2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰平價 ”。

 

　　主旨發言中，東方電氣（天津）風電葉片工程有限公司技術中心主任江一杭做了題為《大型海上葉片的關鍵質量控制》的演講。以下為發言實錄：

江一杭↑
 

　　各位來賓，各位領導，各位同行朋友，我來自東方電氣天津風電葉片工程有限公司，今天交流的題目是《大型海上葉片的關鍵質量控制》，主要匯報內容包括以下四個部分：

 

　　首先，公司介紹。我們公司是2007年成立，到目前為止已經發展了13年，目前葉片總數達到6000套以上，全國180個以上的風電發電廠運行，基地布局的情況是以天津為中心，周圍有10個基地，能覆蓋全國各地的風場，年產能2300套以上。（PPT圖示）這是公司產品序列以上，擁有30個以上產品序列，涵蓋了不同類型，可以滿足客戶多樣化的需求。

 

　　（PPT圖示）這是去年推出的三款重量級的新產品，其中10兆瓦葉片和7兆瓦葉片是海上風電葉片，并用到了碳纖維的設計，10兆瓦是目前運行中風力等級最大的葉片，7兆瓦達到了91米，目前在批量化地生產，在年底會批量投放，成為國內運行時間最長的風力葉片。

 

　　在質量方面我們一直貫徹技術創新，質量立企，實驗室取得了一系列的質量體系認證的證書，讓客戶絕對滿意放心。

 

　　（PPT圖示）這是售后服務，在售后服務方面以客戶滿意為宗旨，除了常規的巡檢和維護工作，還提供增值的服務，包括葉片的加長，風場的雷擊改造等等，這里有主要的檢驗手段，比如葉片的取樣，在空中進行超聲波談傷，近距離檢查等等。

 

　　（PPT圖示）這些是企業的文化理念，質量方面一直是貫徹做最放心的風電葉片，為用戶提供放心的服務。服務理念是24小時全天候的服務，不管是多大的問題，只要客戶有所訴求，我們一定在24小時之內趕到現場進行處理。

 

　　第二部分，關于海上葉片關鍵控制部分。

 

　　我講講幾個關鍵環節的控制，首先是碳纖維主梁的成型，它的質量控制非常關鍵。主要針對真空灌注工藝的情況，碳纖維使用的時候和玻纖相比，有三個難點：1、難鋪層。2、難灌注，樹脂的生成率只有玻纖的一半。3、難檢驗，玻纖是透明的，碳纖維不透明，所以檢驗上沒有辦法檢查內部的情況，所以檢驗困難。

 

　　在質量控制方面，首先是原材料的性能控制，除了做常規的力學性能檢測之外，首次使用碳纖維材料的時候一定要做碳纖維樹脂體系兼容性的驗證，因為我們研究發現，不同體系的樹脂和碳纖維搭配在界面結合上可能有風險。第二在鋪層過程中，碳纖維的鋪層比較困難，尤其是模具變化比較大的區域，碳纖維的貼合性不太好，需要采用一系列的技術手段，施加一些張力使之平緩，并固定住。第三，碳纖維織物在使用過程中有常用的問題，比如壞紗等情況，遇到問題要及時處理，否則會有更多缺陷。

 

　　第二是真空灌注的過程。首先是溫度控制，要控制幾個溫度：1、模具表面的溫度。2、操作環境的溫度。3、樹脂出膠的溫度。4、纖維織物表面的溫度。這四個溫度一旦建立起來之后，在整個灌注過程制造過程中不能輕易改變，一旦改變會引起碳纖維織物的變化，出現一些問題。

 

　　另外是真空的壓力，一旦灌注系統建立之后，真空壓力建立起來之后不能輕易改變。

 

　　第三，碳纖維主梁帽的檢驗，主要是檢驗外觀，主要是目視。第二對產品進行稱重，可以大致推算出產品含膠量的情況。第三是無損探傷，最后是隨件樣檢驗。比較碳纖維內部的褶皺情況，超聲波在上面沒有聲速的變化，經過大量的研究，發現采用全波掃描的方式，可以把碳纖維內部的褶皺相對比較清晰地顯示出來，這是比較好的質量控制檢驗手段。

 

　　關于葉片殼體成型。

 

　　首先是鋪層定位，由于葉片尺寸地增加，鋪層非常困難，要借助一些激光定位的裝置。另外大葉片里用到了很多預制件，可能會出現開裂的情況。鋪層的時候噴膠的控制，對關鍵區域比如后緣少使用噴膠。

 

　　在灌注方面，首先是真空動力。另外，在加熱固化的時候，鋪層固化的曲線一定要反復的實驗和驗證，進行合理的設置，尤其是加熱階段，因為自身放熱會出現裂紋，所以該階段加熱非常平緩，甚至輔助散熱的措施。

 

　　合模階段，比較難得是固化，必須在空間內輔助進行一些加熱才能保證固化的充分。

 

　　最后是后處理工序。首先是防雷系統，銅網的修復很關鍵，如果出現缺陷需要進行修復，修復方案一定要做結構件進行雷擊實驗的驗證。另外是接閃器的安裝，貼合性要做得很好。最后是防雷系統其他常見問題，如果能夠注意和避免的話可以大幅度地降低葉片被雷擊的概率。

 

　　關于葉根平面度的控制，一般是安全0.4mm控制，采用預埋螺栓的端面平面度，我們和廠家聯合開發定做了裝置，反復地采用激光跟蹤儀進行跟蹤修復，最后產品平面圖達到了標準。

 

　　如何解決大尺寸葉片葉根變形的問題，有些廠家的葉片葉根在裝機時發現結緣少了兩公分，我們建議采用防變形工裝，把變形量控制到2毫米以內，這樣裝機非常方便。

 

　　最后是配重，對于小葉片來講也是非常簡單的工序，但到了大葉片會反映出來各種困難，尤其是力矩要求正負2公分以內，大葉片本身重量達到17噸以上，要求配重時稱重的位置要非常準確。第二是兩個吊點角度平衡，如果角度不一致，導致位置偏差，稱出來的重量也不一樣。所以大葉片每次稱重結果穩定不了，如果把吊點位置做平衡就很容易控制。

 

　　最后是大葉片的運輸，一般采用液壓軸線車運輸，對關鍵位置比如主梁帽區域要增加氣囊進行單獨的保護。

 

　　以上是我分享的內容，由于時間關系，沒有辦法一一探討，歡迎大家和我交流，也歡迎大家到東方風電天津有限公司做客。

 

　　（內容來自現場速記，未經本人審核，如有不妥請聯系修改）