如何做好風(fēng)電葉片缺陷的檢測(cè)工作

楊慶戈

摘 要：風(fēng)電葉片在生產(chǎn)，運(yùn)輸，安裝等過程中，缺陷損傷都是不可避免的。因此，本文主要分析了風(fēng)電葉片的缺陷和無(wú)損檢測(cè)工作進(jìn)行了相關(guān)的分析探討，予以有關(guān)單位參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電葉片;缺陷;檢測(cè)技術(shù)

1 風(fēng)電葉片主要缺陷的種類

1.1 生產(chǎn)制作過程中的缺陷

風(fēng)電復(fù)合材料葉片的生產(chǎn)是一個(gè)細(xì)節(jié)控制的過程，細(xì)節(jié)控制直接決定了葉片質(zhì)量的好壞。目前國(guó)內(nèi)外風(fēng)電葉片的生產(chǎn)，基本由傳統(tǒng)的手糊制作改為了真空灌注，這在很大程度上減少了因人工操作失誤而引入的缺陷。從而導(dǎo)致了風(fēng)電葉片出現(xiàn)纖維布皺褶，纖維布，氣泡，粘接寬度不夠以及缺膠等有關(guān)缺陷，對(duì)于風(fēng)電葉片在生產(chǎn)制作過程當(dāng)中的殘留缺陷，現(xiàn)目前有很多的風(fēng)電葉片生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并不能有效的直接檢測(cè)到這些問題，而且這些有關(guān)缺陷在風(fēng)電葉片成型之后都是很難被發(fā)現(xiàn)的，這些缺陷在一定程度上都是會(huì)影響風(fēng)電葉片的剛度以及強(qiáng)度的。

根據(jù)現(xiàn)目前風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行風(fēng)機(jī)葉片的有關(guān)事故進(jìn)行分析，風(fēng)電葉片粘接開裂的問題出現(xiàn)的相對(duì)較多，因此風(fēng)電葉片上所有的粘接位置都是會(huì)影響到葉片結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵區(qū)域，因?yàn)轱L(fēng)電葉片大部分粘接的位置都是盲粘的，這樣的操作是不可能避免出現(xiàn)氣泡和缺膠等缺陷，雖然可以通過紅外照相儀來(lái)進(jìn)行可視化檢測(cè)葉片的粘接情況和固化反應(yīng)，但是這種方法的成本是非常高的，要在生產(chǎn)過程當(dāng)中對(duì)每一個(gè)風(fēng)電葉片都進(jìn)行檢測(cè)，這樣做的難度是非常大的，現(xiàn)目前還在研究階段。風(fēng)電葉片粘接區(qū)的粘結(jié)劑涂抹較少的話會(huì)導(dǎo)致缺膠現(xiàn)象出現(xiàn)，葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中就會(huì)出現(xiàn)開裂，脫落等情況，并且還會(huì)形成很小的裂紋，這些裂紋都將在葉片運(yùn)轉(zhuǎn)過程中影響到整體風(fēng)電葉片的結(jié)構(gòu)安全問題。

1.2 運(yùn)輸安裝缺陷

風(fēng)電葉片因?yàn)樽陨沓叽巛^大，在實(shí)際運(yùn)輸過程中，有可能會(huì)出現(xiàn)某些內(nèi)部原因和外部原因所引起的損傷。若是風(fēng)電葉片在運(yùn)輸中出現(xiàn)損傷，那么葉片的表面就會(huì)留下較為明顯的傷痕，這些傷痕若是得不到及時(shí)處理，將會(huì)直接影響到風(fēng)電葉片的正常使用壽命。

2 風(fēng)電葉片缺陷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1 超聲檢測(cè)技術(shù)

