第四屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇（CWPC2018）于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開(kāi)，來(lái)自海內(nèi)外的200多個(gè)企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會(huì)。上午的開(kāi)幕式結(jié)束之后，高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場(chǎng)，設(shè)計(jì)運(yùn)維優(yōu)化專場(chǎng)，新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)專場(chǎng)，技術(shù)工藝創(chuàng)新專場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)話專場(chǎng)等多個(gè)專場(chǎng)，將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
TUV NORD EnSys GmbH&Co.KG公司風(fēng)電認(rèn)證項(xiàng)目經(jīng)理?yè)P(yáng)·斯蒂恩在設(shè)計(jì)優(yōu)化運(yùn)維專場(chǎng)做了題為《通過(guò)評(píng)估材料測(cè)試增加計(jì)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(xiàng)目經(jīng)理?yè)P(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(yàn)。在過(guò)去六年中，項(xiàng)目跟蹤已經(jīng)超過(guò)了100個(gè)設(shè)計(jì)和認(rèn)證。我主要做中國(guó)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(guó)，源于工業(yè)實(shí)踐的理念，當(dāng)時(shí)是在19世紀(jì)末成立了區(qū)域協(xié)會(huì)。1869年DUV在德國(guó)漢堡成立，主要預(yù)防事故，后來(lái)我們更名為T(mén)UV。
現(xiàn)在我們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)都有我們相關(guān)的業(yè)務(wù)。我們現(xiàn)在有超過(guò)14000人，我們營(yíng)業(yè)額超過(guò)10億5000萬(wàn)歐元，滿足市場(chǎng)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(gè)國(guó)家。當(dāng)然并不是所有的國(guó)家都不是有風(fēng)能的，當(dāng)然我們有一些專門(mén)的對(duì)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(shuō)像我們這個(gè)材料用料和制造成本，我們也看到了這樣一個(gè)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(gè)葉片成本達(dá)到10%的降低，同時(shí)要減低耗材的消耗。它是基于單價(jià)每公斤50元人民幣計(jì)算出來(lái)的數(shù)字。
計(jì)算、測(cè)試、制造，關(guān)于制造、測(cè)試，我們都有相關(guān)專業(yè)知識(shí)。如果我們?cè)谧龅娜齻€(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，這三個(gè)領(lǐng)域涉及的知識(shí)和專業(yè)技能都是彼此相關(guān)的。如果對(duì)三個(gè)領(lǐng)域非常了解的話，我們就有相應(yīng)的機(jī)會(huì)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(jì)過(guò)程的變更，降低安全系數(shù)。我們?cè)谛碌闹改袭?dāng)中給我們提供哪些新的選擇來(lái)幫助我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中減少成本。還有一些關(guān)于整個(gè)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(gè)GL2010已經(jīng)非常清晰地定義了相關(guān)要求，像計(jì)算、測(cè)試和制造已經(jīng)定義了非常明確的要求。相對(duì)有固定的準(zhǔn)則，所以自由度比較小，對(duì)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(duì)于DNV的要求有明確的定義，它具有較高的自由度和相對(duì)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(gè)指南，我們這樣的話也能夠給我們更好的選擇來(lái)介紹，比如說(shuō)提高安全系數(shù)。同時(shí)我們也可以來(lái)不斷增加需要驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)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(gè)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(huì)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生非常大的影響。所以一個(gè)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(guò)這種技術(shù)和增加測(cè)試校驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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(duì)這種分層的材料定義的工差需要一些驗(yàn)證和額外的計(jì)算。通過(guò)對(duì)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(gè)在載荷方向的定義。現(xiàn)在載荷定義成四個(gè)方向，現(xiàn)在不能滿足行業(yè)的要求，這是一個(gè)比較簡(jiǎn)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(huì)帶來(lái)一個(gè)更少載荷的計(jì)算量，而且產(chǎn)生很高的影響，計(jì)算量更小。
關(guān)于疲勞載荷是同樣的故事，載荷的方向通過(guò)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(gè)方法可以降低安全系數(shù)0.5。
關(guān)于屈曲計(jì)算提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，可以通過(guò)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(gè)測(cè)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(guò)了測(cè)試的話。
另外一個(gè)有趣的議題，對(duì)中國(guó)市場(chǎng)，我們今天講到很多的需求，更長(zhǎng)葉片、更高的塔，這些確實(shí)帶來(lái)了一些問(wèn)題，關(guān)于一些塔凈空的問(wèn)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(gè)方案選項(xiàng)，可以減少塔的凈空，減少5%。當(dāng)串聯(lián)的葉片安裝的時(shí)候，另外5%如果得到監(jiān)控的話，可以再減少5%。
歡迎各位來(lái)問(wèn)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(gè)概念、想法，在新的規(guī)范里面可以提供的方法，不是一個(gè)完整的內(nèi)容、清單，只是一個(gè)提示、啟發(fā)。現(xiàn)在因?yàn)檎J(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(shì)，提供更有效率的葉片、更有效率的項(xiàng)目。
我們的建議先從最容易的步驟開(kāi)始，應(yīng)用這些改進(jìn)的驗(yàn)證方法。這種改進(jìn)只是對(duì)設(shè)計(jì)有影響，對(duì)制造沒(méi)有影響，而且對(duì)于項(xiàng)目順利的實(shí)施，對(duì)制造流程沒(méi)有影響，對(duì)FF的極限驗(yàn)證有20%的影響。
對(duì)于屈曲驗(yàn)證我們建議從第二步開(kāi)始，這是一個(gè)步驟。有些人的模擬和材料的節(jié)省，我們需要在這個(gè)界面方面做更多的工作，以便能夠測(cè)試，你可以獲得高達(dá)40%的正面的影響，對(duì)于屈曲驗(yàn)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(lái)找我們，我們會(huì)提供我們的經(jīng)驗(yàn)，非常感謝各位的聆聽(tīng)！希望各位參加一次成功的大會(huì)，并且學(xué)到一些東西。
（內(nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核）
