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明陽(yáng)風(fēng)電葉片總工程師董雷做“國(guó)內(nèi)葉片運(yùn)維現(xiàn)狀與展望”的技術(shù)演講
2014-10-10
來(lái)源:中國(guó)風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)
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針對(duì)運(yùn)維目前出現(xiàn)的故障特征,第一個(gè)是雷擊,雖然說(shuō)葉片系統(tǒng)都有防雷系統(tǒng),雷電是不可抗的因素,屬于不可避免,據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)包括內(nèi)部整體統(tǒng)計(jì),每年遭遇累計(jì)的葉片10%左右,葉片遭遇到損失很多直接傳遞到地面,當(dāng)然也有嚴(yán)重的時(shí)候直接造成葉片的報(bào)廢,不可恢復(fù)。然后還有葉片冰凍,現(xiàn)在最長(zhǎng)的做到128直徑,基本上是云貴這些區(qū)域,云貴冬季的時(shí)候冰凍現(xiàn)象非常頻繁,這個(gè)對(duì)機(jī)組安全性造成了很大的危害,冰凍之后整體機(jī)組載荷會(huì)急速上升。目前來(lái)講對(duì)除冰的方式國(guó)內(nèi)沒(méi)有完美的解決方案,很多時(shí)候通過(guò)機(jī)械式,外部加熱式或內(nèi)部熱源式,更可靠的方式是停機(jī)除冰,但是會(huì)損失發(fā)電量,這是運(yùn)維行當(dāng)里面出謀劃策,需要極力解決的東西,目前來(lái)講沒(méi)有完美的解決方案。還有一個(gè)是前緣腐蝕,海邊,包括在江蘇潮間帶,裝機(jī)的時(shí)候葉片本身的腐蝕、耐候性。葉片腐蝕完畢之后,不僅使效率急劇降低,嚴(yán)重的降15個(gè)點(diǎn)是很輕松的事情,同時(shí)會(huì)造成葉片的振動(dòng),或者是載荷增加都時(shí)有發(fā)生。還有一個(gè)新葉片當(dāng)中最常發(fā)現(xiàn)的,膠粒脫落,會(huì)形成粉末狀,不僅形成噪音,同時(shí)會(huì)污染環(huán)境,會(huì)造成對(duì)風(fēng)機(jī)部件的損壞。第五個(gè)主要故障特征,因?yàn)檎w結(jié)構(gòu)失效,這是一個(gè)極端的情況,就是直接折斷,還有半折不折,藕斷絲連,通過(guò)玻璃鋼藕斷絲連。這個(gè)原因絕大部分都是由于主梁的制造工藝缺陷造成,當(dāng)然還有雷擊和其他設(shè)計(jì)原因造成的。還有一個(gè)是葉片缺膠,在同行業(yè)當(dāng)中比較常見(jiàn),特別是在2008年以后那段時(shí)間,產(chǎn)能在急劇擴(kuò)張期間,很多時(shí)候容易出現(xiàn)一些制造缺陷,葉片缺膠是很容易出現(xiàn)的情況。葉片缺膠更嚴(yán)重的是葉片直接折斷。第七個(gè)是涂層脫落,這個(gè)處理起來(lái)相對(duì)比較容易。還有一個(gè)比較常見(jiàn)的,運(yùn)行一段時(shí)間之后,由于污染情況,使葉尖排水孔堵塞,會(huì)造成葉片的噪音不一樣。
針對(duì)這些常見(jiàn)葉片故障,目前來(lái)講基本上通過(guò)這些年的探索,形成了相對(duì)比較完善的整體解決方案,整體解決方案這邊不提,重點(diǎn)提一下預(yù)防改進(jìn)措施。經(jīng)過(guò)這些年的實(shí)踐來(lái)說(shuō)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)共性,第一個(gè)共性,開(kāi)始運(yùn)維工作的時(shí)候缺陷發(fā)生很長(zhǎng)時(shí)間了,發(fā)生日不是發(fā)現(xiàn)日,這是后期包括整個(gè)行業(yè)需要改善的,爭(zhēng)取把缺陷發(fā)生日即發(fā)現(xiàn)日,這樣防止故障不擴(kuò)展。其實(shí)所有這些故障的原因都很簡(jiǎn)單,只要知道或者重視它就能夠解決,這要求更多的關(guān)注一些事前的控制,控制這些故障怎么樣不發(fā)生或者少發(fā)生。
目前經(jīng)過(guò)這么多年葉片運(yùn)維工作的發(fā)展,通過(guò)兩個(gè)案例講一下目前維修的能力。第一個(gè)案例是帶氣泵剎車(chē)的,可以這么說(shuō)那時(shí)候小機(jī)種的運(yùn)維工作,更換剎車(chē)是這個(gè)運(yùn)維工作一個(gè)明珠,相對(duì)難度較高,一百斤的葉片人拉肩抗是比較復(fù)雜的一項(xiàng)工作,經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展,同行里面有很多初步形成了葉片的更換能力,當(dāng)然是早期的葉片。第二個(gè)案例,是去年發(fā)生的一個(gè)案例,這個(gè)案例葉片的修復(fù)工作代表著整個(gè)目前國(guó)內(nèi)葉片維修工作的最高難度,甚至不是之一。它有兩大特點(diǎn),一個(gè)是缺陷大,另外一個(gè)是多種耦合。殼體剝離、脫落二十多米長(zhǎng),后面是后緣開(kāi)裂,十多米,然后后緣UD折斷、失效,最后殼體開(kāi)裂貫通。