风电叶片表面涂层质量在线无损检测
风电叶片表面涂层质量在线无损检测随着可再生能源的快速发展，风能作为一种清洁、可持续的能源源
源不断被广泛利用。作为风力发电装置的重要组成部分，风电叶片的
质量和效能直接影响发电效率。而叶片表面涂层作为一种保护材料，
在风力发电机组运行中起到至关重要的作用。因此，风电叶片表面涂
层质量在线无损检测技术的研究和应用对于提高风力发电机组的可靠性、延长使用寿命具有重要意义。
风电叶片表面涂层质量在线无损检测是一项基于物理原理和工程技
术的检测技术。它主要通过利用超声波、热红外成像、光学显微镜等
多种方法来对风电叶片表面涂层的完整性、均匀性和附着强度进行检
测和评估。其中，超声波无损检测技术是最为常用和有效的一种方法。该技术主要利用超声波在材料中的传播特性，通过检测超声波的幅度、频率、相速等参数变化，来判断叶片表面涂层中是否存在缺陷、裂纹
等问题。
风电叶片表面涂层质量在线无损检测的应用可以有效地提前发现叶
片表面涂层中的质量问题，防止在使用过程中出现意外事故。同时，
该检测技术可以实现在线无损检测，即在风力发电机组正常运行状态
下进行，不需要停机拆卸叶片进行人工检测，大大提高了检测效率和
设备利用率。此外，该技术还可以实现对风电叶片表面涂层质量的监
测和追踪，及时发现并纠正涂层质量问题，预防其进一步发展和扩散，从而保证风力发电机组的正常运行和发电效率。
风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术的研究和应用还面临一些
挑战和难点。首先，风电叶片表面涂层的复杂结构和多种材料的组合
使得检测过程较为复杂，需要选择合适的检测方法和仪器设备。其次，叶片表面涂层的外部环境因素（如温度、湿度等）对检测结果也会产
生一定的影响，需要进行准确的数据校准和修正。此外，检测技术本
身的精度和灵敏度也需要不断提高，以满足对叶片表面涂层质量要求
的不断提高。
总之，风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术的研究和应用对于
提高风力发电机组的可靠性和效能具有重要意义。通过该技术的应用，可以及时发现和解决风电叶片表面涂层质量问题，延长风力发电机组
的使用寿命，提高发电效率，推动可再生能源的发展和利用。随着技
术的不断进步和完善，相信风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术
将在未来得到更广泛的应用和推广。
风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测
风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测 随着清洁能源的不断发展，风能成为了一种重要的替代能源之一。风力发电机的叶片作为直接受力的部件扮演着重要的角色，其表面缺陷的识别与无损检测成为了保证风力发电机正常运行的关键之一。本文将探讨风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测的相关技术和方法。 一、风电叶片表面缺陷的分类与特点 风电叶片表面缺陷主要包括裂纹、划痕、气泡等多种类型。这些缺陷会降低叶片的结构强度和 aerodynamic efficiency，进而影响风力发电机的发电效率和寿命。 1. 裂纹：裂纹是风电叶片最常见的表面缺陷之一，会导致叶片在高风速环境下的断裂。裂纹的形状、长度和深度对叶片的稳定性和完整性有重要影响。 2. 划痕：划痕是叶片表面产生的疤痕，可以通过纵向或横向划伤叶片表面。划痕的长度和宽度会使叶片的表面变得不光滑，从而降低了叶片的 aerodynamic efficiency 和寿命。 3. 气泡：叶片表面的气泡是由温度变化等原因导致的。气泡会使叶片表面变得不均匀，对风力发电机产生影响。 二、风电叶片表面缺陷图像识别技术
风电叶片表面缺陷图像识别技术是基于计算机视觉和图像处理的方法，通过对风电叶片表面图像的处理和分析，实现缺陷的自动识别与分类。 1. 图像采集：首先需要采集风电叶片表面的图像。传统的方法是使用摄像机对叶片表面进行拍摄，但这种方法需要人工操作，且存在误判的可能性。近年来，随着无人机技术的发展，可以使用无人机搭载的高分辨率相机对风电叶片进行高清晰度的图像采集。 2. 图像预处理：采集到的图像需要进行预处理，去除噪声和其他干扰因素。常见的图像预处理方法包括图像平滑、滤波、锐化等。 3. 特征提取：特征提取是图像识别的关键一步，通过提取图像的边缘、纹理、颜色等特征来区分不同的缺陷类型。常用的特征提取方法有边缘检测、纹理特征提取、颜色直方图等。 4. 分类模型：建立合适的分类模型用于风电叶片表面缺陷的识别。常用的分类模型包括支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）、卷积神经网络（CNN）等。 三、风电叶片表面缺陷的无损检测方法 除了基于图像识别的方法，还可以使用无损检测技术对风电叶片表面缺陷进行检测和评估。无损检测技术是一种不需要破坏叶片表面的方法，通过波束、声音、电磁波等信号的传播和反射来检测叶片内部的缺陷。
