复合材料风电叶片静态无损检测方法研究进展.pdf

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1、第44卷，第6期工程塑料应用Vol.44，No.61372016年6月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJun.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.06.029*复合材料风电叶片静态无损检测方法研究进展田松峰，韩强，王美俊，胥佳瑞(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，河北保定071003)摘要：主要对复合材料风电叶片在制造、运输、运行过程中常见缺陷成因进行了分析，对目前国内外可用于叶片全尺寸静态检测的几种无损检测方法发

2、展情况作了概述，指出红外热成像技术、超声波检测技术、射线成像技术、磁检测技术可快速地对复合材料风电叶片进行全尺寸静态检测。关键词：风电叶片；缺陷；无损检测；复合材料中图分类号：TB302.5文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)06-0137-05ResearchProgressinStaticNon-destructiveTestingMethodsforWindTurbineBladesofCompositeTianSongfeng，HanQiang，WangMeijun，XuJ

3、iarui(KeyLabofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Thecommoncausesofdefectsofcompositewindturbinebladesinthemanufacturing，transportation，andoperationprocesseswereanalyzed.The

4、developmentofseveralnon-destructivetestingmethodsusedinfull-sizestatictestingofwindturbinebladesathomeandabroadwasbrieflyintroduced.Itwaspointedoutthatinfraredthermalimagingtechnology，ultrasonicinspectiontechnique，X-rayimagingtechnique，magnetictestingt

5、echniquecouldquicklyaccomplishfull-sizestatictestingofcompositewindturbineblades.Keywords：windturbineblades；defect；non-destructivetesting；composite风能以其环保、廉价以及制造技术成熟度较高等优点，进行了分析，并介绍了超声波无损检测、红外热成像技术、射被誉为可再生能源中最具潜力的能源，已在世界各国得到大线成像技术以及磁检测技术四种静态无损检测方法在风电力开发

6、应用。据中国风能协会统计，截至2014年底，我国累叶片缺陷检测中的应用。[1]计安装风电机组76241台，累计装机容量114609MW。1风电叶片结构及其常见缺陷作为风电机组的关键部件，风电叶片的造价占整个风电机组1．1风电叶片的结构[2]的20%以上，其安全、耐用性是整个机组安全经济运行的风力发电机叶片一般为复合材料蒙皮与主梁构成的中保障。空薄壁结构，由叶根、外壳和主梁三部分组成，根部一般为金随着风电制造与运行技术的成熟，风电机组功率不断属板卷筒结构，外壳及主梁采用玻璃钢或碳纤维等具有比强增大，相

7、应叶片尺寸不断增大，由于叶片的维护与修复均在度高、比模量高、轻质、耐腐蚀等性能的复合材料，其在整个[5]高空进行，一旦叶片质量出现问题，将会产生巨大的修复或风电叶片中的质量一般占到90%以上。叶片制造过程中更换费用，还会影响机组的稳定性。因此，在叶片制造成型一般先在各专用模具上分别成型叶片的上下外壳、抗剪切腹[6]后或安装前检测其是否存在缺陷是十分必要的。目前叶片板，然后再将上下外壳和主梁粘接形成一体。图1为风电出厂前的检测方法一般有目视法、敲击法、疲劳测试、雷击测叶片截面图。[3]试、静力学测试等

8、常规的物理检测方法，并不能精确地检1．2风电叶片常见缺陷测出其近表面或深层缺陷。风电叶片大都采用玻璃钢或碳风力发电机叶片常见缺陷的来源可分为三类：制造过纤维材质，采用真空灌注工艺(VARIM)制成，受制造工艺以程、运输及安装过程、运行过程。及随机因素的影响，叶片内部难免会出现气泡、夹杂、裂纹、*中央高校基本科研业务费专项资金项目(12Q39)，河北省自然分层、脱粘等结构缺陷，这些缺陷在叶片运行中反复遭受动科学基金项目(E2012502016)／静载荷、疲劳、环境因素的