上海麥加涂料有限公司的副總技術工程師劉正偉為我們帶來“一種超級耐雨蝕前緣保護漆—Mega  Wu500”的報告

　　【劉正偉】：大家上午好，很高興跟大家探討一下有關葉片防雨蝕技術。今天的這個題目分為四部分：

　　第一個是前緣腐蝕的現狀。從遠處看，整個風電葉片完好無損，我們拉近看一下，可以看到這里有點黑線，再近可以看到整個前緣不僅是涂層，包括異體都受到了嚴重的剝離。再看一下我們在東北風場拍攝的遠景照，遠處看葉片有很多臟污的部位，拉近看一下整個黑色的都是玻璃鋼，這邊是前年修補的連接，但是也發生了二次的腐蝕。這是一個歐洲風場的雨蝕照片，整個風場的環境蠻好，風沙幾乎沒有的，但是它的前緣也發生了海鹽的剝離，這是警示器部位。

　　所有的風場或多或少存在前緣損傷的情況，其區別是損傷的程度不同，很多輕度的損傷大家已經忽略了，這種損傷到底對我們的風場發電帶來哪些負面的影響，請大家看幾個數據。使發電量最低下降20%，當時他們沒有考慮到這個因素，各別葉形甚至可以達到50%，這個數據的出錯。第二個這里面有一個經驗值，當前緣腐蝕之后，它切風的阻力會喪生，當出現我們看起來腐蝕比較輕的時候，它的阻力是比較小的，當發生這個層面之后，它的阻力最高可以上升到500%。我們前面那幾個照片阻力空間都在500%。阻力增長80%，發電量下降5%，兩篇文獻給出的結果是殊途同歸的。

　　當葉片作為一個清潔之后，它的發電量就會有比較明顯的喪生，我們想想一個普通的粉層耐臟污的清潔都帶來發電量的損失，整個前緣發生了如此嚴重的損傷之后，它的發電量也必然受到很大的負面影響。既然說前緣腐蝕對發電量這么大的影響，我們要想盡一切辦法避免或者減緩前緣的腐蝕。要想解決問題首先我們找到問題的原因，首先看一下前緣腐蝕的成因：紫外線，鹽霧，風沙，雨水。

　　先看一下紫外線，紫外線肯定對涂層產生影響，但是紫外線的破壞是均勻的，如果說前緣損傷由紫外線引起，那它的損傷不應該僅僅停留在前緣，應該是在整個葉片，很均勻的，但是這個情況與我們發現的事實完全背離的。我們可以肯定地說紫外線至少不是引起前緣損傷的直接原因。

　　鹽霧很多人認為鹽霧引起前緣損傷主要的原因，首先看一下什么是鹽霧，說到底鹽霧就是提供電解質溶液。如果說鹽霧是引起前緣損傷的主要因素，我們整個葉片損傷應該是相似，甚至說相同的，但是我們看下來之后，還是前緣為主，其他部位很輕，甚至沒有。從另外一個地方可以看到，如果說鹽霧是主音，我們在云貴川地區根本沒有鹽霧存在，那個地方的風場損傷跟東南沿海地區的損傷是一樣的。我們確定鹽霧絕對不是主音。

　　第三個風沙，風沙只其中一個原因，但不是主音，從大家觀察的情況來看，東南沿海地區，降雨量比較大的地方前緣損傷遠遠高于降雨量少的地方，風沙肯定是其中一個原因。前緣的損傷與降雨量成正比，運行5年左右的風場前緣都出現明顯的損傷，海南地區很多撞擊在一年半左右就會發生明顯的損傷。

　　這是雨水撞擊到葉片表面之后，它的受力過程，我們好奇小小的雨滴怎么可能把一個抗力強度上百兆帕的材料拉斷？整個雨水撞擊到葉片表面之后，它會產生一個橫向的撕扯，而不僅僅是摩擦，整個葉片是被這根力車斷的，而不是裝斷的，它會用瞬間的爆發力。雨水產生的損傷很大原因是來自我們葉片旋轉的速度，我們葉片目前為止常見的是50到80每秒運行的限速率。有這么高的降雨量下前緣損傷不可避免，這是降雨量和受損情況的對比關系圖，基本與降雨量成正比。

　　沙子是固體的，為什么沒有雨水厲害？天上降雨一年可以將一兩米，如果空氣中的沙子一年有半米大家都不敢出門了，所以主要是因為沙石和雨水的密度造成的，積少成多，水滴石穿。

