葉片是將風能轉化為機械能，通過變槳裝置調整槳距角，改變風力發電機組輸出功率，實現控制功率輸出的目的，葉片維護至關重要，有效的保養和修復能夠提高葉片的使用壽命和發電效率。

葉片主要材料為玻璃纖維增強環氧樹脂，屬復合材料，在生產過程中由材料本身的不穩定性，以及成型模具的設計缺陷、葉片表面工藝缺陷，從而嚴重影響產品質量，復合材料受環境影響也較大，以及環氧樹脂、UD纖維質量對葉片都有很大的影響。

葉片的運維是防止葉片被動維修的手段，也是提高葉片使用壽命的方法，目前市場常用的方案為定期排查、特殊天氣巡視、通常使用高倍望遠鏡、無人機、吊籃、數據模型分析等作為巡視工具。發現葉片損傷，損傷鑒定是發現葉片損傷原因的途徑，也是判斷葉片維修的標準。‍

01復合材料葉片簡介

葉片主材為玻璃纖維增強環氧樹脂，葉片結構包括外殼、主梁帽及夾層結構的腹板，主梁帽、腹板、外殼都采用玻璃鋼制作而成，葉片由兩片外殼粘接而成，中間由腹板支撐，葉片外殼夾層采用輕質的Balsa木、PVC泡沫做成。

葉片避雷系統由葉尖的鋁制接閃器，和中部接閃器，（PS面和 SS面分別對稱）。接閃器與銅質導線連接，連接銅導線和鋁制部分的電纜采用鍍層以防止鋁端的電離腐蝕；葉根避雷導線直接連接于人孔蓋板的銅連接板上，風機葉片如圖1所示。

圖1：風機葉片

在葉片內部葉根處設置人孔蓋，人孔蓋設置有便于維修人員進出的通孔，人孔蓋采用真空成型的玻璃鋼泡沫夾層結構，能承載300公斤重量；在葉片內部還設置有配重腔，配重腔由玻璃鋼夾層隔板組成，固定在葉片前端的腹板與前緣之間，當葉片組間不平衡時，通過配重來平衡葉片組的重量與重心；為了避免葉片內部的冷凝水積聚，葉尖處有一個直徑至少為8mm的排水孔；在葉片根部外表面與整流罩連接處安裝一個擋雨環，防止雨水進入輪轂。‍

02復合材料葉片缺陷

（1）技術缺陷

①夾芯結構缺陷或損傷分為外蒙皮缺陷或損傷、芯材缺陷或損傷、外蒙皮加芯材缺陷或損傷、外蒙皮及芯材加內蒙皮貫穿性缺陷或損傷等。合模前或合模后葉片內腔人能進入到的位置內蒙皮損傷、內蒙皮加芯材缺陷或損傷可等效為外蒙皮缺陷或損傷、外蒙皮加芯材缺陷或損傷。

②梁帽及后緣UD缺陷及損傷主要指梁帽及后緣發白、褶皺、雜物等缺陷或損傷。

③葉根玻璃鋼區域缺膠及損傷主要指包圍、發白、撞傷等缺陷或損傷。

④葉片前、后緣缺膠：分為需要修復性缺膠和無需修復性缺膠，前緣修復性缺膠需滿足：弦向缺膠位置總長度大于弦向粘接寬度的20%，且長度大于2cm；后緣修復性缺膠需滿足：弦向缺膠位置總長度大于弦向粘接寬度的15%，且長度大于2cm。

⑤腹板缺膠：分為需要修復性缺膠和無需修復性缺膠，腹板缺膠需滿足：弦向粘接法蘭缺膠寬度大于3cm，且軸向長度大于5cm。

⑥葉片后緣開裂

葉片后緣開裂包括I型后緣結構膠開裂與Ⅱ型后緣結構膠，兩種開裂形式如圖2，圖3所示。

圖2：Ⅰ型后緣結構膠開裂

圖3：Ⅱ型后緣結構膠開裂

（2）工藝缺陷

①試合模數據超差:在試合模過程中，膠結區域的合模間隙出現與工藝要求不符的現象，主要體現在前后緣合?？p區域、腹板粘接面及手糊法蘭處、前后緣內包邊區域、BBI區域、葉尖接閃器等位置。

②腹板工藝偏差：腹板在脫模后粘接面寬度打磨過程中導致寬度與工藝要求不符，及在腹板放置過程中軸向、弦向位置或前后緣腹板間距、腹板垂直度等超出工藝要求公差的現象，

③產品錯位：在前后緣合?？p區域PS面與SS面殼體發生弦向方向的錯位，導致兩殼體不在同一型面上，控制標準：≤2mm。

④膠結超差：在膠結過程中葉片膠結區域產生的結構膠膠結厚度、膠結寬度等與工藝設計參數不相符的現象，通常有膠結厚度過厚或過薄現象。

⑤布層工藝偏差：在葉片成型或維修過程中布層的規格、位置及尺寸等與工藝要求不符，超出了要求公差。

⑥芯材規格及鋪放工藝偏差：在葉片芯材結構區域中芯材的規格（芯材纖維紋路、芯材厚度尺寸、芯材倒角等）及鋪設位置（到邊距離、起止位置、過渡等）出現與工藝要求不符的現象。

⑦大梁工藝偏差：大梁在脫模后邊緣切割時導致寬度與工藝要求不符及在主模放置過程中軸向及弦向位置超出工藝要求公差的現象。

（3）環境因素導致的缺陷

葉片的另一類損傷主要來自于自然環境，通常雷擊容易造成葉片表面發生碳化現象，據統計每年葉片因雷擊損傷約有2%左右，雷擊損傷不嚴重時，可以修復。如葉片雷擊損傷嚴重則需要更換整只葉片，造成葉片雷擊的主要原因為葉片防雷系統有效接閃率低、接閃器設計冗余不足導致的。‍