会议 | 鉴衡专家参加IEC 61400-23风轮叶片全尺寸结构测试标准工作会议
2019年2月19日-21日,IEC 61400-23风轮叶片全尺寸结构测试标准修订第四次工作组会议(MT23)在美国博尔德(Boulder)召开,会议由美国国家可再生能源实验室(NREL)组织承办。来自6个国家的20多名专家参会,鉴衡认证中心和远景能源的专家参加了本次会议。
标准简介
IEC 61400-23 Wind turbines-Part 23: Full-scale structural testing of rotor blades是IEC关于风力发电机组风轮叶片全尺寸结构测试的标准,该标准规定了叶片全尺寸结构测试以及测试结果评估的相关要求,标准适用于制造商和第三方机构开展叶片全尺寸结构试验及其评估。该标准自2014年发布后即启动新一轮修订工作,此前已召开三次实体会议。
会议动态
本次会议采用全体讨论的方式,针对以下5个方面的问题进行了广泛和深入的讨论。
1.标准架构重建(Restructuring)
会上首次提议对标准的章节架构进行重建,如图1所示,并计划于2020年完成。新的标准架构更具逻辑性和易读性,更有利于指导叶片测试工程师依据标准进行叶片测试,会议上采取投票表决的形式一致通过了该提议。但是每个章节的内容还需要工作组进一步讨论完善。
2.
会上对静力测试目标载荷的计算进行了重新定义和讨论,静力测试目标载荷的计算方式更改为
其中,为失效后果局部安全系数,其与之前要求保持一致为1.0;
为叶片之间差异引起的试验载荷安全系数,正常情况下取值与之前要求保持一致,即1.1,但是如果之前已完成静力测试的某型号叶片与待测叶片差异较小(如何界定差异较小仍在讨论中),则
的取值可以降为1.0;
为环境效应系数,主要考虑测试环境温度影响,新版标准给出了具体的取值,即大于20℃时取值1.0,小于-30℃时取值1.1,在+20℃和-30℃之间进行线性线性插值;
为新增加的系数,主要考虑目前静力测试只要求进行最大最小挥舞、最大最小摆振4个方向加载,但是实际叶片会承受来自各个方向的载荷,这4个方向并不一定是叶片最危险的受力方向,只进行这4个方向的测试对叶片的验证不够充分。该系数的取值与测试加载方向数量相关,目前暂定加载方向为4个时取值为1.2,加载方向为4+1个(现有的4个方向+1个其它方向)时取值为1.1,加载方向数量为12个时取值为1.0,如何确定加载方向会进一步讨论。
从上面的变化情况可以看出,新版标准对叶片静力测试提出了更高的要求,测试目标载荷将比现有要求明显增大,同时,如果希望尽量减小测试目标载荷,则需要增加更多的测试工况,测试工作量将大幅提升。
3.不确定度评估(Measurement Uncertainty)
鉴于目前叶片全尺寸测试不确定度的计算方法不统一,为测试不确定度的评估带来不便,新标准加强了对测试不确定度评估的要求,明确了不确定评估所依据的标准,并给出了通用的不确定度评估公式,后续将进一步讨论并明确不确定度的评估方法。
4.损伤和维修(Damage and Repair)
新版标准对叶片试验前和试验过程中发生的损伤和维修给出了明确的分析流程。叶片试验前,对于样片可能发生的生产缺陷和搬运损伤,无论是否进行维修,都需评估该样片是否具有代表性。叶片试验过程中,如果叶片发生损伤,需对损伤进行根因分析,如果分析后确认导致损伤的根因是结构设计不合理和生产缺陷,则需要重新进行全部测试。但会上有代表提出,该要求过于严苛,某些损伤的维修可以不用重新进行全部测试,如某试验样片已经完成静力测试,在疲劳测试过程中发生因生产缺陷导致的损伤,可以允许进行维修并重新完成疲劳测试,但不用重新进行静力测试。
5.测试关键区域(Critical areas to be tested)
目前标准中对于叶片测试关键区域的定义为“沿叶片展向从叶片根部到截面特性渐变的区域,以及计算屈曲、强度和疲劳寿命安全系数最小的区域”,由于不够明确,对叶片测试造成了一定困扰,因此新版标准对测试关键区域进行了明确定义,即安全裕度为叶片最小安全裕度1.1倍以内的区域均应视为关键区域。会议上对该提议进行了讨论,认为该提议的内容仍不够清晰,会后需要进一步修改。
后续会议
第五次会议将于2019年6月12至14号在哥本哈根举行,第六次会议将于2019年10月份在德国不莱梅举行,并将根据第六次会议的结果形成该标准的CDV版。随后标准将提交至IEC /TC 88,待投票通过后,标准将正式发布。
会场集锦
与会专家名录