2018年3月28日至29日,由北京鉴衡认证中心(以下简称“鉴衡”)牵头制定的《风力发电机组风轮叶片用热固性环氧树脂试验方法》与《风力发电机组风轮叶片用结构胶黏剂试验方法》两项能源行业标准在江苏阜宁召开启动会,对于推动我国风电叶片制造市场健康有序发展起到了积极的促进作用。
背景介绍
近年来,随着风电机组朝大功率方向快速发展,风电叶片也趋于大型化、轻量化、智能化,推进高性能复合材料在风电领域的应用成为热点,这对热固性环氧树脂、结构胶等风电叶片主要原材料的性能及试验方法等的要求越来越高。然而,由于国内各行业对原材料的测试标准不统一,各个厂家采用的评价指标体系较为混乱,导致叶片质量难以得到保障。2017年,鉴衡联合上纬新材料科技股份有限公司(以下简称“上纬”)等企业对热固性环氧树脂、结构胶等叶片主要原材料的相关标准进行了研究,并起草了适用于风电领域的标准纲要。
会议的成果
成立工作组
目前已分别成立能源行业标准《风力发电机组风轮叶片用热固性环氧树脂试验方法》(标准计划号:能源20170857)和《风力发电机组风轮叶片用结构胶黏剂试验方法》(标准计划号:能源20170856)制定的工作组。除鉴衡、上纬之外,工作组主要成员还包括中材科技、中复连众、时代新材、康达化工、四川东树、道生天合、烟台德邦、瀚森化工、南京海拓、广东博汇、洛阳双瑞、中科宇能、上海艾郎、金风科技、明阳智能、远景能源、浙江运达、联合动力、北玻院、西安热工院等,涵盖风电原材料、叶片、整机制造商,业主单位及检测认证机构等产业链上下游的代表企业。
确立标准的范围和框架
会议确立标准起草的适用范围是:风力发电机组风轮叶片用热固性环氧树脂的试验方法和风力发电机组风轮叶片用结构胶黏剂试验方法。标准的框架为:规范性引用文件、术语和定义、试验方法、试验报告及相关附录。
明确检测项目
针对各检测项目,与会专家做了逐条深入讨论,对检测项目做了相应的增加与修订。会议最终确定“外观”、“液体树脂折光率”等15项为“风轮叶片用环氧树脂”的检测项目,考虑增加“液体含水率”的测试方法及标准。“密度”、“黏度”等约10项纳入“风轮叶片用结构胶黏剂”的检测项目,考虑增加“蠕变”和“断裂韧性”的测试方法和标准。同时,对各单位选用检测标准与方法不一致的情况,“统一检测标准与方法”也作为后续工作的重点。
图1 会议上各专家对检测项目进行逐条处理
重点研讨项目
在2018年3月28日召开的《风轮叶片用热固性环氧树脂试验方法》能标启动会中,与风轮叶片成型工艺密切相关的“热固性环氧树脂的可操作时间”作为研讨的重点之一,为了科学论证其试验方法及检测标准的合理性,工作组后续将分析对比各单位的测试方法及结果,最终确定“可操作时间”的测试方法及标准。参会代表也重点研讨了与风轮叶片结构强度密切相关的树脂浇铸体的力学性能、热性能等检测项目,并对各项内容的后续工作做了细致的部署。
图2 风轮叶片用热固性环氧树脂试验方法重点讨论项目
2018年3月29日,会议重点讨论了“风轮叶片用结构胶黏剂试验方法”。针对参会代表反应强烈的“外观”测试,由于缺少可重复性强的测试方法,会后将考虑其保留的必要性。对于结构胶黏剂的“密度”、“黏度”等物理性质,工作组将增加单组分密度的测试方法,并对比分析各单位“黏度”的测试方法和数据,最终确定科学有效的“黏度”测试方法。与风轮叶片成型工艺密切相关的“堆积高度或下垂度”,将作为后续工作的重点,明确其测试方法和标准。基于近期“低温”、“高海拔”、“海上”等特殊环境机组的研发生产需求,关键力学指标“拉伸剪切”测试项目中,明确要求增加低温、高温、浸水、盐雾等环境条件下的测试。同时,“剥落强度”、“疲劳性能”测试方法和标准也作为重点研讨项目,引发与会代表的广泛关注与深入讨论。会上,决定增加结构胶黏剂“蠕变”和“断裂韧性”的测试方法和标准。后续,工作组将落实、持续关注、完善上述重点研讨项目。
图3 风轮叶片用结构胶黏剂试验方法重点讨论项目
未来的影响
成立标准制定工作组,确立本行业标准覆盖范围与框架,明确风电叶片用热固性环氧树脂和结构胶黏剂的检测试验项目,上述能源行业标准的建立,将进一步规范风轮叶片原材料检测环节,提升风轮叶片产品可靠性,推动我国风电行业技术进步。
附参会专家列表