2024風(fēng)電場(chǎng)在役葉片維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求

風(fēng)電場(chǎng)在役葉片維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求2024CONTENTS目錄一、風(fēng)電場(chǎng)在役葉片維修現(xiàn)狀二、在役葉片缺陷定義及分級(jí)三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求四、在役葉片維修后驗(yàn)證跟蹤一、風(fēng)電場(chǎng)在役葉片維修現(xiàn)狀

葉片是風(fēng)電機(jī)組最關(guān)鍵的部件之一，其可靠的質(zhì)量是機(jī)組長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組一般要面對(duì)風(fēng)吹、日曬、雷擊、腐蝕等復(fù)雜惡劣環(huán)境，運(yùn)行中難免出現(xiàn)缺陷損傷等問(wèn)題。目前，行業(yè)內(nèi)無(wú)明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范來(lái)管控在役風(fēng)電葉片缺陷維修過(guò)程質(zhì)量，同時(shí)由于風(fēng)電葉片維修行業(yè)門檻低、人員專業(yè)性不足和質(zhì)量觀念差等，導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)在役風(fēng)電葉片缺陷維修不規(guī)范，缺陷問(wèn)題重復(fù)出現(xiàn)并加劇，甚至導(dǎo)致機(jī)組倒塌失效情況發(fā)生，給機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)巨大安全隱患和重大經(jīng)濟(jì)損失。葉片用材料類型“小飛人”檢查葉片修型不合格二、在役葉片缺陷定義及分級(jí)葉片結(jié)構(gòu)圖根據(jù)葉片承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域劃分：?A類區(qū)域/重要區(qū)域：根端螺栓連接區(qū)域、根端至最大弦長(zhǎng)區(qū)域、粘接區(qū)域、后緣UD區(qū)域、主輔梁區(qū)域。?B類區(qū)域/次重要區(qū)域：除A類區(qū)域外最大弦長(zhǎng)至葉身50%長(zhǎng)度區(qū)域（以100m葉片為例B類區(qū)域覆蓋至50m位置）。?C類區(qū)域/一般重要區(qū)域：除A/B類區(qū)域以外的其他蒙皮芯材結(jié)構(gòu)區(qū)域。

目前行業(yè)內(nèi)還缺少針對(duì)在役風(fēng)電葉片缺陷分級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)缺陷對(duì)葉片結(jié)構(gòu)安全、性能或使用壽命的影響程度，葉片本身的損傷程度，對(duì)在役葉片缺陷進(jìn)行分類。二、在役葉片缺陷定義及分級(jí)等級(jí)定義處置措施I級(jí)指葉片輕微質(zhì)量缺陷，僅對(duì)葉片局部區(qū)域產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生較小的影響。該等級(jí)缺陷現(xiàn)場(chǎng)可由質(zhì)量人員確認(rèn)，按照工藝操作規(guī)范更正或相關(guān)葉片維修大綱補(bǔ)償維修即可重新安裝或補(bǔ)償維修II級(jí)指對(duì)葉片結(jié)構(gòu)安全、性能或使用壽命有較大影響的缺陷。該等級(jí)缺陷需由葉片生產(chǎn)廠家組織工藝、質(zhì)量共同確定處置方法結(jié)構(gòu)維修III級(jí)指對(duì)葉片結(jié)構(gòu)安全、性能或使用壽命有重大影響的缺陷。該等級(jí)缺陷需由葉片生產(chǎn)廠家組織工藝、研發(fā)/設(shè)計(jì)等部門專家評(píng)審處置，若可維修，所出具的維修處置方案需通過(guò)工藝、研發(fā)/設(shè)計(jì)等部門專家評(píng)審；如不可維修，葉片需進(jìn)行報(bào)廢處理結(jié)構(gòu)維修或報(bào)廢前緣腐蝕殼體玻璃鋼褶皺發(fā)白后緣開(kāi)裂三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求