在一定程度上超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是根據(jù)超聲波的材料正常區(qū)域以及內(nèi)部缺陷的衰減和反射之間的差異化，從而來(lái)確定風(fēng)電葉片缺陷位置以及缺陷點(diǎn)的大小程度，在很大程度上根據(jù)風(fēng)電葉片的材料特征以及實(shí)際的維修經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行相關(guān)判斷，然后去確定風(fēng)電葉片缺陷的種類。因?yàn)閺?fù)合型的材料結(jié)構(gòu)是具有極為明顯的向異性特征，在一定程度上其性能的離散型也是相對(duì)較大的，所以，風(fēng)電葉片自身所出現(xiàn)的缺陷機(jī)制是極為復(fù)雜的，并且在該自身中也是變化最多的，在風(fēng)電葉片復(fù)合材料中的構(gòu)件中其聲衰也是相對(duì)較大的，所以針對(duì)風(fēng)電葉片的玻璃鋼材料結(jié)構(gòu)超聲波檢測(cè)方式主要是包含了脈沖回波方法和射線檢測(cè)技術(shù)方法。在一定程度上充分運(yùn)用超聲波檢測(cè)技術(shù)，這對(duì)于風(fēng)電葉片的缺陷性質(zhì)判斷是極為準(zhǔn)確的，主要是因?yàn)閺?fù)合材料自身性質(zhì)中的特征，能夠讓超聲波檢測(cè)技術(shù)將缺陷大小和位置呈現(xiàn)在反射脈沖當(dāng)中。所以能夠極為準(zhǔn)確的判斷風(fēng)電葉片缺陷位置和大小等情況。在風(fēng)電葉片缺陷超聲波檢測(cè)技術(shù)過程中，首先要了解該部位再生產(chǎn)制作過程中是否容易出現(xiàn)缺陷等有關(guān)知識(shí)，與此同時(shí)還要了解風(fēng)電葉片被檢測(cè)的部位材料以及制造方法等，其中最為重要的是檢驗(yàn)人員一定要是經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，這樣才能保障葉片缺陷檢測(cè)是否更為準(zhǔn)確等。

2.2 X射線檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于風(fēng)電葉片來(lái)說，X射線檢測(cè)技術(shù)是最為有效的檢測(cè)方式之一，與此同時(shí)該檢測(cè)技術(shù)也是最佳的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，特別適合在風(fēng)電葉片缺陷測(cè)試中，對(duì)于風(fēng)電葉片缺陷的空隙等缺陷有著極為重要的檢測(cè)準(zhǔn)確度。如下圖所示。

風(fēng)電葉片孔隙圖

伴隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)和科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)逐漸趨于完善，在很大程度上普遍運(yùn)用在各行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。其中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是充分利用圖像增強(qiáng)器去將穿透的復(fù)合材料之后的射線信息轉(zhuǎn)化成為可是圖像的信息，這個(gè)過程中又被稱之為光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，然后得到的結(jié)果將其實(shí)時(shí)輸入在計(jì)算機(jī)當(dāng)中。在一定程度上通過計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)處理之后，可以將完整的風(fēng)電葉片缺陷圖像轉(zhuǎn)化成為數(shù)字圖像，將其全部顯示在屏幕上，并且能夠清晰的看到復(fù)合材料中風(fēng)電葉片缺陷的大小和具體位置等內(nèi)容。但是對(duì)于風(fēng)電葉片中最常見的缺陷分層檢測(cè)是很難得到實(shí)現(xiàn)的，這對(duì)于平行在復(fù)合材料表面的射線技術(shù)也是不具敏感性的。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在風(fēng)電葉片缺陷檢測(cè)工作中要充分運(yùn)行現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，運(yùn)用X射線檢測(cè)技術(shù)和超聲檢測(cè)技術(shù)，這兩種方法是最有效也是最直接的方法，還是現(xiàn)階段運(yùn)用最為廣泛的方法，在檢測(cè)過程中葉片必須要處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于這兩種檢測(cè)方法還在不斷完善中，在未來(lái)一定會(huì)成為風(fēng)電葉片安全檢測(cè)的一種主要手段。

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