術處理后,葉片前緣不僅恢復到出廠狀態,而且優于出廠狀態。更重要的是,通過第三方公司、業主和上海長知的跟蹤統計,維修后的風機發電效率都有不同程度的提高。