北京鑒衡認(rèn)證中心葉片認(rèn)證部部長(zhǎng)張金峰出席“第五屆中國(guó)風(fēng)電后市場(chǎng)專題研討會(huì)”, 在葉片改造修復(fù)與回收利用專題論壇,分享題為“淺析IEC61400-5風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片”的主旨演講。
以下為發(fā)言內(nèi)容:
張金峰:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家上午好,我是張金峰,今天我主要是給各位領(lǐng)導(dǎo)簡(jiǎn)單匯報(bào)一下IEC61400-5新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn),今天主要從三個(gè)方面給大家簡(jiǎn)單介紹一下,首先也算是做個(gè)小廣告,給各位領(lǐng)導(dǎo)回報(bào)一下我們公司的情況,還有我們?nèi)~片認(rèn)證部跟后市場(chǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)。
第二我們簡(jiǎn)單回報(bào)一下IEC61400-5的標(biāo)準(zhǔn)情況,包括編制和框架內(nèi)容等等。
第三部分是我們對(duì)這個(gè)IEC61400-5里面比較關(guān)鍵的部分,第六章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)校核的內(nèi)容的概括總結(jié)給各位領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)一下。
首先給各位領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)一下我們鑒衡的基本情況。北京鑒衡認(rèn)證中心好多人可能也都比較熟悉,我們公司是2003年經(jīng)過(guò)國(guó)家證監(jiān)委批準(zhǔn)成立的,也是國(guó)內(nèi)比較早致力于在峰巔領(lǐng)域做第三方認(rèn)證的機(jī)構(gòu),致力于為清潔能源、消費(fèi)類電子電器、軌道交通以及以增材制造和機(jī)器人為代表的戰(zhàn)略新興領(lǐng)域提供標(biāo)準(zhǔn)制定、檢測(cè)認(rèn)證、審核、評(píng)價(jià)、產(chǎn)業(yè)和政策研究等技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)服務(wù)的第三方機(jī)構(gòu)。目前公司總部位于北京,在廣東、河北、浙江等13省(直轄市)設(shè)有6家分公司及8家子機(jī)構(gòu)公司。公司現(xiàn)有員工大概是290多個(gè)人,因?yàn)殍b衡也是長(zhǎng)期做技術(shù)的研究,用技術(shù)推動(dòng)進(jìn)步,80%以上為研發(fā)人員,50%以上的人員具有研究生學(xué)歷。資質(zhì)方面國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)(CNCA)批準(zhǔn)的一般工業(yè)產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu),已具有17大類產(chǎn)品認(rèn)證資格,鑒衡也為行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了共享,在國(guó)家的評(píng)比中獲得了10余項(xiàng)目的國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。
我們?cè)诜鍘p領(lǐng)域北京鑒衡認(rèn)證中心是國(guó)內(nèi)最早從事風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證與技術(shù)服務(wù)的第三方機(jī)構(gòu),我們風(fēng)電的上游建立葉片關(guān)鍵原材料認(rèn)證能力,包括纖維、樹(shù)脂、結(jié)構(gòu)膠等,在零部件方面具備了葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等檢測(cè)認(rèn)證能力,在整機(jī)裝備方面具備設(shè)計(jì)認(rèn)證、整機(jī)測(cè)試、小風(fēng)機(jī)、項(xiàng)目認(rèn)證等一系列的風(fēng)電檢測(cè)與認(rèn)證能力,下游在后市場(chǎng)方面,我們建立了風(fēng)電場(chǎng)后評(píng)價(jià)、功率曲線驗(yàn)證、特定場(chǎng)址評(píng)估、出質(zhì)保驗(yàn)收等服務(wù),同時(shí)與金融保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)開(kāi)展了盡職調(diào)查、事故定損分析等一系列的對(duì)接服務(wù)。形成了從原材料部件等覆蓋產(chǎn)品全生命周期的能力。
