2020年8月6日，第六屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。

 

　　主旨發(fā)言中，上海麥加涂料有限公司技術(shù)總監(jiān)劉正偉做了題為《海上風(fēng)電前緣防護(hù)新方案》的演講。以下為發(fā)言實(shí)錄：

劉正偉↑
 

　　各位領(lǐng)導(dǎo)，各位同行，大家上午好，聽了趙總發(fā)言我壓力很大，也給了我很大的動(dòng)力，說(shuō)明該課題是行業(yè)中必須直面面對(duì)的，下面我把公司的經(jīng)驗(yàn)和想法和大家分享。

 

　　關(guān)于前緣防護(hù)，尤其是海上前緣防護(hù)，我們面對(duì)最大的問題是沒有標(biāo)準(zhǔn)。近十年來(lái)，中國(guó)前緣防護(hù)一直在做，但如何有效地評(píng)估材料，出現(xiàn)了很多分歧，也走了很多彎路。比如常見的測(cè)一測(cè)耐侵蝕、老化、濕熱、附著力等等，甚至做循環(huán)，這有必要嗎？當(dāng)然有必要。但這是一個(gè)必要條件。

 

　　關(guān)于前緣保護(hù)材料的評(píng)估，我簡(jiǎn)單舉幾個(gè)例子和大家探討，我們的觀點(diǎn)是，整個(gè)前緣保護(hù)材料的評(píng)估，目前來(lái)說(shuō)存在很多的盲區(qū)，任何一個(gè)盲區(qū)到最后都可能會(huì)造成完全不能接受的后果。

 

　　首先，主要是用彈性體進(jìn)行前緣保護(hù)，比較軟，可能受到材料本身流變性的影響。

 

　?。≒PT圖示）這是幾個(gè)廢舊的廠房，生活中有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，如果屋子長(zhǎng)年累月沒有人居住的話，玻璃特別容易破碎。玻璃在我們認(rèn)知中是固體，按道理講，在常溫環(huán)境，常溫常壓應(yīng)該不會(huì)產(chǎn)生變化，但在長(zhǎng)年累月中玻璃容易開裂。理論來(lái)講，所有的材料皆為流體，尤其是高彈性體更加突出。

 

　?。≒PT圖示）這是非常著名的固態(tài)瀝青滴落實(shí)驗(yàn)，固體瀝青和玻璃一樣，憑感覺是固體物，不會(huì)流動(dòng)。但從1927年到2013年瀝青一共滴出9滴，在常規(guī)常壓，一個(gè)固態(tài)的物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生毫米級(jí)的形變，只是時(shí)間比較長(zhǎng)。

 

　　彈性主要是三個(gè)部分組成，第一部分是普彈形變，這形變會(huì)瞬間恢復(fù)，不會(huì)產(chǎn)生副作用，也是做前緣材料保護(hù)的一種。第二是高彈形變，拉開松開外力會(huì)緩慢地恢復(fù)，這不可能百分之百恢復(fù)，這種可以接受，但我們希望能避免。最致命得是第三條黏性流動(dòng)，做材料保護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)第三種情況對(duì)雨蝕產(chǎn)生不好的效果，如果材料套上第三個(gè)性能提高雨蝕的話，該材料在將來(lái)運(yùn)行過程中會(huì)存在很多的風(fēng)險(xiǎn)，這種風(fēng)險(xiǎn)快的話可能一年半年，或者是五年以上。

 

　　（PPT圖示）蠕變是要絕對(duì)避免的，如果把這個(gè)作為主要性能會(huì)發(fā)生什么？首先材料會(huì)開裂，很多材料尤其是彈性體運(yùn)行一兩年發(fā)生輕微開裂，伴隨時(shí)間增長(zhǎng)可能出現(xiàn)剝離、消失，和實(shí)驗(yàn)室單純測(cè)試雨蝕的差距數(shù)據(jù)相距甚遠(yuǎn)。其中很重要的一點(diǎn)是蠕變的流動(dòng)性。剛才只是把前緣保護(hù)力學(xué)特征舉了簡(jiǎn)單的例子，里面的影響因素還有很多，時(shí)間關(guān)系，這里不做討論。

 

　　關(guān)于實(shí)際工況下的可靠性評(píng)估。

 

