CN116638795A - 一种叶片前缘腐蚀修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风电叶片技术领域，具体公开了一种叶片前缘腐蚀修补方法，包括测量待维修前缘区域的长度，选择相应长度的预制防护层；根据预制防护层的总宽度确定前缘分模线两侧的宽度W，并做标记线；在前缘的PS和SS两侧W位置贴上标记，确定作业范围；先按照标记线在待修补前缘区域粘接预制防护层并形成密闭的防护体系，再通过预制防护层上的注入口注入前缘保护漆，前缘保护漆固化后，切除注入口；或先将前缘保护漆挤压至待维修前缘区域，并刮涂均匀；待前缘保护漆固化后，按照标记线将预制防护层粘接在叶片前缘区域，并将预制防护层与涂层压实并粘接，并形成密闭的防护体系。前缘防护能力优异，优于目前的前缘保护漆方案，能减少前缘的维修次数。
Description
技术领域
本发明属于风电叶片技术领域，尤其涉及一种叶片前缘腐蚀修补方法。
背景技术
随着国内风电技术的不断发展，陆上叶片长度已突破100m，海上叶片已突破120m，风电叶片叶尖的线速度越来越大，最高已达95m/s。同时，风力发电机组在运行过程中还要受风场环境的腐蚀影响，如酸雨腐蚀、紫外老化、风沙侵蚀以及蚊虫污染等环境腐蚀。随着时间的推移，前缘防护材料体系的老化和失效越来越严重和频繁，其防护能力呈指数级的衰减，由此带来的严重的前缘腐蚀问题和维修难题，影响机组的发电量和增加风电叶片的维修成本，严重时可导致叶片结构破坏，给机组的安全运行带来严重的隐患和风险。风电叶片前缘腐蚀问题和防护技术已成为大型叶片急需攻克的技术难点之一，且是行业内上下游厂家共同面临的挑战之一。
当前，叶片前缘防护主要是在叶片前缘位置涂装前缘保护漆。涂层防护技术的主要优点是成本低、耐候性能优异和涂装工艺较为简单。同时，其主要的缺点也很明显：耐雨蚀能力一般，且在涂装过程中受制于工人操作熟练度和责任心，容易产生厚度不均匀、固化不良和气泡等缺陷，造成维修等返工问题，严重影响油漆防护效果，导致高雨量风场的叶片前缘基本在2-3年左右出现批量腐蚀现象，增大发电量损失和维修成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叶片前缘腐蚀修补方法，以解决采用现有的修补方法进行修补后还是会在2-3年出现腐蚀现象等问题，从而导致增加维修成本的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种叶片前缘腐蚀修补方法，包括以下步骤：
长度测量：测量待维修前缘区域的长度，选择相应长度的预制防护层；所述预制防护层的外形与叶片的前缘外形一致；
宽度测量：根据预制防护层的总宽度确定前缘分模线两侧的宽度W，并做标记线；在前缘的PS和SS两侧W位置贴上标记，确定作业范围；
修补处理：先按照标记线在待修补前缘区域粘接预制防护层并形成密闭的防护体系，再通过预制防护层上的注入口注入前缘保护漆，前缘保护漆固化后，切除注入口；或先将前缘保护漆挤压至待维修前缘区域，并刮涂均匀；待前缘保护漆固化后，再按照标记线将预制防护层粘接在叶片前缘区域，并将预制防护层与涂层压实并粘接，并形成密闭的防护体系。
进一步，所述预制防护层的内侧设有粘接胶，粘接胶的内侧设有用于保护的离型纸。
进一步，所述预制防护层由聚氨酯弹性本体材料和橡胶复合而成。
进一步，所述预制防护层的厚度由中间位置向PS和SS两侧逐渐减小；注入口设于预制防护层的中间区域。
进一步，所述预制防护层中间位置的厚度为1～3mm，所述预制防护层两侧的厚度为0.3～1.0mm。
进一步，所述预制防护层的长度为0.5m～1.0m，根据叶片前缘维修长度进行搭接延长或裁剪；所述预制防护层的总宽度为120～300mm。
进一步，先按照标记在待修补前缘区域粘接预制防护层并形成密闭的防护体系，再通过预制防护层上的注入口注入前缘保护漆，前缘保护漆固化后，切除注入口；具体步骤为：
按照标记线将预制防护层贴合在叶片前缘区域，将预制防护层内侧的离型纸逐步去除，同时将预制防护层贴合叶片前缘，直至完成整个预制防护层的离型纸的去除；
将粘接胶压实，保证预制防护层与其下面的叶片基材或涂层的剥离强度≥8N/cm；