我們?nèi)~片認(rèn)證部是屬于我們公司風(fēng)能事業(yè)部下面的小部門(mén),我們工作內(nèi)容是三大塊,認(rèn)證業(yè)務(wù)、試驗(yàn)業(yè)務(wù),技術(shù)服務(wù),我們比較成熟的認(rèn)證是葉片認(rèn)證,原材料產(chǎn)品的認(rèn)證,我們這兩年根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展開(kāi)發(fā)了新的認(rèn)證,葉片的防雷器認(rèn)證,還有除冰系統(tǒng)認(rèn)證,還有好多風(fēng)電廠家五都在做的葉片延長(zhǎng)節(jié)的認(rèn)證,我們也根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需要形成了全過(guò)程認(rèn)證,我們根據(jù)后市場(chǎng)的需要,我們也開(kāi)發(fā)了葉片維修資質(zhì)認(rèn)證等服務(wù)認(rèn)證能力。
試驗(yàn)檢測(cè)方面我們有最常規(guī)的固有頻率測(cè)試,靜強(qiáng)度測(cè)試,疲勞壽命測(cè)試,疲勞后靜力試驗(yàn),我們也跟客戶的需要開(kāi)發(fā)針對(duì)一些部件的關(guān)鍵部件的測(cè)試,還有我們預(yù)埋螺栓套的試驗(yàn)。
技術(shù)服務(wù)我們更多關(guān)注后市場(chǎng),開(kāi)展了大量的葉片失效原因分析業(yè)務(wù),在役葉片檢查,檢查在役葉片健康檢查的業(yè)務(wù),根據(jù)客戶的需要開(kāi)展了很多關(guān)于葉片的結(jié)構(gòu)安全性分析業(yè)務(wù),根據(jù)客戶的需求開(kāi)發(fā)了全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督,然后還開(kāi)展了相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn),針對(duì)某些特殊的業(yè)務(wù)我們開(kāi)展文件托管。
下面給各位領(lǐng)導(dǎo)簡(jiǎn)單匯報(bào)一下我們基礎(chǔ)檢查方面做的工作,我們帶機(jī)組檢查首先是針對(duì)風(fēng)電廠的葉片定期的年檢和葉片檢查,我們承擔(dān)葉片的驗(yàn)收和檢查,我們公司有5年的檢查經(jīng)驗(yàn),三年也是完成了50多個(gè)風(fēng)場(chǎng),2000多臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片檢查,客戶群體覆蓋了大部分的業(yè)主,葉片廠家也是覆蓋到能看到的所有葉片企業(yè)。
我們根據(jù)我們檢查的結(jié)果對(duì)這兩千當(dāng)臺(tái)葉片的檢查結(jié)果進(jìn)行了匯總分析,發(fā)現(xiàn)了對(duì)于葉片在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的五損傷問(wèn)題進(jìn)行了匯總分析。形成了相關(guān)的記錄,我們也對(duì)發(fā)現(xiàn)在葉片運(yùn)行檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量缺陷,對(duì)質(zhì)量缺陷進(jìn)行了跟蹤分析,如果我這個(gè)葉片有質(zhì)量缺陷,這個(gè)葉片會(huì)不會(huì)出現(xiàn)缺陷的擴(kuò)張、質(zhì)量分析,我們根據(jù)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量和問(wèn)題,與葉片制造企業(yè)合作,幫助企業(yè)識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),提升我們?nèi)~片質(zhì)量管理水平。
我們也通過(guò)這樣的業(yè)務(wù)幫助業(yè)主單位建立相關(guān)葉片的調(diào)檔案,幫助業(yè)主提升葉片健康管理水平。就在開(kāi)展常規(guī)葉片檢查的同時(shí),我們也是配備了相應(yīng)的向風(fēng)力檢測(cè)設(shè)備,開(kāi)展了針對(duì)葉片內(nèi)部的質(zhì)量進(jìn)行深入的檢查,我們的粘接質(zhì)量和粘接缺陷進(jìn)行檢查。
