趙國彬：尊敬的各位嘉賓，各位領(lǐng)導(dǎo)，大家下午好！我是來自于DNV可再生能源認(rèn)證中國區(qū)的趙國彬，今天很榮幸在這個場合和各位分享一下葉片前緣保護(hù)的雨蝕或者說侵蝕和分層的推薦方法的介紹。
說起前緣雨蝕或者說前緣保護(hù)，今天上午我們的各位專家和下午的專家都有提到，這是一個現(xiàn)在前緣帶雨蝕的損傷或者說跟我們?nèi)~片維修中，尤其是海上葉片維修中非常關(guān)注的一個問題。那么我就這個問題和各位分享一下，DNV在這個推薦方法或者是標(biāo)準(zhǔn)中有什么樣的要求，或者說可以和行業(yè)中可以分享哪些經(jīng)驗，它可能著眼點(diǎn)并不在維修，可能是在于它的機(jī)理的研究或者是預(yù)防、預(yù)判的過程中。
首先大家可以看到這個標(biāo)準(zhǔn)化在DN面叫DNVRP0573，另外一個是RP0171，這個新的標(biāo)準(zhǔn)是基于我們測試標(biāo)準(zhǔn)的條件下，應(yīng)用測試的結(jié)果來進(jìn)行耐雨蝕的機(jī)理的分析，所以我今天所講的都是圍繞著右邊的那個雨滴的形狀和形態(tài)，對我們前緣系統(tǒng)的沖刷或者說腐蝕或者是疲勞的載荷的一個破壞形式，和怎么樣去研究它的一個過程。
說起RP，可能大家沒有一個概念，什么叫RP，RP的全稱就是英文的縮寫，就是推薦方法。那么說到推薦方法，就不得不講一下，這一頁是講DNV在整個風(fēng)能領(lǐng)域的一個標(biāo)準(zhǔn)的由來的組成。DNV現(xiàn)在是全球領(lǐng)先的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，在風(fēng)能上是有全套的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，它所有的標(biāo)準(zhǔn)第一層是引用著就是服務(wù)規(guī)范，他也是給全行業(yè)公開使用和免費(fèi)下載的。另外就是IEC，可能我們在最右手邊的DNVGLSE0074，客戶都可以使用這樣一個指導(dǎo)原則。
第二個是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)這一級，所有的材料、標(biāo)準(zhǔn)都可以根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計原則和標(biāo)準(zhǔn)去開發(fā)它的產(chǎn)品，還有最后去在這個產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中使用，因為這個標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過取證之后我們是全球互認(rèn)的，這個還是很重要的。那么另外一個問題衍生出來了，如果說標(biāo)準(zhǔn)目前的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，不管是DNV的標(biāo)準(zhǔn)也好，IEC的標(biāo)準(zhǔn)也好，還是各個國家的標(biāo)準(zhǔn)也好，沒有覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)怎么辦呢？那么DNV的做法就是最下面一行，JIP，也就是聯(lián)合工業(yè)開發(fā)項目，就是針對于目前行業(yè)中所遇到的一些重點(diǎn)問題、熱點(diǎn)問題和難題如何處理，大家可以把它認(rèn)為是標(biāo)委會，是由DNV來組織的。比如說他可以針對某一個熱點(diǎn)問題，來邀請相關(guān)利益方，比如說主機(jī)廠、保險公司、銀行以及相關(guān)的企業(yè)，來共同參與和討論研究分享大家的經(jīng)驗，最后形成的標(biāo)準(zhǔn)九叫RP，所有的RP都是由這個組委會共同完成的，今天講的0573也是由這個組委會完成的。