风电叶片局部缺陷无损检测图像识别算法
风电叶片局部缺陷无损检测图像识别算法风电叶片作为风力发电设备的重要组成部分，其质量状况直接影响到发电效率和运行安全性。然而，由于叶片常年暴露在恶劣的自然环境下，容易出现各种缺陷，如裂纹、疲劳断裂等。为了提高风电叶片检测的效率和准确性，无损检测图像识别算法成为了研究的焦点。 一、风电叶片缺陷检测的挑战 风电叶片缺陷检测面临着一些挑战，主要包括以下几个方面： 1. 图像复杂性：由于风电叶片通常位于高处，常年暴露在恶劣环境中，其表面可能积聚了大量的尘土和雾霾等，导致图像质量较差，缺陷难以准确地被检测和识别。 2. 缺陷种类多样性：风电叶片缺陷种类繁多，包括裂纹、划痕、损伤等，这些缺陷的形状和大小各不相同，传统的检测方法往往无法满足实际需求。 3. 缺陷区域难以确定：叶片的缺陷通常分布于整个叶片表面，而且缺陷区域的位置和大小也不确定，因此需要一种高效准确的缺陷区域确定算法。 二、基于深度学习的风电叶片缺陷图像识别算法 近年来，深度学习在计算机视觉领域取得了巨大的成功，被广泛应用于图像识别和目标检测任务。基于深度学习的风电叶片缺陷图像识别算法可以有效解决上述挑战，提高检测的准确性和效率。
1. 数据预处理 由于风电叶片图像通常质量较差，需要对原始图像进行预处理，以提高图像质量和减少噪声干扰。常用的预处理方法包括图像增强、降噪和边缘检测等。这些方法可以有效地改善图像质量，增强缺陷的对比度，使其更易于检测和识别。 2. 神经网络模型设计 在风电叶片缺陷识别任务中，常用的神经网络模型包括卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）。CNN能够有效提取图像的特征信息，而RNN则可以对特征进行序列化处理。将这两种网络结合起来可以更好地解决风电叶片缺陷识别的问题。 3. 目标检测和分割算法 在图像中准确定位和分割风电叶片的缺陷区域是缺陷识别的关键任务。目标检测算法（如Faster R-CNN和YOLO）和分割算法（如Mask R-CNN和UNet）可以有效地实现对缺陷区域的定位和提取。这些算法可以检测到图像中的缺陷，并生成相应的掩膜图像，用于进一步的缺陷识别和分析。 三、算法实现和优化 针对风电叶片缺陷图像识别算法的实现和优化，可以采取以下几个方面的策略：
风电叶片局部缺陷无损检测与评估技术
风电叶片局部缺陷无损检测与评估技术 随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁能 源技术越来越受到关注。风电叶片是风力发电装置中最重要的组成部 分之一，因此对其质量进行准确评估和检测变得至关重要。本文将介 绍风电叶片局部缺陷的无损检测与评估技术。 一、综述 风电叶片常受到来自环境和使用条件的多种外部和内部的损伤，如 风吹雨打、温度变化、结冰等等。这些损伤可能导致叶片结构减弱， 影响风力发电系统的性能和寿命。因此，风电叶片的无损检测与评估 技术一直是风能行业的研究热点。 二、无损检测技术 1. 超声波检测：超声波技术是目前应用最广泛的无损检测技术之一。它通过将超声波传递到叶片内部，利用声波在不同媒介中传播的速度 和反射来检测并定位叶片中的缺陷。这种技术非常灵敏且无损，可以 检测到叶片内部的微小缺陷。 2. 红外热像检测：红外热像技术利用红外辐射测量物体表面的温度 分布，可以在叶片表面快速发现热点和异常温度区域，从而确定潜在 的缺陷位置。这种技术对于检测叶片表面的损伤非常有效，但对于内 部缺陷的检测能力较弱。 3. 振动检测：振动检测技术通过测量叶片的振动特性来检测缺陷。 通过对叶片进行激励并测量其产生的振动信号，可以判断叶片的结构
是否存在异常。这种方法对于评估叶片的整体性能非常有效，但对于局部缺陷的检测有一定局限性。 三、评估技术 1. 声发射评估：声发射评估技术是一种能够在叶片正常运行时监测和评估其结构完整性的方法。通过对叶片进行周期性的声波激励，并测量其产生的声发射信号，可以判断叶片中是否存在裂纹、孔洞等缺陷，并对其程度进行评估。 2. 电学参数评估：通过测量叶片的电学参数，如电阻、电容等，可以评估叶片的结构完整性。由于缺陷会改变叶片内部的电学性质，因此可以通过分析电学参数的变化来判断叶片的损伤情况。 3. 模型仿真评估：利用数值仿真软件对风电叶片进行模拟分析，可以评估叶片在各种外部力和气象条件下的受力和变形情况。通过比较仿真结果与实际测量数据的差异，可以预测叶片的寿命和可能的损伤性。 四、未来展望 随着科技的不断进步，风电叶片局部缺陷无损检测与评估技术将不断发展和完善。新的传感器技术、控制算法和数据处理方法的应用，将提高检测的准确性和效率。同时，在材料和结构设计方面的创新也将减少叶片本身的损伤，并降低检测和评估的需求。 综上所述，风电叶片局部缺陷无损检测与评估技术在风能行业发挥着重要作用。各种无损检测技术的应用和评估方法的发展，为保障风
风电叶片表面涂层质量在线无损检测