撕除预制防护层周围的标记，用密封胶对预制防护层周围进行密封，形成密闭的防护体系；
使用气动混合枪将前缘保护漆通过注入口注入至预制防护层内；
完成前缘保护漆的注入后，密封注入口，待前缘保护漆固化；
前缘保护漆固化后，去除多余的注入口。
进一步，先将前缘保护漆挤压至待维修前缘区域，并刮涂均匀；待前缘保护漆固化后，再按照标记线将预制防护层粘接在叶片前缘区域，并将预制防护层与涂层压实并粘接，并形成密闭的防护体系；具体步骤为：
用气动混合枪将前缘保护漆挤出，以波浪状将前缘保护漆挤压至待维修的前缘区域，将前缘保护漆均匀涂装；
待前缘保护漆固化后，按照标记线，将预制防护层贴合在叶片前缘区域；逐步去除预制防护层内侧的离型纸，去除的同时将预制防护层贴合叶片前缘，直至完成整个预制防护层的离型纸去除；
将粘接胶压实，保证预制防护层与其下面的叶片基材或涂层的剥离强度≥8N/cm；
完成预制防护层的压实和粘接后，撕除预制防护层周围的标记，用密封胶对预制防护层周围进行密封，形成密闭的防护体系；
去除预制防护层上多余的注入口。
进一步，所述波浪状的波峰相距10～30cm。
进一步，所述前缘保护漆的颜色与预制防护层的颜色不同。
本技术方案的有益效果在于：
①本技术方案在解决叶片前缘腐蚀维修效率低的前提下，实现了叶片前缘维修高质量防护效果。
②本技术方案的前缘防护能力优异，优于目前的前缘保护漆方案，有助于减少叶片前缘的维修次数。
③在前缘保护漆未完全固化前，预制防护层可以承担耐雨蚀，保护其下面的前缘保护涂层，有助于保护前缘保护漆在未固化前的完整性，增一步增强涂层的防护能力。
④操作简单、方便，提升叶片前缘的维修效率，完成预制防护层的贴装后，直接注入前缘保护漆，自动填充前缘缺陷位置，无需重复涂装前缘保护漆以保证油漆的厚度。
⑤密闭灌注应用工艺，空气中的灰尘等杂质无法轻易进入涂层中，同时外侧的预制防护层可以避免前缘保护漆固化不彻底后出现发粘而带来的脏污等外观问题。
⑥前缘保护漆的颜色与预制防护层的颜色不同，可以根据裸露出的前缘保护漆颜色识别出预制防护层已破坏的情况，提前计划叶片的后续维修工作，避免玻璃钢破损、分层等缺陷情况的产生，减少后续维修的工作量和成本。
⑦预制防护层的中间位置的厚度最大，有助于提高其耐雨蚀性能；向PS和SS两侧的厚度逐渐减小，有助于粘接固定在叶片前缘位置。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种叶片前缘腐蚀修补方法的流程图；
图2为本发明实施例二中一种叶片前缘腐蚀修补方法的流程图；
图3为预制防护层的外部示意图；
图4为叶片前缘修补示意图；
图5为修补后的叶片截面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：预制防护层1、粘接胶2、离型纸3、注入口4、前缘保护漆5、涂层6、叶片7。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本发明中的预制防护层1由聚氨酯弹性本体材料和橡胶复合而成，橡胶可以采用丁苯橡胶或顺丁橡胶或其他耐候性优异的橡胶，使其具有断裂延伸率高、耐候性优异、耐雨蚀性能优异等优点。预制防护层1的内侧设有粘接胶2，材质为压敏胶或其他丙烯酸酯等粘接较强的粘接胶2。粘接胶2的内侧设有用于保护的离型纸3，使用时除去离型纸3即可将预制防护层1与叶片7前缘进行粘接。预制防护层1的外形与叶片7的前缘外形一致，预制防护层1的厚度由中间位置向PS和SS两侧逐渐减小；预制防护层1中间位置A的厚度为1～3mm，预制防护层1两侧B的厚度为0.3～1.0mm。预制防护层1的长度为0.5m～1.0m，根据叶片7前缘维修长度进行搭接延长或裁剪；预制防护层1的总宽度为120～300mm。预制防护层1外表面弧形中间区域位置设有一个注入口4，贯穿整个厚度区域，方便将前缘保护漆5注入填充缺陷区域。
前缘保护漆5采用聚氨酯弹性体或聚脲弹性体涂料，为高弹性涂层材料，具有涂装方便，耐雨蚀和耐候性等防护性能优点。前缘保护漆5采用双组分灌装工艺，配套使用气动混合枪，避免风场现场称量困难、混合比例异常等难题。前缘保护漆5的颜色为红色(如RAL3020)或其他具有警示作用的颜色，以便后续根据前缘保护漆5裸露的颜色判断叶片7前缘的维修情况。
实施例一
