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海上風電葉片的研發以及降低成本相關的方法

2014-08-01 來源:中國風電材料設備網 瀏覽數:1927


  海上運用狀況,我們一直處理應對臺風、強風高風速的臺風,我們必須在結構上做更大的改進,有更高的平均的風速會增加疲勞載荷,有的時候會有延誤和冰,這個也是重大的挑戰。這個在海上的業務里面實際上是一個新挑戰。
  設計和生產之間矛盾,作為一個制造公司,你想快速的降低成本,你想達到質量沒有退后、沒有反工、沒有故障。設計方面要求一些其他的因素,主要是集中一些新載荷、小阻力和更光滑的表面,這兩種要求并不一定能夠匹配。有的時候設計師看看這個設計的過程,一些設計的很好的葉片在紙上面是效率是很高實際上是制造不出來的,有幾個理由,待會我會介紹這幾個理由。我們看到公司的早期介入,早期參與設計的話會解決很大的問題。
  很重要的一點是這個設計團隊要理解他們的設計對制造的影響,可制造性。整個流程、整個工藝,應該由設計去驅動。或者由一個工藝決定。整個葉片的質量通常由勞動力的素質決定,車間里的工程師,葉片的業務。我們使用造船的技術來實現航空的質量,所以說很多的工藝可以看到流程,目前的工藝并不是非常強有力,非常取決于工程素質。
  我給大家舉一些例子,面對海上風電葉片一些挑戰,首先是黏合劑的應用和涂裝,我們要使用黏合劑岸上是300到400公斤。而在海上風電葉片可能需要1噸,固化的時間是沒變的,總使用量大增。這意味著他們已經生產很多的岸上的葉片,但是海上風電葉片需要黏合劑的量大概要3到4倍,所以說生產的過程很緊張。
  看到一個海上的葉片他比屋頂更高,后援單向部必須有很高的位置,這種玻璃纖維的復層以前是1米的高度,現在是2.5到3米高度。這個對于岸上的葉片已經很難涂裝了,在海上的葉片就很難。所以必須在設計的時候考慮所有的因素。這個是預制預成型,待會兒會講到這個概念。
參數的要求,這是一個有趣的議題。對注塑我們有一些標準,DIN16901:1米的長度誤差是1毫米,如果有個葉片是85米長,長度的誤差要求是一樣的。對于40米的葉片,這個標準率少于1毫米。對于大于80米的葉片這個參數也沒變多少,仍然是1毫米,這個要求很難達到。必須和設計公司和認證機關一起來研究這個問題,我們可以做到這點。但是要滿足這些目標實際是很難很昂貴的。
  其他問題,這些問題是一個比較困難的,我們的挑戰是材料的改變,4個海上的項目是使用碳纖維。這個并不一定是完全需要,但是73米的葉片仍然是使用玻纖,不一定使用碳纖。但是現在開發必須使用的是碳纖,這個不只意味著一個新材料,而且是一個新工藝。目前預制要求是完全一種新的制造角度和思路。另外質量控制現在變成一個大問題,因為使用新的材料和碳纖維不像玻璃纖維那么好使用。他是可以做,但是必須理解這種材料。對這個來說,我們建議我們的客戶使用的使用無損探傷,無損探傷在整個市場上在歐洲也是一個新的概念。我們建議我們的客戶學習這個無損探傷。這個是一個很昂貴的工具,但是可以保證葉片的質量是20年,在目前為止現在沒有葉片的制造商可以保證這一點。如果你需要有擔保,有保修的,你要進行保險。葉片制造商使用NDEG無損探傷是很好的保險公司可以參照的點。中國風力發動機制造商可能對葉片無損探傷感興趣。

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