我們可以看到右邊的字眼，有低溫的現(xiàn)在也有高溫的，超過50度的就是高溫的風(fēng)機(jī)，他就是把難點(diǎn)和沒有覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)給覆蓋到了。再下面那個是我們主要是根據(jù)海上的風(fēng)機(jī)的腐蝕的條件，非常惡劣，開發(fā)的一款推薦方法叫做腐蝕保護(hù)，我們現(xiàn)場有業(yè)主或者是海上的業(yè)主可以去看一下，有非常詳細(xì)的指導(dǎo)。
再接下來兩個就是我們的前緣系統(tǒng)的雨蝕基底和分層，還有測試。目前和我們相關(guān)的就是最下面的這個，我們內(nèi)部講JIP叫下一代葉片開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)或認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)。它的重點(diǎn)是針對于我們目前最新的標(biāo)準(zhǔn)，140-5和0576兩個標(biāo)準(zhǔn)，沒有覆蓋到的地方來提前做預(yù)判，因為未來葉片的新的標(biāo)準(zhǔn)以及我們今天討論的很多重點(diǎn)難題問題都會在新的標(biāo)準(zhǔn)中幫它覆蓋到。但是現(xiàn)在的JIP可能我們在超前，就是未來怎么判定葉片的質(zhì)量是不是由新的標(biāo)準(zhǔn)和熱點(diǎn)問題都覆蓋到了，所以在這個JIP上也有，但是心里也是正在進(jìn)行中。
這兩頁我就不細(xì)講了，這是我們JIP共同工作組的工作方法，最后形成一個工作報告。這個是0171，我上面有聽說大家有前緣耐雨蝕系統(tǒng)可以經(jīng)過螺旋槳的雨滴的沖擊。我希望大家可以越來越多的關(guān)注到這樣一個測試，因為目前全球來講，具有這樣測試能力和設(shè)備的也不多，但是這個測試還有它的獨(dú)到性和特殊性，它不像傳統(tǒng)的強(qiáng)度的測試，不同的實驗室之間都可以做數(shù)據(jù)的重新測試。那么這個耐雨蝕的測試是你在哪里測的，那一次在那個地方測試的才能對比。我也知道國內(nèi)一些開發(fā)測試的資源也在積極的探索，因為未來雨蝕的測試的量將會非常大。
這個就是我們的0573，我今天要分享的，這個是在2020年12月，到目前來看也是非常新的一個標(biāo)準(zhǔn)。參與的機(jī)構(gòu)有哪些呢？就是相關(guān)利益者，可以看到有acciona，到主機(jī)廠，測試公司都有，在當(dāng)初發(fā)布的時候，我們也在國內(nèi)廣泛的邀請了各大主要的客戶，最終可以看到上海電氣當(dāng)時也是同意并確認(rèn)參加了這個過程，也是全程參與了這個標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和貢獻(xiàn)，我們也很高興有國內(nèi)的企業(yè)積極的參與當(dāng)中。未來有類似的機(jī)構(gòu)，我們也歡迎在座的所有希望能參加的，只要跟自己相關(guān)的都可以來參加，我們是非常開放的去做標(biāo)準(zhǔn)的。
這個就是在開發(fā)的過程中，它的定義和概念，這個圖可能以前大家有看到過，對于涂層保護(hù)的一個雨蝕的基理，非常復(fù)雜。它同時和我們的結(jié)構(gòu)和氣動和下場的環(huán)境還有材料本身都有相關(guān)的關(guān)系，同時它又有非常難的技術(shù)挑戰(zhàn)，比如說我們的材料的模型，還有腐蝕的力學(xué)，以及漸進(jìn)式的破壞，以及雨滴的沖刷的軌跡和加速的老化特殊場所的實驗等等，這些在原來復(fù)合材料當(dāng)中都是沒有關(guān)注的或者說是一個空白的。那么在整個我們JIP標(biāo)準(zhǔn)研討中，這些點(diǎn)都會作為工作重點(diǎn)的研討方向，并且最后會形成一個成果。
這個是它的五步的工作內(nèi)容，總結(jié)起來剛才說的特點(diǎn)和技術(shù)挑戰(zhàn)都是這個里面的內(nèi)容，但是它最重要形成我們雨滴沖刷前緣保護(hù)和風(fēng)機(jī)工作所有的工況結(jié)合起來，單獨(dú)工況是很簡單的，單獨(dú)的雨滴也是很簡單的，但是把它結(jié)合起來這就是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。