基本如附图1、4、5所示：一种叶片前缘腐蚀修补方法，包括以下步骤：
S1:对叶片7前缘腐蚀的涂层6进行打磨，去掉多余的涂层6后使用干净的除尘布清理前缘表面，确保该区域清洁无污染。
S2:长度测量：测量待维修前缘区域的长度，选择相应长度的预制防护层1，具体地根据预制防护层1固有的长度，确定前缘的维修方案，即选择几张预制防护层1搭接或裁剪预制防护层1。
S3:宽度测量：根据预制防护层1的总宽度确定前缘分模线两侧的宽度W，并用记号笔进行标记形成一条直线，即为标记线；在前缘的PS和SS两侧W位置贴上美纹纸或胶带，确定作业范围。
S4:修补处理：具体包括以下步骤：
S41:按照标记线将预制防护层1贴合在叶片7前缘区域，确保贴合准确无误后，将预制防护层1内侧的离型纸3逐步去除，去除的同时将预制防护层1贴合叶片7前缘，直至完成整个预制防护层1的离型纸3的去除，并贴合准确无误；
S42: 使用辊压工具来回反复将粘接胶2压实，保证预制防护层1与其下面的叶片7基材或涂层6的剥离强度≥8N/cm；
S43: 完成预制防护层1的压实和粘接后，撕除预制防护层1周围的离型纸3或胶带，用密封胶对预制防护层1周围进行密封，避免运行过程中其他杂质的渗入，形成密闭的防护体系；
S44: 待预制防护层1成功地粘接在叶片7前缘后，准备前缘保护漆5，将其和静态混合管相连，然后装入到气动混合枪中。一开始从管中流出的4厘米材料需要丢弃掉，以保证产品混合均匀。使用气动混合枪将前缘保护漆5通过注入口4注入至预制防护层1内，该过程中应缓慢注入，使前缘保护漆5均匀地填充在各缺陷区域；
S45:完成前缘保护漆5的注入后，用夹子暂时密封预制防护表面的注入口4，待前缘保护漆5固化；
S46:前缘保护漆5固化后，用刀具切除预制防护层1表面多余的注入口4管道，采用灰白色(如RAL7035)的油漆进行局部修补，保持外部颜色的一致性。
实施例二
基本如附图2、4、5所示：一种叶片前缘腐蚀修补方法，包括以下步骤：
S1:对叶片7前缘腐蚀的涂层6进行打磨，去掉多余的涂层6后使用干净的除尘布清理前缘表面，确保该区域清洁无污染。
S2:长度测量：测量待维修前缘区域的长度，选择相应长度的预制防护层1，具体地根据预制防护层1固有的长度，确定前缘的维修方案，即选择几张预制防护层1搭接或裁剪预制防护层1。
S3:宽度测量：根据预制防护层1的总宽度确定前缘分模线两侧的宽度W，并用记号笔进行标记形成一条直线，即为标记线；在前缘的PS和SS两侧W位置贴上美纹纸或胶带，确定作业范围。
S4:修补处理：具体包括以下步骤：
S41:准备前缘保护漆5，将其和静态混合管相连，然后装入到气动混合枪中。一开始从管中流出的4厘米材料需要丢弃掉，以保证产品混合均匀。用气动混合枪将前缘保护漆5挤出，以波浪状将前缘保护漆5挤压至待维修的前缘区域，波峰相距10～30厘米。用刮板等工具将前缘保护漆5均匀涂装；
S42:待前缘保护漆5固化后，按照标记线，将预制防护层1贴合在叶片7前缘区域；确保贴合准确无误后，逐步去除预制防护层1内侧的离型纸3，去除的同时将预制防护层1贴合叶片7前缘，直至完成整个预制防护层1的离型纸3去除并确保贴合准确无误；
S43:使用辊压工具来回反复将粘接胶2压实，保证预制防护层1与其下面的叶片7基材或涂层6的剥离强度≥8N/cm；
S44:完成预制防护层1的压实和粘接后，撕除预制防护层1周围的离型纸3或胶带，用密封胶对预制防护层1周围进行密封，避免运行过程中其他杂质的渗入，形成密闭的防护体系；
S45:用刀具切除预制防护层1表面多余的注入口4管道，采用灰白色(如RAL7035)的油漆进行局部修补，保持外部颜色的一致性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：包括以下步骤：
长度测量：测量待维修前缘区域的长度，选择相应长度的预制防护层(1)；所述预制防护层(1)的外形与叶片(7)的前缘外形一致；
宽度测量：根据预制防护层(1)的总宽度确定前缘分模线两侧的宽度W，并做标记线；在前缘的PS和SS两侧W位置贴上标记，确定作业范围；
