叶片常见复合材料缺陷现场调查与对策探讨摘要：本文统计并综述了叶片和风机用复合材料构件的现场失效模式及其对策等，其中采用复合材料缺陷损伤技术对叶片的维修和维护属开创性的工作及科学维修方案的制定还亟待相关单位和学者开启。Abstract：Thispapersummarizedthefieldfailuremodeofbladeandfan-compositematerialcomponentsandproposedcountermeasures.Usingcompos-itematerialdefectdamagetechnologytorepairandmaintainthebladeisapioneer-ingworkandscientificmaintenanceplanstillneedstheestablishmentofrelevantin-stilutionsandscholars・关键词：叶片；失效；复合材料维修Keywords：blade；failure；compositematerialrepair中图分类号：TM315文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)03-0062-020引言风力发电产业作为清洁能源产业的一个重要发展方向，在2003年以后经历了前所未有的高速发展。尤其是中国作为风电产业的示起之秀，2010年后的风机产量、风电装机量及风电保有量的增长速度均已达到世界第一［1］。预计2020年风电的发电成本将接近常规的能源，如煤电。风电将作为一种潜在的常规能源而持续发展。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---在风力发电的初期阶段，由于发电机的功率较小，需要的复合材料叶片、机舱罩和导流罩尺寸也比较小，制造基本采用简单易行的手糊成型工艺。但是随着大兆瓦级的风机关键技术的突破，复合材料叶片、机舱罩和导流罩等产品的成型工艺技术越来越倾向于真空导入模塑技术，由此产生的复合材料维修问题也就越来越多。本文对叶片和风机用复合材料构件的现场失效模式及其对策进行综合探讨。1叶片的复合材料维修成本有统计表明[2],叶片的成本片整机成本的30%左右，其性能直接影响到整个系统的性能。叶片工作在高空，环境十分恶劣，空气中各种介质儿乎每时每刻都在侵蚀着叶片，春夏秋冬、酷暑严寒、雷电、冰雹、雨雪、沙尘随时都有可能对风机产生危害，隐患每天都有可能演变成事故。尤其是叶片的工作状况是：处于易形成疲劳失效的交变载荷，并同时承受上述的恶劣自然环境的考验。据统计，风电场的事故多发期是在盛风发电期，而由叶片产生的事故要占到事故的34%[3]（见图1：风机各部分故障导致停机的时间分布），叶片发生事故电场必须停止发电，开始抢修，严重的还必须更换叶片，这必将导致高额的维修费用，也给风电场带來很大的经济损失。在我国风电开发还处于一个发展阶段，风场管理和配套服务机制尚不完善，尤其是风电企业对叶片的维护重视不够，投入严重不足；风电场运转存在许多隐患，随时都会岀现许多意想不到的事故，直接影响到风电场的经济效益。因此，系统地开展对叶片损伤、缺陷及科学维修的研究已成为当务之急。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---2叶片的失效模式举例叶片的失效模式，按照实际故障情况，主要有以下几种形式：2.1层间开裂据相关企业的多年风机维护实践，叶片、机舱罩等风机使用的复合材料构件，一半以上的缺陷都表现为不同程度的开裂。这里“开裂”是指复合材料层间的剥离失效模式。层间开裂的处理一定要先找到导致开裂的根本原因，并针对性进行维修。后缘粘接区域的空洞、胶黏剂失效、渗水并局部浸泡等都有可能导致复合材料分层开裂。这种损伤维修相对复杂，原因查找也较I木I难，较难有通用的维修方案。2.2横向开裂叶片的横向开裂，微观上是复合材料的纵向纤维断裂,这种故障较层间开裂少得多。但是由于外界因素造成这种开裂的特点是偶发性、严重性，如严重的风沙或石块撞击等。横向开裂维修相对容易。严重的横向开裂会导致叶片折弯，甚至是彻底断裂的严重事故。2.3砂眼及表血缺陷从严重程度说，污物附着、划伤、小血积砂眼、凹坑、大面积系统性砂眼等是叶片常见的表面故障。表面故障往往在故障初期并不影响风机的运行和发电效率，也不一定会立即维护和维修。但是经年累月的表面损伤，会使叶片表面按照上述的顺序依次发展，导致整个叶片在运行中产生了严重的翼端湍流，并且影响到了风机的发电效率。撞击（图2）、静电灰（图3...