我們這種向風(fēng)力設(shè)備可以通過(guò)不同的掃描模式形成例題的圖像,非常直觀地看到葉片的成型質(zhì)量缺陷,我們從這個(gè)粘接面可以看到粘接面有很多的粘膠質(zhì)量不足等等,幫助大家進(jìn)行判定,對(duì)相關(guān)的葉片進(jìn)行維修。
接下來(lái)給各位領(lǐng)導(dǎo)回報(bào)一下IEC61400-5的基本概況,主要是兩個(gè)方面。
第一方面是我們標(biāo)準(zhǔn)編制的一個(gè)過(guò)程,IEC61400-5是IEC關(guān)于風(fēng)輪葉片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造以及運(yùn)輸、吊裝、運(yùn)行維護(hù)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是由中國(guó)主持編制的風(fēng)電行業(yè)第一個(gè)IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我們一直做這個(gè)工作,因?yàn)槿~片是屬于復(fù)合材料比較復(fù)雜,葉片本身的特殊性,標(biāo)準(zhǔn)的編制持續(xù)了9年,這9年的標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程也見(jiàn)證了國(guó)內(nèi)風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)的起起伏伏,9年的過(guò)程中一些牽頭參與編制的企業(yè)因?yàn)榉N種問(wèn)題一些企業(yè)已經(jīng)退出了市場(chǎng),還有參與標(biāo)準(zhǔn)編制的專家也變換了工作單位和崗位,但大家還是持之以恒地來(lái)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作,經(jīng)過(guò)9年19次會(huì)議討論,標(biāo)準(zhǔn)基本于2017年定稿,目前正在進(jìn)行IEC體系內(nèi)部的投票工作,我們根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也同步啟動(dòng)國(guó)標(biāo)的修訂工作。
第二方面給各位領(lǐng)導(dǎo)簡(jiǎn)單匯報(bào)一下我們IEC61400-5一個(gè)基本的框架和內(nèi)容,首先IEC61400-5是為葉片的設(shè)計(jì)方、制造方、我們購(gòu)買(mǎi)方、材料供應(yīng)商,使用方、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供技術(shù)參考的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)包括了氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料評(píng)估、安裝與運(yùn)行維護(hù)的要求,標(biāo)準(zhǔn)包含了8章內(nèi)容,葉片坐標(biāo)系是風(fēng)輪坐標(biāo)系和弦? 坐標(biāo)系,坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)化每個(gè)單位在使用過(guò)程中有不同的標(biāo)準(zhǔn),轉(zhuǎn)化過(guò)程是比較復(fù)雜的,我們要做葉片的結(jié)構(gòu)校核分析,這兩個(gè)坐標(biāo)系是比較標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系,對(duì)我們將來(lái)做標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的時(shí)候,客戶提要求的時(shí)候,我們會(huì)得到這樣的坐標(biāo)系。
第二是設(shè)計(jì)要求,明顯設(shè)計(jì)流程與載荷,第二部分是對(duì)葉片特殊性參數(shù)進(jìn)行了定義和明確,第三啟動(dòng)設(shè)計(jì),比如說(shuō)曹聲和CP的技術(shù)提出了比較明確的要求。
第四章節(jié)對(duì)材料從材料的選擇、測(cè)試項(xiàng)目、生產(chǎn)制造能力等多個(gè)維度進(jìn)行了明確,充分表明了材料對(duì)于葉片重要性,明確了設(shè)計(jì)對(duì)制造,我們9年的編制過(guò)程貫穿了我們整個(gè)的編制過(guò)程,他們每次標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程都會(huì)提到材料設(shè)置和材料選擇講材料的重要性,把材料、材料測(cè)試放在標(biāo)準(zhǔn)中非常重要的地位進(jìn)行說(shuō)明。
