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文档简介

附件5

ICS91.100.99

CCSQ90

T/CRRAXXXX—XXXX

团体标准

风力发电机组叶片再利用技术规范

Windturbines—Technicalspecificationforreuseofblade

征求意见稿

(完成时间:2023.08.17)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国物资再生协会发布

T/CRRAXXXX—XXXX

风力发电机组叶片再利用技术规范

1范围

本文件规定了废旧风电叶片再利用评估技术,包括基本要求、废旧叶片再利用性评估、再利用叶片

与机组匹配性评估和叶片运输及贮存等内容。

本文件适用于机组设计寿命未到上限不再使用的叶片、技改后退役的机组叶片和由于本身缺陷没有

正常使用的叶片的再利用评估。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文

件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用

于本文件。

GB/T18451.1-2022风力发电机组设计要求

GB/T19001质量管理体系

GB/T20319-2017风力发电机组验收规范

GB/T20861-2007废弃产品回收利用术语

GB/T24001环境管理体系

GB/T25383-2010风力发电机组风轮叶片

GB/T33221再制造企业技术规范

GB/T45001职业健康安全管理体系

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

废旧风电叶片wastewindturbineblades

风电机组设计寿命未到上限不再使用的叶片、技改后退役的机组叶片和由于本身缺陷没有正常使用

的叶片等。

3.2

回收工厂recyclingplant

从事废旧风电叶片维修、加工、翻新等集中处理的集聚区。

3.3

回收利用recovery

对废旧风电叶片进行处理,使之能够满足其原来的使用要求或用于其他用途的过程,包括对能量的

回收和利用。

1

[来源:GB/T20861-2007,2.11]

3.4

再利用reuse

废旧风电叶片或其中的元器件、零部件继续使用或经清理、维修后继续用于原来用途的行为。

[来源:GB/T20861-2007,2.9]

4基本要求

4.1应制定完整的技术方案和作业指导书,编制检验计划。

4.2在满足安全性、生态友好性、合法合规性的条件下,对废旧风电叶片进行再利用。

4.3叶片再利用基本流程参见附录A。

4.4实施废旧风电叶片再利用的企业应具备废旧风电叶片拆解、清洗、装配和产品质量检测所需的人

员、场地、技术、装备和能力,依据GB/T19001建立实施叶片回收再利用生产或服务相关的质量管理制

度,并符合GB/T33221的规定。

4.5风电叶片再利用过程应以废旧风电叶片资源利用率最大化、产品性能最优化、生产资源消耗和环

境污染最小化为目标,进行再利用性评估,科学制定再利用工艺方案。

4.6不应侵犯原制造商产品的知识产权,包括专利权、商标权、商号和原产品型号,但应保留有关产

品安全、使用和维修的相关信息。

5废旧叶片再利用性评估

5.1退役叶片再利用设计评估

退役叶片经由专业机构根据叶片实际运行载荷计算叶片可再利用性,再利用设计评估至少应包括:

a)疲劳余量评估;

b)刚度衰减评估,包括整机载荷要求和叶片结构刚度要求等。

5.2叶片记录评估

5.2.1叶片生产记录。

需要评估的叶片生产记录包括但不限于:

a)叶片生产的人员(包括人员能力矩阵,培训资料等);

b)材料记录(包括材料的型号,批号,入厂检验记录等);

c)模具信息(模具的验收记录,模具检验记录等);

d)叶片生产质量记录,以及生产叶片的图纸及工艺文件等资料。

5.2.2风场叶片运行记录检查

需要评估的叶片运行记录包括但不限于:

a)风机SCADA数据;

