Các nhà nghiên cứu SNL đánh giá các phương pháp kiểm tra và sửa chữa lưỡi tuabin gió

Lỗ hổng trong lưỡi tuabin gió phát ra từ quá trình sản xuất là một yếu tố quan trọng trong độ tin cậy của lưỡi cắt. Thất bại của lưỡi có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động và dẫn đến việc sửa chữa tốn kém, làm tăng cả chi phí và sự không chắc chắn về chi phí cho các nhà sản xuất và nhà điều hành trang trại gió. Tăng nguy cơ này, trong thập kỷ qua, lưỡi dao đã trở nên lớn hơn và tương đối nhẹ hơn với việc sử dụng sợi carbon. Do độ mờ của sợi carbon, không thể kiểm tra trực quan các lưỡi dao, đặt các yêu cầu gia tăng về công nghệ kiểm tra để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của chúng. Để giảm bớt sự không chắc chắn trong quy trình sản xuất lưỡi cắt và cải thiện thiết kế và hiệu suất của chúng, Phòng thí nghiệm năng lượng Hoa Kỳ Sandia (SNL) đang làm việc với ngành để đánh giá các công nghệ kiểm tra không phá hủy (NDI). Có nhiều loại công nghệ NDI khác nhau bao gồm, nhưng không giới hạn ở siêu âm, lò vi sóng, máy đo ánh sáng và nhiệt kế. Đúng như tên gọi, các kỹ thuật NDI được sử dụng như một phương tiện để đánh giá tính toàn vẹn của lưỡi cắt trong khi tránh một thử nghiệm phá hủy như cắt mặt cắt ngang của lưỡi dao.

Các yêu cầu, phương pháp và thực tiễn của NDI hiện nay rất khác nhau trong ngành công nghiệp gió. Các nhà sản xuất lưỡi khác nhau và các công ty dịch vụ lưỡi sử dụng các phương pháp NDI khác nhau trên các lưỡi dao trong nhà máy và ngoài hiện trường, dẫn đến sự không chắc chắn trong tình trạng thực tế của lưỡi dao. Đánh giá thống kê nghiêm ngặt về các khả năng của NDI là một bước quan trọng trong các nỗ lực của SNL nhằm cải thiện độ tin cậy của lưỡi cắt.

Vào năm 2010, SNL đã thành lập Tổ chức Hợp tác Độ tin cậy Blade (BRC) để tập hợp các ngành công nghiệp, phòng thí nghiệm và học viện để giải quyết các vấn đề hiện tại và mới nổi liên quan đến sự cố của lưỡi tuabin gió. Thông qua kiến ​​thức thu được từ BRC, các nhà khoa học SNL hiện đã tạo ra bộ bảng kiểm tra lưỡi tuabin gió đầu tiên trên thế giới và bắt đầu một thí nghiệm để định lượng hiệu suất của các hệ thống kiểm tra thông thường và tiên tiến.

Dựa trên đầu vào rộng rãi từ các nhà đánh giá công nghiệp, các nhà nghiên cứu đã thiết kế các tấm để tái tạo các cấu trúc lưỡi tuabin gió quan trọng, nhưng với các lỗ hổng được thiết kế cẩn thận được nhúng trong chúng. Chiến dịch thử nghiệm đầu tiên, Thí nghiệm kiểm tra gió NDI (WINDIE), đã sử dụng một bộ bảng điều khiển có chứa các loại lỗ hổng, kích cỡ và vị trí được các kỹ thuật viên kiểm tra biết. Điều này cho phép các nhà sản xuất sàng lọc và cải thiện các công nghệ NDI hiện có. WINDIE đã được hoàn thành vào năm 2014. Một xác suất tiếp theo của chiến dịch thử nghiệm phát hiện đang diễn ra và sử dụng một bộ bảng điều khiển có chứa các lỗ hổng mà các kỹ thuật viên kiểm tra không biết. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu định lượng các khả năng phát hiện lỗ hổng của công nghệ NDI. Bằng cách nghiên cứu hiệu quả của công nghệ NDI và cải thiện chúng, kết quả của các thí nghiệm này sẽ làm giảm sự không chắc chắn trong quy trình sản xuất lưỡi cắt, cải thiện thiết kế và sản xuất cánh quạt gió. Kết quả cũng sẽ cho biết cách kiểm tra lưỡi được tiến hành tại các cơ sở sản xuất và trang trại gió, từ đó cải thiện quy trình bảo trì và sửa chữa cho cánh quạt gió.

SNL đang tích cực tìm kiếm người tham gia để xác suất thử nghiệm phát hiện từ các nhà cung cấp công nghệ NDI, các công ty dịch vụ lưỡi cắt và các nhà sản xuất lưỡi cắt trong nghiên cứu này.