风电叶片表面涂层质量在线无损检测随着可再生能源的快速发展，风能作为一种清洁、可持续的能源源 源不断被广泛利用。作为风力发电装置的重要组成部分，风电叶片的 质量和效能直接影响发电效率。而叶片表面涂层作为一种保护材料， 在风力发电机组运行中起到至关重要的作用。因此，风电叶片表面涂 层质量在线无损检测技术的研究和应用对于提高风力发电机组的可靠性、延长使用寿命具有重要意义。 风电叶片表面涂层质量在线无损检测是一项基于物理原理和工程技 术的检测技术。它主要通过利用超声波、热红外成像、光学显微镜等 多种方法来对风电叶片表面涂层的完整性、均匀性和附着强度进行检 测和评估。其中，超声波无损检测技术是最为常用和有效的一种方法。该技术主要利用超声波在材料中的传播特性，通过检测超声波的幅度、频率、相速等参数变化，来判断叶片表面涂层中是否存在缺陷、裂纹 等问题。 风电叶片表面涂层质量在线无损检测的应用可以有效地提前发现叶 片表面涂层中的质量问题，防止在使用过程中出现意外事故。同时， 该检测技术可以实现在线无损检测，即在风力发电机组正常运行状态 下进行，不需要停机拆卸叶片进行人工检测，大大提高了检测效率和 设备利用率。此外，该技术还可以实现对风电叶片表面涂层质量的监 测和追踪，及时发现并纠正涂层质量问题，预防其进一步发展和扩散，从而保证风力发电机组的正常运行和发电效率。
风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术的研究和应用还面临一些 挑战和难点。首先，风电叶片表面涂层的复杂结构和多种材料的组合 使得检测过程较为复杂，需要选择合适的检测方法和仪器设备。其次，叶片表面涂层的外部环境因素（如温度、湿度等）对检测结果也会产 生一定的影响，需要进行准确的数据校准和修正。此外，检测技术本 身的精度和灵敏度也需要不断提高，以满足对叶片表面涂层质量要求 的不断提高。 总之，风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术的研究和应用对于 提高风力发电机组的可靠性和效能具有重要意义。通过该技术的应用，可以及时发现和解决风电叶片表面涂层质量问题，延长风力发电机组 的使用寿命，提高发电效率，推动可再生能源的发展和利用。随着技 术的不断进步和完善，相信风电叶片表面涂层质量在线无损检测技术 将在未来得到更广泛的应用和推广。
风力发电叶片无损检测技术 邢晓坡
风力发电叶片无损检测技术邢晓坡 摘要：风力发电具有资源再生、容量巨大、无污染、度电成本低等优点，是未 来电力的先进生产方向。在风力发电系统组成中，风力发电叶片是能量转化的关 键部件且故障率相对较高。为确保风电叶片在野外复杂气候条件下长期可靠运行，风电产业发展较快的国家或大的叶片制造商都建立了自己的叶片检测中心，同时，许多风机叶片生产厂家均迫切提出了建立叶片无损检测能力的需求。 关键词：风电叶片；缺陷；无损检测 1.概述 近年来，随着风电行业快速发展，风电机组不断朝着大型化趋势发展，叶片 的长度也不断增加，叶片的生产制造成本也越来越昂贵，其占整机总成本达到10%-15%。对于运行的机组，如果叶片出现质量问题，不仅修复和更换的成本昂贵，而且还会影响整个机组运行的稳定性和安全性，特别是对于大型海上风机叶片，其运输、吊装和维护的成本都很高。因而通过有效检测手段及早发现缺陷和 损伤是非常重要的，同时可以及时对叶片进行维护以免造成更大的事故。 针对风电叶片不同的缺陷和损伤形式，可以将风电叶片无损检测方法大致分 为静态无损检测和动态监测。对于叶片在生产、运输、安装过程中产生的缺陷损 伤通常采用静态无损检测方法;对于叶片在运行过程中即将发生的缺陷损伤，通常 采用动态监测方法进行监测和预判。目前，常用的静态无损检测方法有目视法、 敲击法、超声波检测法、激光散斑检测法、红外热成像检测、射线检测和微波等 方法;动态监测方法目前研究和关注相对较多的主要有声发射、光纤传感、加速度 传感、振动监测等方法。 2.风电叶片的主要缺陷 2.1缺陷类型与产生原因 受制造工艺、黏结工艺等随机因素的影响，风电叶片难免会带有孔隙、裂纹、分层、脱黏等结构缺陷。风电叶片的缺陷可能只是一种类型，也可能是好几种类 型的缺陷同时存在。缺陷产生的原因是多种多样的，可以归纳为以下几点：①工艺方面：叶片手糊成型过程中气泡排挤不完全；叶片灌注过程中树脂体系引入的 气泡，导致局部纤维未浸透；玻纤布层铺时出现褶皱，在灌注前没有发现和处理。 ②原材料方面：树脂与纤维浸润不良、芯材导流效果不良，不同的材料在结合部位经固化后存在明显界面。③使用方面：叶片的裂纹主要发生在粘接区域，分为胶粘剂本体裂纹和胶粘剂与叶片壳体粘接裂纹。产生的主要原因是外界冲击、环 境骤变、疲劳作用。裂纹在叶片运转一定时间后产生的频率较高。叶片整体是一 种复杂的层合板结构，由于各种干扰因素会产生分层现象。叶片的分层主要指纤 维层合板间的分层、芯材与纤维层合板间的分层。分层形成的原因有：树脂用量 不够、布层污染、真空泄压、二次成型。夹杂指叶片生产过程中引入非结构材料。夹杂的产生主要是主观因素，如：布层铺设时不慎落入的异物、灌注树脂中的异 物杂质。 2.2缺陷对材料性能的影响 2.2.1孔隙对性能的影响 孔隙问题是风电叶片成型工艺中普遍存在的问题，即使孔隙含量很小，对材 料的许多性能都会产生有害的影响。复合材料中的空隙主要影响材料的层间剪切 强度、纵向和横向弯曲强度与模量、纵向和横向拉伸强度与模量、压缩强度与模 量等性能[1]。Almeida等人通过试验证明，空隙的存在对材料的静态强度只有中