我就以第四步工作為例，在最右手邊，大家可以看到，它的邏輯是，比如說我們的涂層前緣保護(hù)涂層的每一層的產(chǎn)品性能，它的測試性能疊加原材料的安全系數(shù)，最后測算出來我們這個項目開發(fā)的材料模型來驗算出來它的承受能力。另外針對雨滴的載荷以及冰載等等，來判定出他這樣一個載荷，最后我們就相當(dāng)于整個雨滴打到葉片表面的一個載荷，要小于你的前緣保護(hù)系統(tǒng)的載荷，說明這個材料是可以接著用的，否則的話就要更改，要重新調(diào)，或者調(diào)更厚或者是改配方。
這個是對于它破壞形式的漸進(jìn)式的介紹，這個就不細(xì)講了。
然后這個是重點(diǎn)的在0573中的失效模型，因為前緣保護(hù)的失效模型有很多，今天上午和下午都看到了前緣的損傷是很嚴(yán)重的，但是那種損傷程度無外乎這邊的兩種，其一就是雨蝕，我們經(jīng)過雨滴沖刷之后，表面的油漆脫落，然后基材老化。另外一種就是我們的分層，但是分層可能在原來的研究中沒有過度關(guān)注，比如說它的極限、疲勞以及雨滴的載荷等等，接下來我都會介紹一下。
在雨滴沖刷或者是單純的雨蝕過程中，我們引入了一個概念叫Durability耐久性，因為雨蝕是可以計算出來的，但是雨滴沖刷過去的破壞是不能計算的，只能看相對的哪一套系統(tǒng)的耐久性時間更長，所以我們在這個標(biāo)準(zhǔn)中是特別強(qiáng)調(diào)了它的耐久性的概念。
第二個是計算方法，我們引入了一個累計損傷的公式，同時這個公式的概念就是它首次把我們雨滴沖刷漸進(jìn)式損傷和前緣的損失和破壞首次關(guān)聯(lián)在一起，這個所有的數(shù)據(jù)要從我們的螺旋槳的耐雨蝕的沖擊中得來的，這是一個最終的判定方法。
說起測試，這邊有幾個紅框的就是，首先就是加速的耐雨蝕測試，我們可以看到它的葉片要達(dá)到100米每秒，同時它還有一個高加速的雨蝕測試，可以達(dá)到160米美妙，這個就是要加速它的老化或者是雨蝕的速度。下面的測試是各三個樣品，這個很多客戶已經(jīng)在測的。這個也是，在這個測試中，他是根據(jù)雨滴和雨量的分布，采取了雨滴為2毫米的雨滴來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的測試，其他的雨滴是可以根據(jù)它的分布和量化來進(jìn)行標(biāo)定的。
下面這個我就給各位介紹一下他由于分層，由于葉片本身引起的，其實我們所有行業(yè)大多數(shù)關(guān)注的都是涂層本身和雨滴對它的沖蝕本身，目前來看是有，但是很少看到有企業(yè)在做這個葉片，因為葉片是動態(tài)在旋轉(zhuǎn)，他是有他的極限載荷和疲勞載荷的，這個疲勞載荷對于我們前緣保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)理研究做的是很少的。但是我相信未來隨著海上風(fēng)電的逐步擴(kuò)大會越來越多，因為這個海上運(yùn)維、維護(hù)前緣的成本太高了。
它分為兩點(diǎn)，一個是極限載荷，一個是疲勞載荷，極限載荷和疲勞載荷都是分別由我們?nèi)~片的基礎(chǔ)上對于前緣所加載的載荷提取的。比如說極限載荷，它可以通過標(biāo)準(zhǔn)樣條的拉伸測試，但是這個測試的樣條如果在座的有做測試或者是做復(fù)合材料測試的都知道，原來的測試都是玻璃鋼本體，還沒有加涂層的，那么這個測試就要求把前緣所有的前緣保護(hù)涂層加去，然后來做拉伸測試，看它的性能。
地個部分就是疲勞，針對我們部件的疲勞測試，疲勞測試的等效是4000，我們做拉大批拉分別做200萬次常溫和零下35度25萬次，如果說這個有大于4000次未用電的情況還要做一個疲勞后的測試。那么大于4000次是什么概念呢？傳統(tǒng)概念是沒有這么高，但是目前國內(nèi)是葉片又細(xì)又軟，柔性比較大，所以它的葉片可能到4000甚至可能到5000，所以如果未來大家測試的時候把這一條也加上去，那它就非常適合我們國內(nèi)的情況了。