在役風(fēng)電葉片出現(xiàn)缺陷后，會(huì)直接導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主的利益損失（葉片停機(jī)維修或倒塔事故）。在對(duì)相關(guān)缺陷進(jìn)行維修后，維修后葉片質(zhì)量需要達(dá)到在機(jī)組設(shè)計(jì)壽命期間保證機(jī)組安全運(yùn)行的水平。

在役風(fēng)電葉片維修質(zhì)量控制應(yīng)采用“過(guò)程方法”和“P-D-C-A”循環(huán)模式，強(qiáng)調(diào)維修質(zhì)量及過(guò)程控制的預(yù)先策劃和設(shè)計(jì)，在維修工藝的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中采用適用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，例如，F(xiàn)EMA分析（失效模型及影響分析），關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程的SPC控制（統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制），持續(xù)改進(jìn)維修過(guò)程技術(shù)要求，保證維修的高質(zhì)量水平、技術(shù)穩(wěn)定性和一致性。3.1維修全過(guò)程質(zhì)量控制理念三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.1維修全過(guò)程質(zhì)量控制理念維修服務(wù)要求評(píng)審維修工藝設(shè)計(jì)維修服務(wù)過(guò)程維修結(jié)果跟蹤結(jié)構(gòu)校核計(jì)算試驗(yàn)驗(yàn)證維修資源人力、設(shè)備，環(huán)境、材料、技術(shù)支持關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)CTQ不合格處置及處理檢試驗(yàn)設(shè)備配置、檢定、維護(hù)維修全過(guò)程質(zhì)量控制流程三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.2維修服務(wù)全過(guò)程控制-結(jié)構(gòu)校核

對(duì)于在役風(fēng)電葉片缺陷維修，在結(jié)構(gòu)校核過(guò)程中，應(yīng)考慮維修對(duì)在役運(yùn)行壽命造成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度衰減（與葉片生產(chǎn)對(duì)比），建立維修后葉片有限元模型，并按照IEC61400-5或GL2010、DNVGL-ST-0376等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行葉片強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析。結(jié)構(gòu)校核維修后葉片強(qiáng)度維修后葉片穩(wěn)定性IEC61400-5或GL2010、DNVGL-ST-0376等標(biāo)準(zhǔn)極限強(qiáng)度分析，分為纖維失效分析、纖維間失效分析，需綜合考慮用于極限強(qiáng)度分析的材料安全系數(shù)、載荷、失效準(zhǔn)則等，分析驗(yàn)證葉片的全尺寸有限元計(jì)算結(jié)果是否滿足葉片標(biāo)準(zhǔn)的要求。1）穩(wěn)定性分析即葉片整體屈曲，需綜合考慮用于屈曲分析的材料安全系數(shù)、載荷等，分析驗(yàn)證葉片的全尺寸有限元的屈曲因子是否滿足葉片的穩(wěn)定性要求；2）需考慮維修后葉片的質(zhì)量、頻率、質(zhì)量矩的變化以及對(duì)機(jī)組造成的影響，避免同一機(jī)組三支葉片套內(nèi)互差不滿足設(shè)計(jì)要求或葉片參數(shù)變化過(guò)大對(duì)機(jī)組產(chǎn)生重大風(fēng)險(xiǎn)。三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.2維修服務(wù)全過(guò)程控制-工藝設(shè)計(jì)維修主要工藝（玻璃鋼缺陷）真空灌注手糊袋壓手糊在打磨后的維修區(qū)域內(nèi)先鋪“干”增強(qiáng)材料，然后鋪設(shè)真空袋膜，保證維修區(qū)域真空系統(tǒng)形成一個(gè)負(fù)壓，利用該負(fù)壓將樹(shù)脂通過(guò)預(yù)鋪的管路壓入纖維層中，讓樹(shù)脂浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并充滿整個(gè)維修區(qū)域。