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睿督淺談風機葉片防結冰塗料特點以及ISO 12494標準

>>>引言

防結凍建築塗料是世界各國廣泛採取的避免或緩解葉面結凍的有效的辦法之一,該技術性現階段還不夠成熟,對建築塗料的防結凍特性評定暫未統一標準,缺少對防結凍建築塗料系統軟體、全方位的檢測與評價方法。本新專案根據搜集與剖析中國結凍地域氣候條件、結凍原理等材料,徵求建築塗料公司和風電企業提議,開發設計了一種模擬模擬地理環境下風電葉片建築塗料結凍的環境監控系統機器設備,並利用水表面張力檢測、結凍環境監控系統檢測、結凍附著力測試3 種方式綜合考核葉面建築塗料防結凍特性。ISO 12494中對空氣的各種覆冰方式、級別、原理等開展詳盡界定和表明。

伴隨著在我國風力發電場的大規模開發設計,風電機組葉面表層冷凍問題日益突顯。葉面表層結凍造成風電機組葉面氣動式特性的轉變: 一方面會造成葉面負載、葉面冰負載分佈圖不均勻,從而導致風電機組出力降低; 另一方面在葉面轉動全過程中,當冰面粘合力降低時非常容易發生冰塊兒掉下來,導致經營安全事故。葉面覆冰後難以掉下來,沒有防冰、融冰作用的葉面只有等候日光直射,待葉面上的冰融化掉下來後,風電機組才可以重新啟動運作。鍍層融冰是根據變弱覆冰與塗膜表層間的粘結性來完成葉面融冰。殊不知研究發現疏水性僅僅現階段可預料的抗冰特性的確定要素之一,並且這類鍍層不一定是防結凍鍍層,建築塗料具備強疏水性並不意味著鍍層表層不容易結凍、起霜。現階段全國多選用水表面張力檢測來表現防結凍建築塗料特性好壞,該辦法具備局限,真正條件下葉面結凍狀況繁雜,水表面張力一個要素沒法全方位點評葉面建築塗料耐結凍特性。

>>>結凍種類

ISO 12494中對空氣的各種覆冰方式、級別、原理等開展詳盡界定和表明。依據冰的產生原理,環境空氣下的冷凍氣侯可以分成降雨覆冰、雲間覆冰和凝華覆三大類。降雨覆冰就是指在降雨全過程中在物件表層生成的覆冰全過程。降雨覆冰包括凍雨和濕雪2 種降雨方式。研究南方地區典型性風力發電場自然環境下傷害很大的凍雨結凍。

凍雨為大容量的低溫出液在降落全過程中未碰到液態水,以雨珠的方式越過挨近地表且溫度略低0 ℃的地球大氣層,與坐落於地表以上的外表溫度略低0℃的物件產生撞擊,撞擊全過程中雨珠先產生隔水層,一小部分隔水層馬上凝固結冰,而絕大多數隔水層在風和重能力的功效下到物件表層產生流動性並凝固結冰。凍雨產生的覆冰為相對性合理的冰體,材質硬實、孔隙率低、粘合力大、不易碎或掉下來。

葉面為大容量物件,是風電機組構件中相對性海拔高度最高的的構件,便於與雲彩產生撞擊。葉面在運轉環節中高速運轉,葉片速率做到100 m/s,超低溫下葉面與雲霧繚繞中的低溫出液產生接觸便會產生覆冰。因而,葉面是風電機組中最便於覆冰的構件。

在我國典型性風力發電場結凍地域

雲貴、江浙、兩湖、江浙滬等地的風電項目容積極大,而這種地方的風電機組廣泛遭遇冬天結凍問題,曾產生過大規模的風電機組覆冰關機安全事故,嚴重影響風場的研發和贏利。以雲貴地域為例子,貴州省葉面覆冰的氣象要素是: 溫度降低至-5-0 ℃,空氣濕度超過90%,風力1-8 m/s,大部分地域延遲時間10 d 以上。空氣系統軟體靜穩時,因為超低溫會造成小於0 ℃但並未結凍的水珠,這類過涼墜落在葉面表層上面立刻結凍,這就是凍雨。伴隨著凝凍氣溫的不斷,葉面積雪會越裹越厚,徹底無消溶脫冰機遇,因此產生大冰棱。

>>>風機葉片防結冰測試標準-ISO 12494

ISO 12494 Atmospheric icing of structures 
ISO 12494 結構的大氣結冰

This document describes the general principles of determining ice load on structures of the types listedin this clause
本檔描述了確定本條款所列類型結構上冰荷載的一般原則。

兩種除冰方式:一是加熱除冰,其中加熱除冰對於新設計的風機較為適合,可直接與預浸料一體成型受保護於風機葉片內部,二是塗層除冰,防冰塗料對於已經運營多年的風場更為適合,對於風場運維有著更為廣泛的應用環境,相對便利的施工方式是首選條件之一,目前防冰塗料普遍存在的問題之一是有效時間短,需要解決運維週期問題,其中時效長是首選重要參數之一。

>>>南京睿督公司協助風電葉片的防護塗層材料 DNV GL-CP-0424認證 

DNVGL-CP-0424:2016複合材料結構雨蝕塗料認證  https://www.fire-test.com/newsinfo/4386956.html 
ISO/TS 19392-3 塗層系統使用水射流確定和評估抗雨侵蝕性 https://www.fire-test.com/newsinfo/4391572.html 

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 來源:防火網  發布時間:3/5/2024  點擊次數:26

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