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在役风力机叶片的无损检测

在风力涡轮机发电站进行无损检测的工程师。图片来源:William Perugini/shutterstock.com

无论是减少对化石燃料的依赖,削减碳排放还是只是抓住不断增长的行业,消费者,企业,社区和投资者都将风力推动为合法的下一代电力来源。

根据美国风能协会(AWEA)的数据,2012年建造了足够多的风力涡轮机,发电量超过1.3万兆瓦,相当于每年增长28%。同年,风力涡轮机是美国新能源的主要来源,占美国总能源结构的3.5%。

使涡轮叶片

据AWEA称,2012年至少有550家与风能相关的制造工厂,其中许多工厂建造风力涡轮机叶片,这是风力涡轮机最显眼、最重要的部分。

这些改进使得叶片的结构越来越长,材料也越来越强,越来越轻。欧洲杯足球竞彩叶片越长越硬,就能从风中获得越多的电能。由于强风和雷击会迅速损害叶片的结构完整性,因此叶片的设计也尽可能的轻和抗损伤。

多年来,通过一系列新的方法和技术的进步,叶片制造工艺也得到了完善。这些改进不仅是为了降低成本,也是为了在实际投入使用前消除任何可能对叶片力学性能产生负面影响的缺陷。

在制造过程和日常维护中,检查缺陷和故障对于延长涡轮叶片的寿命至关重要,工程师需要开发系统来检查叶片,即使是最小的问题。

Renewitt:非侵入性地测试涡轮机叶片的欧盟努力

近年来,工程师们开发出了不仅能在制造过程中测试叶片,而且能在现场测试叶片的方法。这些方法必须采用无损检测(NDT)技术,因为维修技术人员不能在操作过程中打开叶片来检查结构损伤。

大约十年前,欧盟启动了“玻璃增强塑料风力涡轮机叶片自动检测新技术开发”(Renewitt)项目,旨在研究风力涡轮机叶片检测的解决方案。欧盟表示,该项目是专门开发的,以最大限度地提高欧洲刀片制造商的效率,并提高他们的竞争力。

该项目成功地调查了若干不同的刀片检查方法。一种这样的检查方法是数字射线照相。数字射线照相旨在替换基于胶片的X射线技术,并产生可以以与任何另一种类型的数字媒体类似的方式发送,修改或存储的快速计算机图像。

欧盟项目还研究了一种名为激光剪切术的技术,该技术提供了涡轮叶片等非均匀材料内部缺陷的信息。欧洲杯足球竞彩在剪切过程中,应变被放置在测试表面,如果存在潜在的问题,表面将在这些位置变形。然后可以用激光探测这些变形。

欧盟研究小组研究的另一种方法是脉冲热成像。这种技术需要在一个表面上应用一个能量源,然后测量背景材料和感兴趣区域之间产生的热对比。加热脉冲通常非常快,从毫秒到几秒,只提高材料的温度几度,这使它成为一种非常理想的非破坏性技术。

Renewitt团队还调查了两种不同的超声技术。欧盟宣布Renewitt研究人员成功地将所有方法组合到可用于制造和维护过程中的系统中。复合过程是控制的软件并将其纳入机器人扫描仪。扫描仪可以到达刀片的所有区域,从而制作完整性的全面图像。

专注于超声波

随着Renewitt成为欧洲努力,一些制造商,特别是非欧洲,不依赖于其复合体系。也许受到航空业使用的影响,涡轮叶片的一些在职检查利用超声波定位缺陷。

这种超声波技术是建立在波动物理的基本概念之上的。当换能器产生高频声波进入玻璃纤维或复合材料时,声波将沿垂直于表面的直线移动,直到它碰到边界,如远处的墙或不同的材料。当这种情况发生时,声波会以一种明显的方式反射回来。这是由接收器检测,并允许超声设备评估脉冲的往返时间。

由于声波将从材料中的空隙或裂缝中反射,因此超声回声模式的移位揭示了所测试材料的内部结构的变化。在评估风力涡轮机叶片的玻璃纤维和复合材料时,该装置通常寻找某些参数内的回波存在,以表示欧洲杯足球竞彩测试件的缺陷内部。虽然刀片的非均匀性质通常散射噪声反射,但围绕声音光束的直径的裂缝通常返回可以通过训练的操作员识别的强大和特定的本地指示。

检查人员通常根据测试材料选择使用的声波频率和探头类型。为了寻找更小的内部缺陷,检查人员可以使用更小的探头和更高的频率。如果检查人员正在寻找较大的缺陷,他或她可能会使用较大的探头和较低的声波频率。顺便说一句,低频波可以更深地穿透叶片。

一系列NDT解决方案可用于在役检测

从超声波到数字射线照相,风力涡轮机行业有一系列可供选择在安装后检查涡轮机叶片的选项。这些方法不断发展,目标是尝试和跟上用于制作这些刀片的材料的演变。欧洲杯足球竞彩

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布雷特•史密斯

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布雷特•史密斯

Brett Smith是一位美国自由作家,来自水牛州立学院的新闻学士学位,在专业实验室工作了8年的经验。

引用

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  • 美国心理学协会

    史密斯,布雷特。(2019年10月02日)。不破坏性的风力涡轮机叶片的无损检测(NDT)。AZoM。从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=11838中检索到2021年9月11日。

  • MLA.

    史密斯,布雷特。《在役风力涡轮机叶片无损检测(NDT)》。氮杂.2021年9月11日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=11838 >。

  • 芝加哥

    史密斯,布雷特。《在役风力涡轮机叶片无损检测(NDT)》。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=11838。(2021年9月11日生效)。

  • 哈佛大学

    史密斯,布雷特。2019。在役风力机叶片的无损检测.viewed September 11, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=11838。

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