TUV NORD EnSys GmbH&Co.KG公司風(fēng)電認(rèn)證項目經(jīng)理揚(yáng)·斯蒂恩在設(shè)計優(yōu)化運(yùn)維專場做了題為《通過評估材料測試增加計算準(zhǔn)確性以降低葉片成本》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄：

TUV NORD EnSys GmbH&Co.KG公司風(fēng)電認(rèn)證項目經(jīng)理揚(yáng)·斯蒂恩
 

　　我叫揚(yáng)·斯蒂恩，工業(yè)工程學(xué)位，在風(fēng)電行業(yè)大約有10年左右的經(jīng)驗。在過去六年中，項目跟蹤已經(jīng)超過了100個設(shè)計和認(rèn)證。我主要做中國區(qū)的認(rèn)證工作，我目前在上海工作。我們公司叫TUV NORD EnSys GmbH&Co.KG，是在德國，源于工業(yè)實(shí)踐的理念，當(dāng)時是在19世紀(jì)末成立了區(qū)域協(xié)會。1869年DUV在德國漢堡成立，主要預(yù)防事故，后來我們更名為TUV。

 

　　現(xiàn)在我們在全球范圍內(nèi)都有我們相關(guān)的業(yè)務(wù)。我們現(xiàn)在有超過14000人，我們營業(yè)額超過10億5000萬歐元，滿足市場客戶需求。我們現(xiàn)在關(guān)于風(fēng)能的服務(wù)組合，全面提供服務(wù)商，我們有90多名工程師，子公司遍布70多個國家。當(dāng)然并不是所有的國家都不是有風(fēng)能的，當(dāng)然我們有一些專門的對向城市地區(qū)的，所以我們涉及到領(lǐng)域是比較廣泛的。

 

　　講到今天的主題主要是講成本的降低，比如說像我們這個材料用料和制造成本，我們也看到了這樣一個要求，就是關(guān)于效率的提高，包括葉片的效率。所以基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，我們幫助客戶去降低葉片的成本，每個葉片成本達(dá)到10%的降低，同時要減低耗材的消耗。它是基于單價每公斤50元人民幣計算出來的數(shù)字。

 

　　計算、測試、制造，關(guān)于制造、測試，我們都有相關(guān)專業(yè)知識。如果我們在做的三個領(lǐng)域當(dāng)中，這三個領(lǐng)域涉及的知識和專業(yè)技能都是彼此相關(guān)的。如果對三個領(lǐng)域非常了解的話，我們就有相應(yīng)的機(jī)會幫助我們降低葉片整體的成本。

 

　　今天我們分享的主題主要包括風(fēng)機(jī)葉片的認(rèn)證，還有風(fēng)機(jī)葉片認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。然后我要給大家做一些建議和方案，關(guān)于設(shè)計過程的變更，降低安全系數(shù)。我們在新的指南當(dāng)中給我們提供哪些新的選擇來幫助我們在設(shè)計過程中減少成本。還有一些關(guān)于整個校準(zhǔn)、材料容差等等方面的細(xì)節(jié)。

 

　　當(dāng)然我們也有一些非常知名的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我想像這個GL2010已經(jīng)非常清晰地定義了相關(guān)要求，像計算、測試和制造已經(jīng)定義了非常明確的要求。相對有固定的準(zhǔn)則，所以自由度比較小，對安全系數(shù)的影響也比較小，所以定制化解決的方案比較少。對于DNV的要求有明確的定義，它具有較高的自由度和相對可變的準(zhǔn)則，并且它的認(rèn)證工作量，GL2010是中等認(rèn)證工作量。還有它的靈活性可變，所以我們就可以更好地解讀這個指南，我們這樣的話也能夠給我們更好的選擇來介紹，比如說提高安全系數(shù)。同時我們也可以來不斷增加需要驗驗證和測試的精度地包括準(zhǔn)備性，包括材料生產(chǎn)的偏差，所以大家可以看到，我們可以在認(rèn)證之前付出更多的投入，這樣就可以達(dá)到更好的安全系數(shù)，這樣也可以從中提高我們的效率。

 

　　這邊給大家分享一個例子，關(guān)于像材料容差。5%的偏差意味著鋼度下降約3%，強(qiáng)度下降約10%，所以容差的誤差會對設(shè)計產(chǎn)生非常大的影響。所以一個新的指南能夠幫助我們減少安全系數(shù)大概降低1.3—1.1，所以通過這種技術(shù)和增加測試校驗來驗證結(jié)果，這樣我們就可以達(dá)到0.2的安全系數(shù)。

 

　　同樣是對這種分層的材料定義的工差需要一些驗證和額外的計算。通過對彎曲工差的改進(jìn)可以把安全系數(shù)從1.1降到1.0。

 

　　另外一個在載荷方向的定義。現(xiàn)在載荷定義成四個方向，現(xiàn)在不能滿足行業(yè)的要求，這是一個比較簡單容易的方法，但不是最好的方法。定義極端載荷的方向包括會帶來一個更少載荷的計算量，而且產(chǎn)生很高的影響，計算量更小。

 

　　關(guān)于疲勞載荷是同樣的故事，載荷的方向通過非線性的有限元的分析，現(xiàn)在不再能夠繼續(xù)滿足我們行業(yè)的要求，使用YM4—1.25，按照這個方法可以降低安全系數(shù)0.5。

 

　　關(guān)于屈曲計算提高計算的準(zhǔn)確性，可以通過應(yīng)用更高的標(biāo)準(zhǔn)降低安全系數(shù)，你可以進(jìn)行校核，這個測試不太容易做，但可以做到。你可以把安全系數(shù)降到1.0，如果通過了測試的話。

 

　　另外一個有趣的議題，對中國市場，我們今天講到很多的需求，更長葉片、更高的塔，這些確實(shí)帶來了一些問題，關(guān)于一些塔凈空的問題，鋼度必須提高，葉片要提高強(qiáng)度，浪費(fèi)材料。所以給了一個方案選項，可以減少塔的凈空，減少5%。當(dāng)串聯(lián)的葉片安裝的時候，另外5%如果得到監(jiān)控的話，可以再減少5%。

 

　　歡迎各位來問我們，向我們尋求幫助和支持。這是新的葉片家族可以考慮到的一種改進(jìn)或者新的方案。

 

　　這是一個概念、想法，在新的規(guī)范里面可以提供的方法，不是一個完整的內(nèi)容、清單，只是一個提示、啟發(fā)。現(xiàn)在因為認(rèn)證機(jī)關(guān)和制造商一起合作，我們可以一起提供很多的優(yōu)勢，提供更有效率的葉片、更有效率的項目。

 

　　我們的建議先從最容易的步驟開始，應(yīng)用這些改進(jìn)的驗證方法。這種改進(jìn)只是對設(shè)計有影響，對制造沒有影響，而且對于項目順利的實(shí)施，對制造流程沒有影響，對FF的極限驗證有20%的影響。

 

　　對于屈曲驗證我們建議從第二步開始，這是一個步驟。有些人的模擬和材料的節(jié)省，我們需要在這個界面方面做更多的工作，以便能夠測試，你可以獲得高達(dá)40%的正面的影響，對于屈曲驗證30%的正面影響是可能的。

 

　　我們把自己看作是你們的全力支持的認(rèn)證機(jī)關(guān)，你們可以來找我們，我們會提供我們的經(jīng)驗，非常感謝各位的聆聽！希望各位參加一次成功的大會，并且學(xué)到一些東西。

 

　　（內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）