第五部分就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中明確了設(shè)計(jì)對(duì)制造要求和對(duì)制造的偏差,重量的偏差、質(zhì)量劑的偏差,長(zhǎng)度的偏差等等,在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中給出了明確的定義,目前標(biāo)準(zhǔn)給的偏差范圍目前比國(guó)標(biāo)更寬松一點(diǎn)。
第六部分就是關(guān)于葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分,這部分的標(biāo)準(zhǔn)也是花了大概9年時(shí)間,對(duì)業(yè)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)重新進(jìn)行了定義,這部分也是我們標(biāo)準(zhǔn)在修訂過(guò)程中話費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)的部分,標(biāo)準(zhǔn)話費(fèi)9年來(lái)寫(xiě),這9年過(guò)程中每次會(huì)議,因?yàn)橐婕暗饺蚋鱾€(gè)國(guó)家,每次參會(huì)的專家都不同,上一次會(huì)議參會(huì)的專家可能會(huì)被下一波參會(huì)的專家推翻,比如說(shuō)這次取1.2,下次可能覺(jué)得1.2不合理,花費(fèi)大量人力和物力完成這個(gè)工作。
全球各個(gè)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)并不是完全統(tǒng)一的,大家對(duì)這個(gè)認(rèn)知完成不一樣。
第七個(gè)是葉片的制造要求,首先標(biāo)準(zhǔn)對(duì)葉片的制造車(chē)間提出了明確要求,設(shè)備工裝、材料、存儲(chǔ)、人員提出了明確的定義,第二個(gè)對(duì)工廠的質(zhì)量管理體系提出了要求,第三我們標(biāo)準(zhǔn)對(duì)關(guān)鍵的生產(chǎn)工序進(jìn)行了一些明確,包括我們的纖維布的鋪設(shè)、粘接、固化等等,在這里要說(shuō)一下,因?yàn)楫?dāng)時(shí)參與編輯的很多企業(yè)對(duì)這個(gè)工序的設(shè)置還是有異議的,有些企業(yè)像西門(mén)子他們的生產(chǎn)工序和我們現(xiàn)有的生產(chǎn)工序也是不一樣的,所以這個(gè)也是大家花了很長(zhǎng)時(shí)間溝通,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到底怎么寫(xiě)。
同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在我們用很多都是玻璃纖維、碳纖維等等,還有其他的材料,比如說(shuō)竹纖維等等,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也是花了一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容對(duì)其他的制造材料提出了說(shuō)明,提出了一些相應(yīng)的要求。
最后一部分對(duì)我們制造過(guò)程的檢驗(yàn)工序進(jìn)行了明確,最后一章對(duì)葉片的運(yùn)輸、吊裝、安裝進(jìn)行了說(shuō)明,對(duì)葉片的運(yùn)行維護(hù)要求進(jìn)行了說(shuō)明。
重新進(jìn)行了一個(gè)重構(gòu),材料安全系數(shù),對(duì)我們環(huán)境葉片影響比較重要的,制造安全系數(shù),載荷的安全系數(shù),這里不深入展開(kāi)了,我們想談γ-m5的時(shí)候,為什么提到這樣的問(wèn)題,以前大家知道我們?nèi)~片在極限載荷下,最明顯的在合并不一定處在在四個(gè)方向載荷上,是出現(xiàn)在40、60、120度的載荷上,你采用γ-m5A,你的載荷數(shù)更高安全系數(shù)更低,我們討論國(guó)外很多企業(yè)做得也不是特別細(xì),大家在討論的時(shí)候,我做疲勞分析的時(shí)候,我們用疲勞載荷譜還是持續(xù)載荷大家是有異議的,大家提議的時(shí)候定義了載荷譜的定義,你的載荷譜最夠精密的話,你的安全系數(shù)會(huì)很低。