一些特殊區(qū)域，如主梁、后緣梁，需要采用真空灌注成型工藝。因?yàn)檫@些區(qū)域在整個(gè)風(fēng)電葉片中起到關(guān)鍵作用，所以對(duì)其要求比較嚴(yán)格將纖維基材鋪放于打磨后的維修區(qū)域，然后用滾子或毛刷涂敷玻璃布和樹(shù)脂將纖維基材鋪放于打磨后的維修區(qū)域，然后用滾子或毛刷涂敷玻璃布和樹(shù)脂，最后鋪設(shè)真空系統(tǒng)，抽出多余樹(shù)脂和部分樹(shù)脂中混入的空氣三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.2維修服務(wù)全過(guò)程控制-工藝設(shè)計(jì)相較于手糊袋壓和手糊，真空灌注是更接近于恢復(fù)葉片原結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝，采用該維修工藝后維修區(qū)域樹(shù)脂含量較低，樹(shù)脂中氣泡少，可有效預(yù)防維修區(qū)域發(fā)白、干紗等缺陷的產(chǎn)生。在役葉片的維修一般是在高空吊籃或平臺(tái)上進(jìn)行，真空系統(tǒng)建立相對(duì)困難。對(duì)于葉片不容易保壓的區(qū)域，如前緣、后緣等，可以采用手糊袋壓的方式進(jìn)行維修。采用真空灌注和手糊袋壓方式進(jìn)行維修時(shí)，真空度應(yīng)參考當(dāng)?shù)卮髿鈮涸O(shè)置，太高可能導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)，太低會(huì)導(dǎo)致維修后玻璃鋼樹(shù)脂含量太高而影響玻璃鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。對(duì)于在役風(fēng)電葉片重大缺陷，建議將葉片吊至地面后，采用真空灌注方式進(jìn)行維修。三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.3維修服務(wù)全過(guò)程控制-試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)于存在關(guān)鍵位置重大缺陷和批次性重大缺陷的葉片，建議在葉片校核后，對(duì)維修后葉片進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。維修后葉片一般應(yīng)按照IEC61400-23標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全尺寸試驗(yàn)，此外，也可通過(guò)維修區(qū)域的部件級(jí)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。靜力試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)應(yīng)至少在最大揮舞、最小揮舞、最大擺振、最小擺陣四個(gè)方向上進(jìn)行。試驗(yàn)施加的目標(biāo)載荷應(yīng)大于設(shè)計(jì)載荷，以抵償葉片全生命周期內(nèi)溫度、濕度、生產(chǎn)（葉片間的差異）和其他環(huán)境方面的影響最常用的疲勞試驗(yàn)方法，是在固有頻率下通過(guò)固定在葉片上偏心質(zhì)量塊的旋轉(zhuǎn)來(lái)激發(fā)葉片。通過(guò)控制偏心質(zhì)量塊的旋轉(zhuǎn)，把葉片的主要部分加載至目標(biāo)載荷。三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.4維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵因素維修人員應(yīng)熟悉葉片的基本結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)并取得上崗證（如GWO培訓(xùn)認(rèn)證）。了解葉片常用的原材料、成型工藝和質(zhì)量控制要求在役風(fēng)電葉片重大缺陷維修前，維修人員應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底，并嚴(yán)格按照維修方案執(zhí)行。