這個是雨滴的載荷和產(chǎn)生的老化對它的影響，它的影響主要有幾種，一個是我們的剝離力還有一個就是橙色的這個，也就是長期的老化對它的影響。長期的老化我們可以看到黑體的部分，在這個過程中它都有說明，在海上風(fēng)電，這個老化測試是必須要做的，它的老化大概是25周，每七天為一個周期，做UAA的340，根據(jù)16474的光照，還有一個是耐鹽霧，如果證明這個基材不受鹽霧影響，那也可以換成其他的。所以經(jīng)過這樣一個25周的老化，再去做它的強(qiáng)度，再去做它的耐雨蝕性能是非常必要的，這個目前國內(nèi)做的也非常少，或者說整個行業(yè)做的都非常少。可能原來我們國內(nèi)大多數(shù)都是陸上風(fēng)電，陸上風(fēng)電雨蝕情況沒有那么嚴(yán)重，那么海上風(fēng)電我覺得這一條是推薦做的。這個是推薦，是非強(qiáng)制的，但是它對前緣保護(hù)有著一個非常大的促進(jìn)作用。
另外在這個過程中還有一個比較細(xì)節(jié)的地方，就是我們的前緣保護(hù)系統(tǒng)中，這個基材怎么去定義，因為目前已經(jīng)出現(xiàn)有一些前緣保護(hù)系統(tǒng)允許基材破壞，那么在這個破壞的時候就要聯(lián)系我們?nèi)~片的設(shè)計，如果它的基材變薄了，那么在設(shè)計的時候就需要用那個薄的，而不是那個厚的，所以我們首次把涂層系統(tǒng)和葉片的設(shè)計進(jìn)行了緊密的關(guān)聯(lián)。
這是我們的經(jīng)過老化和沒有長期老化的一個加速實驗，這邊綠色的是經(jīng)過高加速實驗的，藍(lán)色的是沒有的，右邊就可以反推出來我們用高周期的加速實驗來推導(dǎo)出來沒有加速老化的雨蝕實驗，相當(dāng)于用快速的方法模擬出傳統(tǒng)意義上的前緣保護(hù)系統(tǒng)的耐久性的判定。
剛才說的所有的這些如果歸納為在DNV我們可以給各位做一個什么樣的支持呢？我可以快速講一下。第一個和第二個都是和設(shè)備有關(guān)，剛才講了一些非標(biāo)設(shè)備，它有標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備，這個標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備不可互通，不可共享怎么辦？可以委托DNV來作為第三方，因為我們在歐洲和其他地方都做了很多，包括和設(shè)備廠都有很多的標(biāo)準(zhǔn)共同開發(fā)，還有共同合作。在國內(nèi)如果開發(fā)這樣的設(shè)備，我們可以針對于0171的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備。第二個就是實驗室許可，第三個就是我們的涂層系統(tǒng)材料本題的。最后一個我們這邊可能要多說兩句，最后一個系統(tǒng)，前緣保護(hù)系統(tǒng)整體的一個判定，至少目前來講還是一個全新的領(lǐng)域，它就是講了針對于剛才講的所有的極限強(qiáng)度、疲勞載荷等等來綜合評價，不僅是從雨蝕測試來評價，也從我們的疲勞和力學(xué)的機(jī)理去評價這個前緣保護(hù)的系統(tǒng)是否有效。所以它最終是我們在DNV可以頒發(fā)一個全保護(hù)系統(tǒng)有效性評價的適應(yīng)性。
我最后用一分鐘介紹一下DNV在能源行業(yè)中的使用系統(tǒng)，今年三月起，我們正式更名為DNV，也是在能源轉(zhuǎn)型的大背景下，DNV在全球范圍內(nèi)把原有的傳統(tǒng)的石油天然氣行業(yè)正式并入能源，現(xiàn)在的名字叫能源系統(tǒng)部，能源系統(tǒng)部的范圍包括風(fēng)能、太陽能、儲能、氫能、電網(wǎng)、石油天然氣的領(lǐng)域。
最后一頁，我們在六月份發(fā)布了一個和未來五年能源轉(zhuǎn)型的十大行業(yè)，我們也看到其中有風(fēng)電，漂浮式風(fēng)電。謝謝大家。(內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥，請聯(lián)系修改！)