我把這個(gè)IEC61400-5里面不同分期項(xiàng)目的安全系數(shù)列了出來(lái),首先這個(gè)纖維極限安全系數(shù),我們看到標(biāo)準(zhǔn)要求γ-m0到γ-m5都列出來(lái)了,我們可以看到如果我們做了足夠的基礎(chǔ)研究和分析的話,我們可以做得很小1.2,我們沒(méi)有做的話要取到2.9,如果疲勞我們做了分析可以取到3.558,沒(méi)做過(guò)分析就要取到1.2,這對(duì)我們?nèi)~片分析取得更高的要求,我們需要更多的基礎(chǔ)研究,或者是基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備幫我們把基礎(chǔ)安全系數(shù)降下來(lái),我們的儲(chǔ)能和制造電力功能要非常完善。
這個(gè)是纖維間失效安全系數(shù),和夾心結(jié)構(gòu)安全系數(shù),夾心結(jié)構(gòu)大家前面做得可能不是特別多,纖維間安全系數(shù)他們國(guó)外對(duì)纖維間失效把握也不是特別準(zhǔn),大家很難在這個(gè)層次拉開(kāi)差異,這個(gè)是穩(wěn)定性分析的安全系數(shù),差異也是比較大,差了將近一倍的關(guān)系。
這是粘接的安全系數(shù),這個(gè)差異是非常大的,我們粘接做得足夠好的話,這個(gè)對(duì)大家降本非常有幫助。
最后我們也把新標(biāo)準(zhǔn)的安全系數(shù)和咱們國(guó)標(biāo)的安全系數(shù)做了對(duì)比分析,這個(gè)分析上可以看我們以前的標(biāo)準(zhǔn)基本上都是固定值,我的安全系數(shù)取多少是固定的,但是IEC61400-5安全系數(shù)是浮動(dòng)的,可以在很小和最大值之間進(jìn)行變化。
我想新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,對(duì)于我們行業(yè)來(lái)講具有一定的挑戰(zhàn),作為機(jī)遇我們都在講減重,很多葉片制造企業(yè)也在談,我葉片安全系數(shù)那么高,是不是可以通過(guò)降低安全系數(shù)減少重量,大家做的時(shí)候沒(méi)有依據(jù),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我們?nèi)~片建中提供了依據(jù),也為我們降本提供了更明確的技術(shù)規(guī)范路徑,也為我們基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備提供了督促作用,要求我們不斷完善技術(shù)儲(chǔ)備,把一些基礎(chǔ)做得更好,更完善。
挑戰(zhàn)第一點(diǎn)來(lái)講,我們?cè)诤芏囹?yàn)證方面可能做得還不夠,我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)可能沒(méi)有辦法和歐美已經(jīng)做過(guò)驗(yàn)證的企業(yè)進(jìn)行抗衡,這是我們面臨的最大的挑戰(zhàn),我們?cè)诂F(xiàn)有水平如何實(shí)現(xiàn)和歐美的對(duì)接,這是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。
第二如果低的安全系數(shù)技術(shù)方面需要我們做大量更精細(xì)化的設(shè)計(jì)校核進(jìn)行保證,就需要我們?nèi)~片企業(yè)配置更多的人力資源實(shí)現(xiàn)安全系數(shù),提供更高的要求,我們?nèi)~片設(shè)計(jì)有很大的安全系數(shù),2.6、2.5,你取到1.2對(duì)我們制造提出了更高的要求,怎么制造當(dāng)中保證質(zhì)量滿足1.2的要求而不出現(xiàn)失效。
第三方面也是希望和大家一起交流,希望大家能夠參考IEC61400-5這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我們現(xiàn)有的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些復(fù)合、確認(rèn),是不是我們現(xiàn)有的知識(shí)水平和制造水平能夠持續(xù)滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求,因?yàn)樾聵?biāo)準(zhǔn)提出了要求也是大家經(jīng)過(guò)多年討論確定下來(lái)的,如果是不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,肯定會(huì)有一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),最后頁(yè)是非常感謝各位長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)我們建立的支持和幫助 。
謝謝大家!
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