无损检测在风电叶片中的应用
无损检测在风电叶片中的应用 摘要：无损技术通常是指在对目标进行检测时，避免对目标组成构件、性能 等造成损害的一种检测技术。以此为基础，借助化学、物理手段实现对目标的检测，充分运用现代化设施以及先进理念，对检测目标内、外部结构、性能以及关 键部位的零部件等进行一系列检测，例如对吊钩的危险断面的检查、对裂痕类的 检验排查。基于此，本文章对无损检测在风电叶片中的应用进行探讨，以供相关 从业人员参考。 关键词：无损检测；风电叶片；应用 引言 叶片在风电机组中属于关键的构成部分，发挥着能量转化的作用。在风机运 行过程中，必须保证叶片的安全性与可靠性，才能有效提升吸收风能的转换效率，为整个风力机组带来有利的影响。通过提高叶片性能，也能保证风机的稳定运行。但是叶片工作环境较为复杂，面临离心力、空气动力、热应力和弯曲应力等作用，甚至存在雨雪冰霜冲蚀与闪电积累破坏等现象。基于此要重视对风机叶片振动检 测与分析，确保准确、快速判定其疲劳程度，这是维护风机安全运行、降低成本 和提高风能利用率的有效手段。 一、无损检测技术定义 无损检测又被称为无损探伤，是在不损伤结构件内部组织结构且不影响结构 件使用性能的前提下探究其结构分布情况的一种技术方法。众所周知，结构件内 部出现裂痕或者其他缺陷时，会对结构件的物理性质（比如稳定性、压力承受能力、拉伸力传递能力等）产生影响，从而限制这种结构件的使用；这些裂痕或其 他缺陷在人为不破坏结构件表面的前提下很难发现，但是通过特殊的显影技术却 可以观察到。这些显影技术包括但不限于超声波、红外、电磁等各类射线。当这 些超声波、红外、电磁等射线发射到结构件表面时，由于其分子振动频率极高， 因此能够轻易穿透结构件表面分子膜，当遇到结构件内部结构发生变化时，就会
风电叶片无损检测技术和标准现状研究
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。以上破坏属于隐蔽性工程，无法通过肉眼观察到，假如没有及时对隐蔽性缺陷进行处理，则会导致风电叶片 在运行过程中存在严重的安全隐患，并缩短风电叶片的使用寿命。 （三）运行过程中出现缺陷 通常情况下，风电叶片具有较长的使用寿命，一般为20年，在此过程中随 着风电叶片不断运行，其负载增加，加上运行环境恶劣，导致其在不断加速、减速、停机过程中由于外界环境干扰，例如雷电、风霜、冰雪等，使得风电叶片在 运行过程中出现问题，导致微小的缺陷不断扩大，进而影响风电叶片正常稳定运行。 二、无损检测技术 （一）X射线检测技术 可以通过科学合理地应用X射线完成小交点、微交点的X射线源透射无损检 测工作，并可以结合光学技术、数字图像处理技术，将检测到的数据通过可视化 处理，显示在终端设备上。通常情况下，X射线检测技术被广泛应用于航天航空 复合材料检测领域以及风电叶片无损检测过程，通过科学合理地应用X射线检测 技术，能够快速识别风电叶片中存在的空泡、夹杂、体积缺陷等问题，同时也可 以对风电叶片中轻微褶皱问题进行及时、高效地检测。然而当前情况下，X射线 检测技术无法准确判断风电叶片中存在的裂纹、分层等现象。近几年来，随着X 射线检测技术的不断发展优化，可以结合实时成像技术对存在缺陷或者问题的风 电叶片进行高效检测、实时成像，从而在提高检测效率及质量的过程中，保证检 测出的结果更加具备精确性、准确性。 （二）超声波检测技术
风电叶片在线检测技术研究进展
风电叶片在线检测技术研究进展 摘要：随着工业技术的发展和人们生活质量的提高，能源的消耗越来越大，风能作为重要的可再生清洁能源，正在成为新型能源电力系统的主要能源之一。2020年，全国并网装机容量同比增长34.6%，预计2030年风电装机容量将达到8.24亿kW，风电机组的故障检测面临着极大的挑战。风机叶片是风电机组最关键的部分，其成本约占整个风电机组成本的15%~20%，它的损伤将直接影响风电机组的平稳运行，对其进行状态监测十分必要。 关键词：风电；叶片；在线检测 引言 风力发电技术也存在问题，同时显示出其独特的优势。由于风力发电场通常位于更偏远的陆地、海岸或海洋上，在敌对和无人看守的环境中，因此监测风力发电场的运行状况更为困难。现有的在线监测、控制和调节技术为风电场的正常稳定运行提供了一定的保证，但由于风力系统环境等各种因素的复杂性、可靠性和影响，目前的在线监测系统在实时、计数方面仍然远远不够风力发电机组是风力发电机的关键组成部分。叶片状态检测和寿命预测对于提高风扇运行效率和确保风扇正常运行至关重要。本文将重点研究风机叶片部分在线检测技术的研究进展。 1风电叶片模具管道用PP-R管材 风电叶片制作采用传统的树脂传递模压工艺加上真空辅助灌注（Vacuum Assisted resin transfer moulding，简称VARTM)。在模具型面上铺设流道，树脂在真空作用下渗入并充满模腔，流道一般为渗透性材料或者网格材料。VARTM 成型工艺把纤维增强体放置在单面模具上，纤维增强体上铺放渗透材料，另一面用真空袋密封，整个真空系统依靠主管道进行持续抽气保证系统真空度，直至玻璃钢完全固化。风电叶片制作模具主管道为无规聚丙烯管（polypropylenerandom，以下简称PP-R)，叶片制作过程中，主管道需要一直进