這個(gè)葉片如果按照常規(guī)來(lái)說(shuō)99.9%應(yīng)該直接報(bào)廢,由于其他各種原因,明陽(yáng)派出整體設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),還有維修方案團(tuán)隊(duì),跟北京一家同行進(jìn)行合作,對(duì)葉片進(jìn)行了修復(fù),歷時(shí)兩個(gè)月,經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的運(yùn)行,經(jīng)歷了寒冬的考驗(yàn),目前來(lái)講恢復(fù)了整體葉片原有的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。這兩個(gè)案例分別代表兩個(gè)不同時(shí)期的兩個(gè)特征,一個(gè)是2007年以前的,占比10%的裝機(jī)量。
關(guān)于葉片運(yùn)維的發(fā)展建議,包括規(guī)范、整合葉片維修行業(yè),包括潛心、細(xì)致開(kāi)發(fā)維修新技術(shù)、新材料,對(duì)威脅行業(yè)進(jìn)行認(rèn)證、分級(jí),制定葉片維修標(biāo)準(zhǔn)。主動(dòng)運(yùn)維分為兩個(gè)層次,第一個(gè)是預(yù)防,定期檢查是按月度、季度、年度執(zhí)行,不定期檢查是在季節(jié)之后進(jìn)行預(yù)防檢查。重點(diǎn)說(shuō)一下主動(dòng)運(yùn)維的高層次,預(yù)測(cè)和改善。主動(dòng)運(yùn)維的目標(biāo),如果所有風(fēng)場(chǎng)里面每一臺(tái)風(fēng)機(jī),每一個(gè)機(jī)組在任何一個(gè)時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)值,這個(gè)時(shí)候可以有針對(duì)性的有的放矢的進(jìn)行一些維護(hù),一些檢查,甚至做提前的更換。這一塊工作主要用了一些大數(shù)據(jù)方法和趨勢(shì)分析法,然后加一些計(jì)算和實(shí)證。大數(shù)據(jù)法廣東明陽(yáng)有天時(shí)地利的優(yōu)勢(shì),明陽(yáng)直接做主機(jī),同時(shí)也做葉片,可以從主機(jī)的后臺(tái)讀瞬時(shí)功放,可以進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)對(duì)比葉片的設(shè)計(jì)安全系數(shù),甚至記住每個(gè)原材料,各種原材料的性能其實(shí)有些差異,達(dá)到合格性,但是有差異。包括生產(chǎn)模具有生產(chǎn)線,同時(shí)也是有差異,包括制造當(dāng)中。嚴(yán)格來(lái)講其實(shí)所有葉片下線的時(shí)候都是帶有缺陷的,缺陷里面有不同等級(jí),甚至包括吊裝運(yùn)輸?shù)膿p傷,健康程度通過(guò)系統(tǒng)分析出來(lái),然后得出一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)值,提前進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)維。同時(shí)還有一個(gè)預(yù)防改進(jìn),對(duì)風(fēng)場(chǎng)所有這些缺陷進(jìn)行匯總分析之后,反過(guò)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作、原材料開(kāi)發(fā)工作、生產(chǎn)工作,針對(duì)里面一些問(wèn)題進(jìn)行正向反饋跟改進(jìn)改善。葉片生產(chǎn)當(dāng)中最容易出現(xiàn)的一個(gè)褶皺,褶皺究竟對(duì)葉片的安全性有多大,廣東明陽(yáng)不僅做了分析,還做了大量的實(shí)證分析,做了大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)之后,形成一個(gè)數(shù)據(jù),最后用到模型里面去,通過(guò)歷史每年產(chǎn)生的這些運(yùn)維工作不斷進(jìn)行修正,包括后期的預(yù)測(cè)越來(lái)越精準(zhǔn)。結(jié)果以目前三年工作做的一個(gè)案例說(shuō)明,從目前來(lái)講,三年工作逐步積累下來(lái),預(yù)測(cè)成功率越來(lái)越高,現(xiàn)在已經(jīng)接近70%葉片的重大事故都是可預(yù)測(cè),當(dāng)然還包括了不可預(yù)測(cè)的雷擊。2013年的時(shí)候廣東明陽(yáng)甚至預(yù)測(cè)到一個(gè)葉片的重大事故,也是從側(cè)面佐證了預(yù)測(cè)可行性。
這對(duì)運(yùn)維的工作也帶來(lái)了很大的成效,從目前來(lái)講廣東明陽(yáng)整體裝機(jī)量四千套,包括每年的售后成本,包括更換、維護(hù)跟維修,不到三百萬(wàn),遠(yuǎn)低于同行。從2012年之后,隨著裝機(jī)量越來(lái)越多,質(zhì)量成本越來(lái)越下降。運(yùn)維工作廣東明陽(yáng)存在著天時(shí)地利,既有風(fēng)場(chǎng),也有主機(jī)生產(chǎn),葉片和運(yùn)維。但是整個(gè)行業(yè)還要思考怎么樣避免各種運(yùn)維工作,避免各種故障的產(chǎn)生。
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