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b)叶片的日常巡检和检查内容及日期等。

5.2.3叶片损伤、维修记录

需要评估的叶片损伤、维修记录包括但不限于:

a)叶片的损伤记录至少包括损伤的日期,损伤的名称,位置和大小等信息;

b)维修记录至少包括维修单位,维修人员,维修材料,维修关键质量控制点,维修结果的信息。

5.2.4雷击记录

雷击的日期,雷击的位置,大小以及维修相关信息等。

5.2.5实际运行时间

需要评估的叶片实际运行时间包括但不限于:

a)记录叶片的安装方案、日期及安装记录;

b)叶片运行的时间及状态等信息。

5.3叶片概况调查

可以对同型号叶片的使用运行情况进行较详细的调查,了解此型号叶片的良品率,作为评估的额外

补充资料,调研区域可以不限于风场。调查情况包括但不限于:

a)同型号同一生产厂的叶片损伤情况;

b)同型号同一生产厂的叶片修补加强情况;

c)同型号同一生产厂的叶片退役时间及原因。

5.4叶片状态评估

5.4.1叶片检查方式

通过对叶片检查的方式,确定叶片状态,包括但不限于:

a)常规目视检查及避雷系统检测:检查人员利用吊篮对叶片外表面进行检查,同时检查人员进入

叶片内部对可进入区域内的叶片内表面进行目视检查,并测量叶片各接闪器到叶根的电阻;

b)机器人内部检查:利用内窥机器人或工业内窥镜,对人员无法进入的叶片内部进行检查,包括

可见区域的粘接质量和壳体质量;

c)超声无损检查:利用超声检查设备,检查目视无法检查区域的粘接质量或壳体质量,如检查腹

板与壳体粘接胶的厚度和宽度;

d)无人机检查:通过无人机携带相关影像采集工具,配合机器人视觉智能AI分析识别,检查

风机叶片表面缺陷。

5.4.2叶片检查项目

叶片现场检查项目包括:

a)涂层及表面污染物检查;

b)接闪器及避雷线检查;

c)叶根螺栓外观检查;

d)叶片缺陷损伤检查;

3

e)叶片功能部件(叶尖制动、涡流发生器、锯齿尾缘等)检查;

f)其他检查。

若使用无损检测设备进行详细检查的,可以适当增大期间检查的时间间隔。

5.5叶片检查结果评估

经过检测常有的叶片损伤或缺陷包括:

a)主梁/腹板/后缘梁损伤;

b)叶根螺栓开裂;

c)前缘涂层破坏,或大范围涂层破坏;

d)严重褶皱缺陷(高宽比大于0.1,涉及层数较多);

e)表面污染物附着(对气动性能影响较大);

f)局部涂层破坏并且范围较小;

g)叶片防雷系统失效;

h)一般褶皱缺陷(高宽比小于0.1,涉及层数较少);

i)表面污染物附着。

具体损伤评级标准见附录B及表1叶片损伤分级处置方案。

表1叶片损伤分级方案

损伤分类损伤等级损伤定义

Ⅰ类损伤轻度损伤不会影响叶片的功能,不影响叶片的主体结构,风机可正常运行。

Ⅱ类损伤中度损伤会对叶片的某些功能有所影响,或对叶片主体结构有轻微影响。

Ⅲ类损伤重要损伤对叶片主体结构有较大影响,风机继续运行有一定风险。

Ⅳ类损伤严重损伤对叶片主体结构有重大影响,风机继续运行有较大风险。

5.6叶片再利用性评估

根据5.1—5.5对叶片进行评估,评估细则如表2。

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表2叶片再利用性评分细则

叶片再利用评估项目类型评分备注

>5年20

疲劳余量(20)3年<余量<5年10

叶片设计评估

<3年0通过专业叶片机

(40)构进行评估

可满足要求20

刚度衰减(20)

不能满足要求0

事故率<25%10

包括叶片损伤、

同一批次叶片概况调查(10)事故率>25%5补强、退役时间

事故率>50%0及原因

各类记录完整且无事故10

叶片运行记录;

记录完整有偶发性事故7叶片损伤维修记

叶片记录评估(10)录;雷击记录;

记录完整有批量性事故3实际运行时间;