风电机组叶片缺陷的无损检测方法
风电机组叶片缺陷的无损检测方法 风能是绿色的可再生能源，有良好的进展前景。我国可开发 的风能潜力巨大，资源丰富，总的风能可开发量约有10001500GW， 可见，风电有潜力成为将来能源结构中重要的组成部分。因此，风 力发电的进展也备受关注，而风机叶片是风电机组的重要组成部分，一般由玻璃纤维复合材料制成，因其制造工艺的简单性，在成型过 程中难免会消失缺陷;另外，由于工作环境的恶劣性与工况的简单多 变性，在运行过程中也会消失不同程度的损伤。武汉科技高校材料 与冶金学院的刘双等讨论人员通过对文献的调研了解到，目前，对 于风机叶片缺陷的无损检测方法主要有X射线、超声波、声放射、 光纤传感器、红外热成像检测技术等。但每种检测方法都具有各自 的优点和使用局限性，而且并没有完善的标准来规定检测方法的适 用阶段。 【风机叶片的损伤和缺陷分析】 风机叶片产生缺陷的缘由是多方面的，在生产制造过程中， 会消失孔隙、分层和夹杂等典型缺陷。孔隙缺陷主要是由于树脂与 纤维浸润不良，空气排挤不完全等因素造成;分层缺陷主要是由于树 脂用量不够，二次成型等;夹杂缺陷的产生主要是由于加工过程中的 异物混入。 此外，叶片在运输和安装过程中，由于叶片本身尺寸和自重 较大而且具有肯定的弹性。因此，肯定要做好爱护叶片的工作，以 防产生内部损伤。值得留意的是，风机在运行过程中叶片也会消失
不同程度的损伤，其主要形式有裂纹、断裂和基体老化等，外界冲 击是产生裂纹的主要缘由，断裂通常是由缺陷损伤累积引起的，风 机在正常运行状况下叶片不会发生突然断裂，而基体老化是由于风 机叶片长期工作在沙尘、雨水和盐雾腐蚀的恶劣条件下。 【无损检测方法的比较与分析】 X射线检测技术 对于风电叶片而言，何杰等讨论人员通过试验验证了X射线 技术是检测风电叶片中孔隙和夹杂等体积型缺陷的良好方法，可以 检测垂直于叶片表面的裂纹，对树脂、纤维聚集有肯定的检测力量，也可以测量小厚度风电叶片铺层中的纤维弯曲等缺陷，但对风电叶 片中常见的分层缺陷和平行于叶片表面的裂纹不敏感，文献中对孔 隙和夹杂等缺陷进行了检测，从试验结果中可以观看到缺陷的存在，可满意叶片出厂前的检测，能够进行定性分析。 中北高校电子测试国防重点试验室的讨论人员将X射线与现 代测试理论相结合，在数字图像处理阶段，通过小波变换与图像分 解理论，将一幅图像分解为大小、位置和方向都不同的重量，转变 小波变换域中的某些参数的大小，实时地识别出X射线图像的内部 缺陷。朱省初等讨论人员通过试验验证了不同工艺条件下的缺陷检 出状况，并表明进行射线探伤的工艺管理是特别必要的。综上可知，在试验条件下，X射线技术可实现对风机叶片的缺陷检测。 对于在役风机叶片，由于受现场因素的影响及高度的限制， 使用X射线检测方法很难实现现场检测，但对于风机叶片的体积缺
风电叶片前缘胶接结构超声检测技术-机电科技论文-工业论文
风电叶片前缘胶接结构超声检测技术-机电科技论文-工业论文 ——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印—— 摘要:风电叶片前缘为胶接结构，胶接质量的优劣直接影响到叶片的使用寿命。应用超声脉冲回波法对风电叶片前缘胶接结构进行检测，并通过CIVA仿真分析了探头频率对胶接结构超声检测结果的影响。试验采用设计的超声波双晶探头对风电叶片前缘试块进行了检测。分析结果表明，超声波双晶探头能够接收到明显的胶接区域缺陷回波，可以方便地实现风电叶片前缘胶接结构的检测。 关键词:风电叶片;超声检测;仿真分析;无损检测;胶接结构 风能作为一种快速发展的可再生清洁能源，其开发利用越来越受到世界各国的重视。截止2014年底，全球风电累计装机容量达到371GW ［1］。风电叶片是风力发电机的基础和关键部件之一，其价值约占装机总成本的20%，其合理的设计、可靠的质量是决定风电机组性能好
坏的关键因素［2］。风电叶片一般由纤维增强复合材料制造，来提高其比强度、比模量和抗疲劳性能。受制造工艺、成型工艺及粘接工艺的影响，风电叶片难免会出现分层、裂纹、脱粘等结构缺陷。如果这些缺陷不能够在叶片出厂前及时检测及修复，在风电叶片服役过程中将会导致结构损伤的产生、累计及扩展，最终导致叶片的失效。因此，风电叶片结构质量的控制是保证叶片性能的关键［3］。 1风电叶片结构及其常见缺陷 风电叶片的制造一般采用半成型合模技术，即压力侧与吸力侧分别成型，并通过结构胶进行粘接［4］。如图1所示为风电叶片截面图，图中压力侧与吸力侧的前后缘、大梁与腹板均用粘接工艺进行连接。根据目前大部分风场运行风电叶片事故分析，叶片粘接开裂问题最多，因此粘接质量是影响叶片质量的重要因素。风电叶片在生产制造过程中会产生脱粘、缺胶、分层和夹杂等典型缺陷。脱粘缺陷主要是指叶片前后缘、大梁与腹板未被粘上的区域。缺胶缺陷主要是由于粘接剂用量不足造成的;分层缺陷是层板中不同层之间存在的局部的明显分离;夹杂缺陷的产生主要是由于加工过程中的异物混入［6］。风电叶
