葉片是風電機組將風能轉化為機械能的重要部件之一,是獲取較高風能利用系數和經濟效益的基礎,葉片狀態的好壞直接影響到整機的性能和發電效率,而葉片承受載荷較大,運行環境惡劣,風吹、日曬、雨林、雷擊、腐蝕等等都會對葉片的壽命造成巨大影響,因此隨著運行年限的增長,隨時都會發生意外損傷甚至事故,直接影響風電機組的安全運行和風電場的經濟效益。為此,本文通過對風電機組葉片產生問題的原因進行分析,提出日常檢查方法以及時發現葉片問題,減少損失,并對常見的可自己修復的葉片受損類型提出維護建議。

葉片產生問題的原因
從建設完成后的角度來看,葉片產生問題的主要原因有以下兩方面。
一、自然原因
由于沿海地區的特殊情況,沿海的風電場葉片受損主要來自雷擊、鹽霧以及臺風的破壞。
(一)雷擊
雷擊對風電機組安全運行產生的危害較大。閃電釋放的巨大能量會造成葉片嚴重損壞。雷擊造成葉片損壞主要有以下兩種情況:一是閃電擊中葉片葉尖后,釋放大量能量,瞬間使葉尖內部結構溫度急劇升高,引起氣體高溫膨脹,壓力上升,造成葉尖爆炸開裂;二是雷擊產生的巨大聲波也會對葉片造成沖擊破壞。

(二)鹽霧
在沿海風電場,鹽霧對葉片的腐蝕是一個不可忽視的問題。長期受腐蝕后的葉片前緣膠衣容易脫落,長期運轉后將損傷到纖維層,加速葉片老化,造成開膠和纖維層損傷。同時,由于鹽霧的日積月累,葉片表面將形成一層不均勻的覆蓋層,破壞葉片平衡,嚴重時將影響葉片運轉效率。

(三)臺風
由于風電機組葉片設計有規定的使用環境條件,其在正常條件下具有足夠的強度和韌度,但在臺風期間,受到如大陣風、強剪切風等的不斷交叉襲擊,使葉片超過其設計載荷,容易產生損傷,嚴重情況將導致葉片折斷,甚至風電機組損壞。2013 年9 月22 日,國華公司的紅海灣風電場便是遭受到超強臺風“天兔”而造成大量風電機組葉片折斷甚至倒塔事故。

二、運行和維護不當
(一)漏油處理不及時
運行維護時沒做好密封維護將導致的油滲漏,漏出的油穿透葉片層板后,易引起葉片分離。葉片內部縫隙需要清潔控制。葉片外層的油滲漏將產生污垢,降低其運行效果。
(二)裂縫未及時發現
日常巡視巡檢未及時發現葉片存在的裂縫。由于裂縫會生長,隨著時間的延長,小問題可能滋生大事故。因此,發現裂縫須及時上報,輕微的須定期跟蹤觀察,嚴重的須及時進行修復。
(三)污垢未進行清除
葉片好比汽車的擋風板,也會很快地聚集污垢,其性能因而受到影響。失速調槳風電機組在高風速下失速以保護風電機組。這些翼型對前緣上的污垢很敏感,它們會使葉片提前失速。
(四)缺少預防性維護
葉片的周期性、預防性維護對保證風電機組正常運行起到了關鍵作用,花較少的時間和費用及時維護,或對發現的初期問題苗頭進行維修,可以減少停機造成的經濟損失以及避免日后高額的維修費用。