叶片生产记录。

无记录0

无损伤40

Ⅰ类损伤35

参见附录B及表

Ⅱ类损伤30

叶片检查结果评估(40)1,若有多处损伤

Ⅲ类损伤25

取最严重等级。

Ⅳ类损伤20

损坏0

依据评分细则叶片评估分值大于90,建议企业再利用;评估分值大于80建议企业维修后经过验收

再利用;评估分值低于80分建议企业报废进行回收利用。

对于存在损伤或缺陷的叶片,应予以修复,叶片修复方案和结果应通过第三方评估。但对于叶片缺

陷轻微或基于现实因素需要维持原状的,应分析其可能对寿命造成的影响。防雷系统出现故障并且不能

修复的,应出具雷击防护方案保证叶片及机组的安全。

对于不予修复的情况,应进行如下处理:本文5.5中a)-e)损伤或缺陷不修复的,宜大幅减少剩余可

用寿命及期间的检查时间间隔;f)-i)损伤或缺陷不修复的,建议适当减少剩余可用寿命及期间的检查时

间间隔。

6再利用叶片与机组匹配性评估

6.1叶片载荷和机组载荷匹配性评估

载荷匹配评估应依据GB/T18451.1-2022标准,载荷评估不仅包含载荷工况外部条件的影响,还包

5

括:空气动力、自重、旋转惯量和动态惯量的作用。动态响应包括塔架、叶片、驱动链、电气和控制系

统模态的相互影响。

6.2叶片环境条件与机组环境匹配性评估

环境条件通过热、光化学、腐蚀、机械、电气或其他物理作用会影响风力发电机组的完整性和安全

性,多种气候因素同时发生会加剧影响。再利用叶片环境条件宜与机组环境进行匹配评估,其中包括:

a)温度;

b)湿度;

c)空气密度;

d)太阳辐射;

e)雨、冰雹、雪、冰;

f)化学作用物质;

g)机械作用颗粒;

h)盐雾;

i)雷电;

j)地震。

6.3叶片叶根连接与机组的匹配性评估

废旧叶片的叶根连接与机组匹配评估应包括:

a)叶根连接方式;

b)叶根螺栓数量及排列方式;

c)螺栓及螺栓套尺寸;

d)螺栓连接强度评估。

7叶片运输及贮存

7.1叶片运输

7.1.1在运输过程中,每个叶片必须采用至少两个专用支架,以支撑叶片。一个支架置于叶根处,一

个支架置于叶片长度约2/3(距离叶根)位置处。

7.1.2依次在后支承工装内垫5mm厚橡胶板、一层3mm厚的透明塑料垫,然后再铺上四层毛毡(或棉

絮2层)、一层防水泡沫。橡胶板、塑料垫、毛毡(或棉絮)及防水泡沫须超出工装长度。

7.1.3叶根螺栓应配有叶根螺栓保护套或保护盖进行防护。

7.1.4运输前将叶片在运输工装上用螺母及套筒固定,吊装叶片接触处缠绕厚10mm毛毡保护,以免

损伤叶片表面。

7.1.5在叶尖部位需安装红色尾灯,避免发生碰撞。

7.1.6固定用工装必须用捆绑器锁紧,运输前及转运过程中需仔细检查松紧情况。

6

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7.1.7将叶片卸载至地面上时,必须采用专用支架对叶片进行支撑。一个支架置于叶片根部,另一个