风电叶片的主要缺陷与无损检测技术评价
风电叶片的主要缺陷与无损检测技术评价 作者：吕智慧 来源：《城市建设理论研究》2014年第34期 摘要：风电叶片在生产、运输、安装以及运行过程中，缺陷损伤都不可避免的存在。因此，本文对风电叶片的生产过程、缺陷及无损检测技术进行了分析探讨。 关键词：风电叶片；缺陷；无损检测技术 中图分类号：C35文献标识码： A 一、叶片生产过程 叶片的生产过程大致有下料、大梁和翼梁制作、层铺、真空吸注、合模和起模、型修、检验配平出厂等工序。 1、下料 根据强度、工艺性、经济性要求选择主要复合材料和金属材料。基體树脂选用进口的真空导注专用环氧树脂,固化温度在80℃左右;增强材料选用国产玻璃纤维制品,国内产品可大量供应,成本低,而且质量可靠;结构粘接胶选用可室温固化的环氧树脂类粘接胶,进口或国产产品都有合适的产品;金属材料:主要是叶片连接金属件用材料,采用国产优质合金钢。除按照工艺设计要求准备主材料之外,下列准备工作也许格外注意以下几点。 螺栓套准备:堵盖、喷砂、缠丝、清洗、打压。配合打磨组下料:前后缘外补强、内补强(大梁)所用布。配合合模组下料:硫化阻尼板、斜纹布、海绵条、短切毡等。叶片下料:PV C泡沫板缝制、聚氨脂泡沫、粘接舌头、楔形条切割打磨。 2、大梁、翼梁制作 在大梁模具和翼梁模具上分别制作和组装大梁(前梁和后梁),制作和组装翼梁(也称梁盖),粘结组装制动梁,并制作叶尖和主体端头组件。其中的层铺和真空吸注、型修工艺参见后述有关叶片相关工艺。 3、层铺 在正式层铺之前,先要将模具准备好,包括:起模(撬开预离模装置,松模具锁紧装置,松螺栓套螺丝,吊半圆法兰)、清理副模(打蜡,铺脱模布)、清理半圆法兰、安装螺栓套、领料,然后再按照工艺要求逐层进行铺布并缝布。
风电基础知识培训风机叶片修复方法
风电基础知识培训风机叶片修复方法为了提高风电行业的发展和运营效率，风机叶片修复方法成为了必 修的培训内容。本文将在以下几个方面介绍风机叶片修复的基础知识 和方法。 一、风机叶片修复的背景和意义 风能被广泛应用于发电，而风机叶片作为风力发电机组的核心组成 部分，承担着转换风能为电能的重要任务。然而，在长时间的运行中，风机叶片可能遭受到各种外界因素的破坏，如风暴、鸟类撞击、日晒 雨淋等。这些因素会导致风机叶片表面的涂层受损，进而影响风能的 收集和转化效率。因此，风机叶片修复的技术方法对于风电行业的稳 定发展具有重要意义。 二、风机叶片修复的基本原则 1. 表面清洁与准备 在进行风机叶片的修复前，首先需要将叶片表面的腐蚀物质、油污 和旧涂层等进行清除，恢复叶片表面的光洁度和原始状态。这一步骤 是整个修复过程的基础，修复质量的好坏与表面清洁程度有着密切的 关系。 2. 表面涂层修复 风机叶片的表面涂层修复主要分为两个步骤，即底漆涂覆和面漆涂覆。底漆涂覆是为了填平叶片表面的微小凹坑和沟槽，增加涂层的附
着力。面漆涂覆则是为了保护底漆，增加叶片表面的光滑度和耐候性。在选择涂层材料时，需考虑到其对UV光线、风沙和其他恶劣环境条 件的抵抗能力。 3. 质量检测与保证 修复后的风机叶片需要经过一系列的质量检测与保证，以确保修复 后的叶片能够正常工作并具有预期的使用寿命。常用的质量检测方法 包括使用超声波测厚仪、热辐射探测器和红外线相机等设备进行表面 和内部缺陷的检测。 三、常用的风机叶片修复方法 1. 碳纤维补强修复法 碳纤维修复技术是目前最常用的风机叶片修复方法之一。该方法通 过在叶片损伤部位粘贴碳纤维片和环氧树脂进行补强，使叶片恢复原 有强度和刚度。这种修复方法具有重量轻、成本低、施工方便等优点，被广泛应用于风机叶片的修复和加固。 2. 玻璃钢复合修复法 玻璃钢复合修复技术是另一种常用的修复方法。该方法利用玻璃纤 维布和环氧树脂进行层层覆盖和固化，以修复风机叶片的损伤部位。 相比于碳纤维补强修复法，玻璃钢复合修复技术在修复过程中要求较 高的工艺水平，但其耐候性和耐腐蚀性能更强，适合用于长期暴露在 恶劣环境下的叶片修复。 3. 其他修复方法
风力发电叶片维修方案