設(shè)備一般包括測(cè)量工具、電動(dòng)工具、手動(dòng)工具、個(gè)人防護(hù)用品等，應(yīng)具備相應(yīng)功能性和安全性在維修過(guò)程中，應(yīng)按要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢定和校準(zhǔn)，以及進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)，并做好相關(guān)記錄原材料原材料采購(gòu)時(shí)材料的規(guī)格型號(hào)要與維修方案保持一致，包括名稱、廠家、規(guī)格型號(hào)、批次號(hào)、出廠檢驗(yàn)報(bào)告和用量等信息，材料合格證和入廠復(fù)檢報(bào)告檢驗(yàn)項(xiàng)目要符合標(biāo)準(zhǔn)要求采購(gòu)驗(yàn)收時(shí)要進(jìn)行原材料外觀檢查，禁止使用出現(xiàn)損壞或污染情況的材料現(xiàn)場(chǎng)材料存儲(chǔ)時(shí)尤其注意樹(shù)脂類化學(xué)品材料的防護(hù)要求，包括防塵、防雨水、防潮、防陽(yáng)光直射環(huán)境要求應(yīng)考慮溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境因素對(duì)維修質(zhì)量的影響溫度會(huì)影響樹(shù)脂灌注進(jìn)度：溫度過(guò)低，樹(shù)脂流動(dòng)過(guò)慢，維修區(qū)域局部可能灌注不透；溫度過(guò)高，樹(shù)脂在灌注過(guò)程中可能直接固化濕度過(guò)大，維修區(qū)域表面、玻纖布和樹(shù)脂中會(huì)含有較多水分，影響樹(shù)脂熱固化放熱過(guò)程，導(dǎo)致樹(shù)脂固化Tg值（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）降低，出現(xiàn)發(fā)白問(wèn)題，影響玻璃鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度風(fēng)速過(guò)大，影響吊籃或平臺(tái)穩(wěn)定性，對(duì)維修質(zhì)量的穩(wěn)定性和人員安全造成較大隱患一般要求，溫度15~35℃，濕度＜85%，風(fēng)速＜8m/s三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.5維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（CTQ）打磨鋪布灌注加熱固化修型涂裝維修區(qū)域打磨，應(yīng)平順，不能過(guò)渡打磨和欠打磨鋪布應(yīng)按照順序平順?shù)伔?；錯(cuò)層軸向和弦向滿足工藝要求；注意纖維方向；三軸布應(yīng)注意0°線朝向樹(shù)脂和固化劑混合比滿足工藝要求；混合均勻；流道布置合理，樹(shù)脂由下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)；灌注過(guò)程中，注意開(kāi)關(guān)管順序，樹(shù)脂流速穩(wěn)定使用熱風(fēng)槍或加熱毯對(duì)維修區(qū)域進(jìn)行加熱，使其固化。在加熱過(guò)程中要按工藝文件要求，嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間打磨粗糙面，輥涂膩?zhàn)蛹靶扌?，涂針孔膩?zhàn)?，輥涂及修型；濕膜厚度符合要求；油漆固化良好，無(wú)漏底、針孔、顆粒等缺陷錯(cuò)層打磨要求拉擠板？三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.5維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（CTQ）打磨鋪布灌注加熱固化修型涂裝維修區(qū)域打磨，應(yīng)平順，不能過(guò)渡打磨和欠打磨鋪布應(yīng)按照順序平順?shù)伔?；錯(cuò)層軸向和弦向滿足工藝要求；注意纖維方向；三軸布應(yīng)注意0°線朝向樹(shù)脂和固化劑混合比滿足工藝要求；混合均勻；流道布置合理，樹(shù)脂由下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)；灌注過(guò)程中，注意開(kāi)關(guān)管順序，樹(shù)脂流速穩(wěn)定使用熱風(fēng)槍或加熱毯對(duì)維修區(qū)域進(jìn)行加熱，使其固化。在加熱過(guò)程中要按工藝文件要求，嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間打磨粗糙面，輥涂膩?zhàn)蛹靶扌?，涂針孔膩?zhàn)?