支架置于叶片长度约2/3(距离叶根)位置处。

7.1.8叶片与支架一起吊运时,起吊点必须安装在支架上。

7.1.9随车提供装箱单、叶片检验合格证书、叶片使用维护说明书(每个风场两份)等文件。

7.2叶片贮存

7.2.1露天存放叶片,要求对叶片表面进行保护,避免因碰撞等行为损坏叶片表面。根据现场的地形

和风向,叶片的放置叶根迎主风向。

7.2.2叶片应搁在支架上,支点在指定支撑区域内,且支点处有随形保护翼。与叶片有接触的表面应

垫上地毯、橡胶之类的软物。

7.2.3叶根螺栓装配保护套。采用铁丝或捆绑器将叶片根部螺栓与支架绑定,固定于地面上,防止大

风造成叶片侧翻。应加强叶根连接部分,在叶片的根部将每副的三个叶片两两相连,成为一体。叶片间

的距离应为叶片最大弦长的1.2倍。

7.2.4应防止沙、石头和其他的物体进入叶片。

7.2.5叶片零配件应妥善保管,避免丢失和损坏。

7.3叶片吊装

7.3.1单根吊带可承重大于15吨,吊带宽至少200mm;

7.3.2吊装叶片接触处缠绕厚10mm毛毡保护,以免损伤叶片表面;

7.3.3吊装过程中,需要额外采取设备(例如绳索)对叶根、叶尖进行保护和控制,防止吊装过程叶

片晃动;

7.3.4起吊过程中要求采用前后缘保护罩对叶片进行保护,保护罩至少长1m、宽0.5m、厚6mm,保护

罩内垫橡胶等软的填充材料,且与叶片表面匹配良好,避免造成叶片局部损害或者裂纹;

7.3.5叶片起吊离地面20-30cm后,暂时停止上升,检查吊装工具和叶片有无异常,如有问题应及时

解决后再起吊;

7.3.6吊装过程中突然停电或发生机械故障,应将叶片慢慢落下,不准长时间悬在空中;

7.3.7风力超过6级以及暴雨、打雷和大雾等恶劣天气,一律不得进行起吊作业。

7

附录A

(资料性)

废旧叶片再利用流程

A.1废旧叶片再利用流程

废旧叶片再利用基本流程见图A.1

图A.1废旧叶片再利用流程

8

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附录B

(资料性)

废旧叶片损伤评级标准

B.1废旧叶片损伤评级标准

废旧叶片损伤评级标准如表B.1所示。

表B.1废旧叶片损伤评级标准

缺陷

缺陷部位缺陷类型缺陷程度

等级

油漆老化磨损,未漏出玻璃钢I

叶片表面玻璃钢外漏面积低于壳体表面1/4II

油漆开裂

涂层

玻璃钢外漏面积大于壳体表面1/4III

/IV

见缺陷类型“油漆开裂”I

前缘腐蚀

前缘补强层破损。II

见缺陷类型“油漆开裂”I

1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,开裂的长度≤1m,开

裂区域周边壳体无明显变形;

II

2.开裂位于叶片叶跟侧的2/3叶片长度范围内时,开裂的长度≤0.5m,

开裂区域周边壳体无明显变形。

1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,1m<开裂的长度≤

前缘轴向开裂2m,开裂区域周边壳体无明显变形;

III

2.开裂位于叶片叶跟侧的2/3叶片长度范围内时,0.5m<开裂的长度≤

1m,开裂区域周边壳体无明显变形

前缘外部1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,开裂的长度>2m,或

开裂区域周边壳体有明显变形;

IV

2.开裂位于叶片叶根侧的2/3叶片长度范围内时,开裂的长度>1m,或

开裂区域周边壳体有明显变形。

见缺陷类型“油漆开裂”I

开裂影响的范围仅为手糊补强层区域,开裂周边壳体无明显变形II

开裂影响的范围覆盖PS面或SS面单侧壳体,但未触碰到主梁边,开

前缘弦向开裂III

裂周边壳体无明显变形

开裂影响的范围覆盖双侧壳体,或开裂触碰到主梁边并沿主梁边向轴

IV

向方向扩展,或开裂周边壳体有明显变形

9

表B.1废旧叶片损伤评级标准(续)

缺陷

缺陷部位缺陷类型缺陷程度

等级

见缺陷类型“油漆开裂”I

1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,开裂的长度≤1m,

开裂区域周边壳体无明显变形;