风力发电叶片维修方案 1. 简介 风力发电是一种利用风能转换为电能的可再生能源。在风力发电机中，叶片是最重要的组成部分之一，它们负责捕捉风能并将其转换为机械能以驱动发电机。然而，由于长时间的运行和自然环境的影响，风力发电叶片可能会出现损坏和磨损。因此，开发一套维修方案，及时发现和解决叶片问题，是保障风力发电机长期高效运行的关键。 2. 风力发电叶片维修方案 2.1 检测和评估 在进行风力发电叶片维修之前，首先需要对叶片进行检测和评估，以确定其损坏程度和所需维修的具体方案。 •目视检查：使用无损检测方法，对叶片表面进行目视检查，以寻找明显的损伤，如裂纹、漆面破损等。 •声波检测：使用声波检测装置，对叶片进行声波扫描，检测是否存在内部裂纹和松动。 •照相测量：使用高分辨率相机拍摄叶片表面，并使用计算机软件进行测量和分析，以确定表面平整性、破损程度和变形情况。 •动态测试：当风力发电机处于停机状态时，使用专业仪器对叶片进行动态测试，检测叶片在运行时的振动和变形情况。 2.2 维修方案 根据叶片检测和评估的结果，制定相应的维修方案。以下是常见的风力发电叶片维修方案： •表面修复：对叶片表面进行涂层修复，填补破损和剥落的漆面，提高叶片的防腐性能和表面光滑度。 •裂纹修复：使用专用的充填剂将叶片裂纹处填充，以提高叶片的结构强度和承载能力。 •切割和替换：对严重受损的叶片进行切割和替换，采用新的叶片部件进行更换，确保叶片完整性和性能。
•动态平衡：使用平衡仪对修复的叶片进行动态平衡，以减少振动和噪音，保证风力发电机的稳定运行。 2.3 维修注意事项 在执行风力发电叶片维修方案时，需要注意以下事项： •安全：维修过程中，必须遵守相关的安全操作规定和程序，穿戴个人防护装备，确保人员和设备的安全。 •材料和工具：选择符合要求的维修材料和工具，确保维修质量和效果。 •环境保护：在维修过程中，注意环境保护，遵守相关的环境保护法规，正确处置废弃材料和废水。 •记录和报告：维修过程中，及时记录和汇报叶片检测、维修和测试结果，以便跟踪和评估维修效果和维修工作质量。 3. 结论 风力发电叶片维修是维持风力发电机正常运行和延长使用寿命的关键措施之一。通过检测和评估叶片的损伤程度，以及制定相应的维修方案，可以及时发现和解决叶片问题，提高风力发电机的运行效率和可靠性。在进行风力发电叶片维修时，要注意安全、材料和工具的选择，同时注重环境保护和记录报告的工作。只有有效执行维修方案并遵守相关规定，才能有效维护风力发电机的叶片，保证风力发电系统的长期稳定运行。
风力发电机组叶片表面涂层裂纹浅析
风力发电机组叶片表面涂层裂纹浅析 摘要：风力发电机组叶片经过长期的运行，各类制造缺陷会逐步在表面涂层上 以裂纹的形式展现出来,快速辨别和处理这些缺陷，能很好的预防叶片断裂事故的 发生。我们通过长期研究叶片表面裂纹与缺陷的对应关系，积累了一些裂纹与缺 陷的对应数据，能够快速准确的对叶片缺陷进行判定，极大降低了风电场叶片发 生断裂事故的概率。 关键词：风电叶片；缺陷；表面裂纹；叶片涂层 引言 经过十余年的高速发展，风力发电市场已经变得非常庞大，据统计，目前在 运行发电的风机已经超过七万台，即有超过20万支叶片在天空运行发电，这些 运行的叶片中，每年约有0.05%的叶片会由于各种原因出现断裂损毁事故。 叶片设计寿命都是20年，所有叶片在批量化生产前，都必须经过各种实验，并取得了相关资质认证。叶片在生产过程，只要没有重大质量缺陷，叶片挂机运 行前期（1~3年），都是不会出现断裂事故的。但是，叶片运行一旦进入中期， 也就是挂机3~5年后，在反复的疲劳载荷作用下，叶片制作时残留的制造缺陷就 会展现出来，很多叶片开始出现局部开裂、分层等的问题，部分严重的就会发生 断裂。每一次叶片断裂都属于重大事故，将对风电场造成比较大的损失。叶片断 裂的原因大多数都是由于缺陷没能及时发现并修复，在疲劳运转下裂纹不断扩展，最后才出现叶片失稳断裂。如果我们能够及时发现这些缺陷，在缺陷没有扩展前 进行有效修复，就可以避免大多数叶片断裂事故的发生。 叶片表面裂纹产生的原因主要有以下两种，第一就是涂层本身耐候性（耐紫外、风沙、雨蚀等）不满足设计要求，整体出现龟裂等；第二种就是涂层底部的 玻璃钢部分存在缺陷，导致叶片运行过程中出现应力集中，在涂层面上表现出来。本文主要对第二种原因进行了探究。 1实验部分 我们选择了一个位于内蒙古东部的已经发电四年某风电场，该风电场的叶片 曾经出现过两起叶片断裂事故。为了能够预防叶片断裂事故的发生，我们对断裂 叶片和在运行的叶片进行了深入研究，获得很多可喜的成果。在对一百多支叶片 进行系统的排查后，归纳出如下4种主要的叶片表面裂纹：平行分散裂纹、不规 则龟裂、弦向密集裂纹和根端斜向宽裂纹。下面是对这几种裂纹进行详细打磨分析。 1.1分散的平行裂纹 裂纹特征：裂纹间距在5mm~20mm之间，主要裂纹相对平行。这类裂纹在 叶片所有区域都存在分布，多发于油漆修补区域。 对裂纹表面油漆进行打磨，出现以下两种主要情况：1）裂纹只存在于表层 油漆，底层修型腻子表面可见细纹，但没有扩展到修型腻子底部。2）出现多层 表面油漆。无论是哪一种情况，底层玻璃钢均没有出现发白或者分层迹象。 1.2不规则龟裂 裂纹特征：裂纹纵横交错，没有明显的大小和几何特点。这类裂纹主要分布 在油漆修补区域、叶片中部靠近尾缘区域以及叶根。对裂纹表面油漆进行打磨， 出现以下两种主要情况：1）底层修型腻子非常厚，龟裂只存在于表面漆层，底
风电叶片保护涂层的现状及应用