修补处理：先按照标记线在待修补前缘区域粘接预制防护层(1)并形成密闭的防护体系，再通过预制防护层(1)上的注入口(4)注入前缘保护漆(5)，前缘保护漆(5)固化后，切除注入口(4)；或先将前缘保护漆挤压至待维修前缘区域，并刮涂均匀；待前缘保护漆(5)固化后，再按照标记线将预制防护层(1)粘接在叶片(7)前缘区域，并将预制防护层(1)与涂层(6)压实并粘接，并形成密闭的防护体系。
2.根据权利要求1所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述预制防护层(1)的内侧设有粘接胶(2)，粘接胶(2)的内侧设有用于保护的离型纸(3)。
3.根据权利要求1所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述预制防护层(1)由聚氨酯弹性本体材料和橡胶复合而成。
4.根据权利要求1所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述预制防护层(1)的厚度由中间位置向PS和SS两侧逐渐减小；注入口(4)设于预制防护层(1)的中间区域。
5.根据权利要求4所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述预制防护层(1)中间位置的厚度为1～3mm，所述预制防护层(1)两侧的厚度为0.3～1.0mm。
6.根据权利要求1所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述预制防护层(1)的长度为0.5m～1.0m，根据叶片(7)前缘维修长度进行搭接延长或裁剪；所述预制防护层(1)的总宽度为120～300mm。
7.根据权利要求2所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：先按照标记在待修补前缘区域粘接预制防护层(1)并形成密闭的防护体系，再通过预制防护层(1)上的注入口(4)注入前缘保护漆(5)，前缘保护漆(5)固化后，切除注入口(4)；具体步骤为：
按照标记线将预制防护层(1)贴合在叶片(7)前缘区域，将预制防护层(1)内侧的离型纸(3)逐步去除，同时将预制防护层(1)贴合叶片(7)前缘，直至完成整个预制防护层(1)的离型纸(3)的去除；
将粘接胶(2)压实，保证预制防护层(1)与其下面的叶片(7)基材或涂层(6)的剥离强度≥8N/cm；
撕除预制防护层(1)周围的标记，用密封胶对预制防护层(1)周围进行密封，形成密闭的防护体系；
使用气动混合枪将前缘保护漆(5)通过注入口(4)注入至预制防护层(1)内；
完成前缘保护漆(5)的注入后，密封注入口(4)，待前缘保护漆(5)固化；
前缘保护漆(5)固化后，去除多余的注入口(4)。
8.根据权利要求2所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：先将前缘保护漆挤压至待维修前缘区域，并刮涂均匀；待前缘保护漆(5)固化后，再按照标记线将预制防护层(1)粘接在叶片(7)前缘区域，并将预制防护层(1) 与涂层(6)压实并粘接，并形成密闭的防护体系；具体步骤为：
用气动混合枪将前缘保护漆(5)挤出，以波浪状将前缘保护漆(5)挤压至待维修的前缘区域，将前缘保护漆(5)均匀涂装；
待前缘保护漆(5)固化后，按照标记线，将预制防护层(1)贴合在叶片(7)前缘区域；逐步去除预制防护层(1)内侧的离型纸(3)，去除的同时将预制防护层(1)贴合叶片(7)前缘，直至完成整个预制防护层(1)的离型纸(3)去除；
将粘接胶(2)压实，保证预制防护层(1)与其下面的叶片(7)基材或涂层(6)的剥离强度≥8N/cm；
完成预制防护层(1)的压实和粘接后，撕除预制防护层(1)周围的标记，用密封胶对预制防护层(1)周围进行密封，形成密闭的防护体系；
去除预制防护层(1)上多余的注入口(4)。
9.根据权利要求8所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述波浪状的波峰相距10～30cm。
10.根据权利要求1所述的一种叶片前缘腐蚀修补方法，其特征在于：所述前缘保护漆(5)的颜色与预制防护层(1)的颜色不同。
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