　?。≒PT圖示）這是一個(gè)葉片的正常運(yùn)輸過程，整個(gè)風(fēng)場(chǎng)葉片前緣會(huì)碰到樹頭，僅僅運(yùn)輸過程可能對(duì)前緣保護(hù)材料產(chǎn)生非常大的負(fù)面影響。如果材料本身沒有做這方面的評(píng)估，如果前緣保護(hù)材料在風(fēng)場(chǎng)失效這應(yīng)該歸誰(shuí)？這是一個(gè)很大的盲區(qū)。

 

　　風(fēng)場(chǎng)的條件是千變?nèi)f化的，很多時(shí)候我們覺得微不足道的條件，到最后都會(huì)產(chǎn)生一些完全不能接受的后果。

 

　?。≒PT圖示）這三個(gè)是做雨蝕測(cè)試樣板，同樣一個(gè)樣板，右邊的圖是風(fēng)場(chǎng)的一邊，這是蚊蟲的尸體，前緣被撞擊飛蟲飛蛾不可避免，這會(huì)產(chǎn)生多大的負(fù)面效果，對(duì)有些材料完全有影響，對(duì)有些材料產(chǎn)生破壞性的后果。測(cè)試之前，有斑點(diǎn)的區(qū)域是人為放上蚊蟲尸體，測(cè)試之前簡(jiǎn)單地清理蚊蟲尸體，涂層表面沒有發(fā)生變化。但經(jīng)過雨蝕一小時(shí)之后，有蚊蟲的地方涂層表面被破壞得很厲害，中后端沒有蚊蟲尸體的區(qū)域材料完好，如果以完好評(píng)估材料壽命可能有三五年，如果有蚊蟲尸體可能材料壽命不足半年。

 

　　（PPT圖示）關(guān)于刮擦，根據(jù)直覺不是很嚴(yán)重，但遺憾得是，很多材料壽命與厚度并沒有成正比。第一個(gè)照片保護(hù)材料經(jīng)過了很輕微的打磨，做完一小時(shí)雨蝕之后，中間兩個(gè)區(qū)域發(fā)生了明顯的破壞，未打磨區(qū)域完好無(wú)損，雨蝕繼續(xù)，達(dá)到三個(gè)小時(shí)之后，可以清楚地看到，原先沒有經(jīng)過刮擦的區(qū)域，保護(hù)臺(tái)的狀態(tài)完好，幾乎沒有變化，但原先受刮擦的區(qū)域完全失效了。

 

　　所以簡(jiǎn)單的蚊蟲尸體會(huì)造成不可挽回的后果，一個(gè)輕微的刮擦也能造成無(wú)法想象的后果。

 

　　第二方面，Mega海上風(fēng)電前緣防護(hù)新方案。

 

　　我們?cè)陲L(fēng)場(chǎng)做了調(diào)研，很害怕，如果材料設(shè)計(jì)領(lǐng)域一個(gè)參數(shù)考慮步驟，整個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)批量的問題，如果施工運(yùn)行領(lǐng)域，甚至如果有一個(gè)小小的盲點(diǎn)沒有考慮到也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的致命后果。為了應(yīng)對(duì)海上風(fēng)電前緣保護(hù)做了一些工作。首先把最基礎(chǔ)的雨蝕測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)從160m/s增長(zhǎng)到200m/s，與海上大功率葉片保持同比例增加。

 

　　第二，增加了小雨、中雨、暴雨以及特大暴雨的測(cè)試。不同材料對(duì)不同降雨類型有不同敏感程度。

 

　　第三，盡可能考慮了風(fēng)場(chǎng)實(shí)際存在的客觀因素，比如吊裝刮擦，凍雨、冰雹、飛鳥撞擊、表面臟污等等累計(jì)有20多項(xiàng)，這些累計(jì)可能存在的因素和前緣保護(hù)材料符合在一起做綜合性的評(píng)估，當(dāng)然評(píng)估的方式標(biāo)準(zhǔn)有待確認(rèn)，我們只是按照自己的理解制訂了內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　最后，完善失效模式的分析以及極限失效模式的分析。該材料畢竟沒有哪一家在風(fēng)場(chǎng)平穩(wěn)地運(yùn)行20年，不得不做最壞的打算，如果失效了怎么辦？在什么情況下會(huì)失效？失效到什么程度。

 

　　最后，在8月份正式推出新產(chǎn)品，新產(chǎn)品的編號(hào)是3650PF。

 

　　這是風(fēng)場(chǎng)的照片，請(qǐng)大家一起提寶貴意見，我們一起降低全行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，謝謝大家！

 

　?。▋?nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系修改）