风电叶片保护涂层的现状及应用 风能作为一种清洁的可再生能源，受到世界各国的重视。我国风能储量很大、分布面较广，风力发电产业发展迅速，成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一。风电叶片是风电机组的核心部件之一，主要采用环氧玻璃钢复合材料，要求使用寿命达二十年，叶片正常运转过程中叶尖的线速度可达80米/秒，平均每年要运行约7000小时。在运行中受到紫外线、风沙、雨蚀、盐雾、湿热、温差等的外界侵蚀，因此叶片涂料对保护叶片防止老化、磨损起到关键性的作用。涂层保护效果受到多方面因素的影响，包括防护涂层的设计、玻璃钢基材的表面处理，合理的涂装工艺，涂料的质量以及有效涂层质量控制等。 1 风场环境 我国地域广阔，气候和自然环境千差万别，南方型风能电站主要以抗台风，抗腐蚀为主；北方型风能电站主要以抗沙尘为主，防腐为辅。尤其风能资源广阔的“三北”地区日照时间长，风沙强烈，气候环境恶劣。 我国的风场环境的特殊性如下： 在风砂严重地区的主机运行三年后叶片油漆基本被磨蚀严重，甚至玻璃钢基材已经被破坏；在风砂不太严重的地方的主机运行两、三年后叶尖迎风面上有较为密集但不太大的砂眼，漆膜被磨损约三分之二，外观由灰色变成了黑色；背风面也有砂眼，但相对要轻一些；另外在寒冷地区，叶片表面还易发生结冰现象。 因此，提高叶片耐风砂侵蚀、以及耐紫外线、耐湿热、盐雾腐蚀、防冰冻/能力，适应我国南北方不同极端气候条件下风电场使用需求，是非常重要的。 2 保护原理 防止紫外线的破坏。叶片在基材经受紫外线的照射后，其物理化
学性能急剧下降。聚氨酯涂料具有相当好的耐紫外线性能，在漆膜完好的情况下可以做到20年的保护。 提高基材耐化学介质的能力（酸、碱、水、油、盐等） 提高表面平整度、美化外观。 降低叶片在运行过程中被外界介质的磨损，延长叶片的使用寿命。现在经常使用的叶片在运行过程中叶尖线速度可以达到80米/秒，运行过程中的风砂、灰尘、雨滴、冰雪等均可以对叶片表面产生严重的伤害。由于受到剪切力的影响，风砂对运转过程中风机部件进行磨损，其磨损机理和静态下的磨损是有差别的。平时对油漆性能检测时的耐磨性实验是在水平方向的磨损，而运行状态下的风砂磨损是不规则形状的风砂在垂直方向或者一定角度以极高的剪切力与叶片表面及叶缘相冲击或摩擦。对水平方向的磨损而言，需要的是涂膜表面的平滑性，而对非水平方向的磨损而言，更需要的是涂膜的机械强度和吸收冲击能量的能力。叶片前缘是受力最集中、最易被破坏的区域，需要做重点涂装保护。可采用的方式有：粘貼高强度的前缘保护膜，提高该区域底漆面漆涂层的厚度，或涂装具有优异性能的前缘保护涂料。 3 涂料方案及工艺 3.1 现阶段，风电叶片保护涂层典型配套方案： 方案一 整型腻子，用于修补叶片基材表面的缺陷，使得叶片表面平滑，以提供完美的叶形； 针孔腻子，用于填补叶片表面针孔及缺陷细小部位； 底漆，具有一定的填充性，能提供优异的隔离作用，可封闭不良表面光泽较高利于寻找缺陷处，与底材具有优异的附着力； 面漆，具有良好的耐磨、抗冲击、耐盐雾、耐湿热，耐候性及冷热交替等性能，有着优异的表面效果。 方案二 整型腻子，用于填补叶片加强出及缺陷较大部位； 针孔腻子，用于填补叶片针孔及缺陷细小部位；
风电叶片外观及零部件质量缺陷的维修方案
风电叶片外观及零部件质量缺陷的维修方案 1.1表面粗糙 1.1.1适用范围 主要针对叶片喷涂后，因为原材料、机器设备、人员操作等因素所导致的叶片漆面的粗糙触感不可接受的维修方案。 1.1.2维修流程 备注：工厂内漆面维修的涂装方式根据订货协议要求，风场漆面维修的涂装方式为辐涂。 1.2漆面凹槽 1.1.1适用范围 主要针对叶片精修过程中或涂装后，因为叶片模具、外力挤压或
修型不到位等因素所致而形成叶片表面凹槽的维 修方案。 1.1.2维修流程 修合格后按上述维修方案维修。 1.3漆面擦伤 1.1.1适用范围 主要针对叶片喷涂完毕后，因外力或不可抗或人为因素，导致叶片漆面表面损伤的维修方案。 1.1.2维修流程
备注：漆面擦伤伤及玻璃钢时，须先对玻璃钢进行修复，维修合格后按上述维修方案维修。 1.4表面流挂、毛刺、露底 1.1.1适用范围 主要针对涂装过程中因喷涂、滚涂方法不正确或表面处理不到位所形成的漆面流挂、漆面毛刺、露底的维修方案。 1.1.2维修流程 底严重的漆面，彻底打磨，再重新涂装。 1.5标识
1.1.1适用范围 主要针对叶片出厂前，用于标记叶片基本信息的各类标示不可接受的维修方案，包含标识位置、安全标识、标识喷涂质量、标识的完整性。 1.6颗粒物 1.1.1适用范围 主要针对叶片喷涂后，出现在叶片壳体表面的颗粒物不可接受的维修方案。 1.1.2维修流程
备注说明： （1）漆面颗粒物较密集的区域需要在铲平表面颗粒物后进行面漆喷涂，颗粒物较稀疏的区域直接将表面颗粒物铲平即可。 （2）漆面颗粒物铲除后，漆面无破损的可不需要涂漆，漆面有破损需涂漆。 （3）工厂内漆面维修的涂装方式根据订货协议要求，风场漆面维修的涂装方式为馄涂。 1.7挡板胶流 1.7.1适用范围 主要针对叶片生产过程中，因为挡板界面保护不当，致 使其表面被手糊树脂污染所形成的流痕的维修方案。 1.7.2维修流程