II

2.开裂位于叶片叶根侧的2/3叶片长度范围内时,开裂的长度≤0.5m,

开裂区域周边壳体无明显变形。

1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,开裂的长度>1m,

后缘轴向开裂≤2m,开裂区域周边壳体无明显变形;

III

2.开裂位于叶片叶根侧的2/3叶片长度范围内时,开裂的长度>0.5m,

≤1m,开裂区域周边壳体无明显变形

1.开裂位于叶片叶尖侧的1/3叶片长度范围内时,开裂的长度>2m,

后缘外部

或开裂区域周边壳体有明显变形;

IV

2.开裂位于叶片叶根侧的2/3叶片长度范围内时,开裂的长度>1m,

或开裂区域周边壳体有明显变形

/I

开裂影响后缘UD的宽度≤后缘UD总宽度的1/5,且开裂周边壳体无明

II

显变形

后缘弦向开裂开裂影响后缘UD的宽度≤后缘UD总宽度的1/3,且开裂周边壳体无明

III

显变形

开裂影响后缘UD的宽度≤后缘UD总宽度的1/2,或开裂周边壳体无明

IV

显变形

仅为油漆开裂I

开裂位于非主梁、非后缘UD区域II

壳体表面弦向开裂开裂位于单侧壳体后缘UD区域,或开裂位于单侧壳体主梁区域,但开

III

裂长度≤主梁幅宽的1/2

叶片PS及

IV

SS壳体开裂位于单侧壳体主梁区域,且开裂长度>主梁幅宽的1/2

/I

/II

外力损伤

壳体有凹陷变形的现象,但未见明显的开裂现象III

壳体有明显的开裂现象IV

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表B.1废旧叶片损伤评级标准(续)

缺陷

缺陷部位缺陷类型缺陷程度

等级

壳体表面有油漆脱落现象I

叶片PS及/II

漆面脱落

SS壳体

/III

/IV

叶尖接闪器磕碰损伤,接闪器粘接良好I

叶尖接闪器发生脱落II

叶尖接闪器损坏

/III

/IV

防雷系统

/I

叶根接线端子发生松动,或损坏II

叶根接线端子损坏

/III

/IV

挡雨环本体发生损坏I

挡雨环本体发生损坏,且与壳体的粘接发生了失效II

挡雨环挡雨环损坏

/III

/IV

叶根挡板本体发生开裂I

叶根挡板本体发生开裂,且发生明显变形,可见内侧芯材裸露II

叶根挡板开裂

/III

/IV

/I

盖板螺栓断裂II

叶根盖板螺栓断裂

/III

/IV

/I

/II

叶根褶皱

1、褶皱高宽比>0.07;2、皱褶发生在弦向方向上;

III

3、褶皱层数>3层。

11

表B.1废旧叶片损伤评级标准(续)

缺陷

缺陷部位缺陷类型缺陷程度

等级

手糊补强布分层I

任意方向分层的长度≤1m,且层数≤2II

分层

任意方向分层的长度>1m,或层数>2III

分层的同时,发现腹板发生挤压变形IV

/I

开裂长度≤1m,且层数≤2II

开裂

开裂长度>1m,或层数>2III

腹板开裂的同时,发现腹板发生挤压变形IV

/I

腹板粘接区域粘接胶沿轴向的开裂长度≤1m,且开裂区域的胶的对接边

II

缘有发白的现象

腹板粘接失效腹板粘接区域粘接胶沿轴向的开裂长度>1m,≤2m,且开裂区域的胶的

III

对接边缘有发白的现象

腹板粘接区域粘接胶沿轴向的开裂长度>2m,且开裂区域的胶的对接边

IV

缘有发白的现象

/I

内侧主梁褶皱的高度≤6mm,且褶皱区域未见发白或分层迹象II

褶皱

区域

褶皱的高度≤6mm,褶皱区域有分层现象III

褶皱的高度≤6mm,褶皱区域有发白现象IV

/I

褶皱的高度≤6mm,且褶皱区域未见发白或分层迹象

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