，輥涂及修型；濕膜厚度符合要求；油漆固化良好，無(wú)漏底、針孔、顆粒等缺陷鋪層要求打磨掉n層玻纖布，鋪放n+1層相應(yīng)規(guī)格玻纖布，第n+1層與第n層的纖維布種類相同，纖維布面積根據(jù)不合格區(qū)域面積和錯(cuò)層要求制定，由小到大按照錯(cuò)層鋪設(shè)，最后一層需覆蓋整個(gè)打磨面三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.5維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（CTQ）打磨鋪布灌注加熱固化修型涂裝維修區(qū)域打磨，應(yīng)平順，不能過(guò)渡打磨和欠打磨鋪布應(yīng)按照順序平順?shù)伔?；錯(cuò)層軸向和弦向滿足工藝要求；注意纖維方向；三軸布應(yīng)注意0°線朝向樹(shù)脂和固化劑混合比滿足工藝要求；混合均勻；流道布置合理，樹(shù)脂由下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)；灌注過(guò)程中，注意開(kāi)關(guān)管順序，樹(shù)脂流速穩(wěn)定使用熱風(fēng)槍或加熱毯對(duì)維修區(qū)域進(jìn)行加熱，使其固化。在加熱過(guò)程中要按工藝文件要求，嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間打磨粗糙面，輥涂膩?zhàn)蛹靶扌?，涂針孔膩?zhàn)?，輥涂及修型；濕膜厚度符合要求；油漆固化良好，無(wú)漏底、針孔、顆粒等缺陷灌注要求1）根據(jù)維修工藝要求鋪設(shè)真空膠條、多孔膜、導(dǎo)流網(wǎng)、脫模布，包覆雙層真空膜。2）真空保壓合格；3）關(guān)閉注膠管，保持真空泵一直處于抽氣狀態(tài)三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.5維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（CTQ）打磨鋪布灌注加熱固化修型涂裝維修區(qū)域打磨，應(yīng)平順，不能過(guò)渡打磨和欠打磨鋪布應(yīng)按照順序平順?shù)伔?；錯(cuò)層軸向和弦向滿足工藝要求；注意纖維方向；三軸布應(yīng)注意0°線朝向樹(shù)脂和固化劑混合比滿足工藝要求；混合均勻；流道布置合理，樹(shù)脂由下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)；灌注過(guò)程中，注意開(kāi)關(guān)管順序，樹(shù)脂流速穩(wěn)定使用熱風(fēng)槍或加熱毯對(duì)維修區(qū)域進(jìn)行加熱，使其固化。在加熱過(guò)程中要按工藝文件要求，嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間打磨粗糙面，輥涂膩?zhàn)蛹靶扌?，涂針孔膩?zhàn)?，輥涂及修型；濕膜厚度符合要求；油漆固化良好，無(wú)漏底、針孔、顆粒等缺陷固化要求1）要求固化過(guò)程中溫度能實(shí)時(shí)顯示或檢測(cè)到，如測(cè)溫槍溫度顯示儀等設(shè)備；2）控制固化起始和過(guò)程溫度，記錄過(guò)程溫度；3）固化TG或硬度要求：三、維修全過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)要求3.5維修服務(wù)全過(guò)程實(shí)施-維修關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)（CTQ）打磨鋪布灌注加熱固化修型涂裝維修區(qū)域打磨，應(yīng)平順，不能過(guò)渡打磨和欠打磨鋪布應(yīng)按照順序平順?shù)伔?；錯(cuò)層軸向和弦向滿足工藝要求；注意纖維方向；三軸布應(yīng)注意0°線朝向樹(shù)脂和固化劑混合比滿足工藝要求；混合均勻；流道布置合理，樹(shù)脂由下側(cè)向上側(cè)流動(dòng)；灌注過(guò)程中，注意開(kāi)關(guān)管順序，樹(shù)脂流速穩(wěn)定使用熱風(fēng)槍或加熱毯對(duì)維修區(qū)域進(jìn)行加熱，使其固化。在加熱過(guò)程中要按工藝文件要求，嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間打磨粗糙面，輥涂膩?zhàn)蛹靶扌?，涂針孔膩?zhàn)?，輥涂及修型；濕膜厚度符合要求；油漆固化良好，無(wú)漏底、針孔、顆粒等缺陷修型涂裝要求1）界面標(biāo)準(zhǔn)：干燥、潔凈、無(wú)污染、合理的粗糙度（80#砂紙）；2）厚度標(biāo)準(zhǔn)：膩?zhàn)?.6mm~0.9mm，油漆0.125mm～0.15mm；3）氣泡標(biāo)