　　介紹一下前緣保護材料的檢測方法和不同前緣保護材料的優缺點。首先看一下風沙和雨水的前緣檢測方法。據我了解，我們國內大部分是采用的方法僅僅具有一點點參考數據。我們這邊是用STM3和6做正面的沖擊試驗，這兩個試驗出來的結果完全不同。一般情況下大家測試風沙就是一個噴砂機，把沙子速率調上去，撞擊帶平靜樣板的表面。

　　底下這個是30米每秒的速率，上面是70米每秒的速率，70米每秒的固體顆粒產生的破壞力遠遠高于30米的，中間的差距不僅僅是2倍，大概是在15倍，這就是為什么葉片速率到80米每秒的時候，我們很多情況下在常規速率下沒有發生破壞它發生了，原因就是固體顆粒也罷，雨水也罷，當它的速率提高它的破壞力是成倍擴大。

　　紅色這個是不銹鋼的材料，下面是聚氨酯膜，這兩個材料在耐風沙測試中，鋼板的數據是遠遠差于有機的貼膜，從這個表現方式上，耐風沙來講，主要是高速沖擊為主的檢測方法，平行模試驗這是一個誤區。這個圖我們給出一些常見材料耐風沙的對比，當時是這樣的，這個樣板本身完好無損，涂層好之后畫圓圈，用噴砂機正面沖擊它，面漆還是具有一定的保護功能。在彈性膠衣的作用下，可以清楚看到，同等沖沙條件下，我們的玻璃鋼完全裸露，這一點來看有前緣保護漆的還是完好無損的。同等噴砂之后，鋼板損傷2毫米厚度的情況下，前緣保護漆的變化是僅僅有點臟污而已。

　　說一下雨蝕的試驗，目前為止還是第三方檢測，降雨量30到35，溫度是25度，歐洲個別企業已經把速率提高到180米每秒。這個照片是經過雨蝕破壞之后樣板的外觀，大家可以看一下這跟現場的破壞情況還是蠻類似的。這個雨蝕試驗還是比較真實確切反映實際的受損情況。這個表格是給出不同材料，不同產品耐雨蝕的數據，以及在高降雨量地區的年限。常規的面漆是2到4年之間，還有一種是早年用過的聚氨酯彈性膠衣90分鐘在東南沿海8到20年的使用壽命。這款耐雨蝕服役時間是10到30年，這個是我們新推出的大于10個小時，服役時間肯定大于20年的。

　　我們還關注貼膜，我相信很多公司還是把貼膜作為前緣保護主要的手段，貼膜的數據最高值是540分鐘左右，做完1500PVUA老化之后，它衰減是50%以上。在高雨露地區像北美服役年限5到10年，而在中國服役年限是5年。

　　大家看一下，關于這種模的數據其有更貼切的數據。雨蝕試驗與實際的對應情況，有一位專家提出來，我們測試的是140米每秒的速度，我們實際運行是80每秒的速率，目前這個試驗只能作數學上的換算和經驗的推推斷，通過數學模擬出來的速度是140米每秒3小時，相當于800米每秒8小時，相當于東南沿海地區20年的壽命。

　　說一下貼膜的優點和缺點，缺點是難于施工，不好貼，關鍵的是很難進行翻新，二次維護很難，我們家在工廠里面尚且貼不好，在高空更貼不好。從另外一個角度說一下，貼膜雨蝕時間是540分鐘左右，為什么服役期只有5年左右？貼膜是無色透明的，無色透明的材料雖然說它里面也會加入一些紫外線的屏蔽劑，但是它沒有跟大家常見涂料的太白粉這種固體的遮蓋物，根本不能評比紫外線。紫外線對貼膜的破壞從里到外完全一樣，它對涂料率的破壞每年最高是5微米，我們涂300微米的膜厚，貼膜5年之內全部老化，但是所有的涂層，每年破壞不會超過5微米，因為它有遮蓋力，有紫外線的屏蔽效應。

　　我現在說一下我們新的產品，它的優點是耐雨蝕，是常見的聚氨酯貼膜的2倍以上。第二個施工和修補很簡單，與常規面漆很接近，缺點是它含有VUC，還有一個就是做不成亞光漆。這個文獻中給出的結果是這樣的，所以大家有疑問找這個文獻。6個小時的雨蝕結果在高速空區發生了明顯的開裂。這是我們做的雨蝕試驗，當時做了9個小時，做完之后，結論是沒有損傷，后來又增加了9個小時，最后的結果是出現了一點點蝕，這邊做了6小時出現一個破口，這就是區別。這個雨蝕試驗報告各位想看隨時給大家，這個試驗是常規的試驗，常規的數據。

　　最后關于W500做一個簡單的數據匯總。它的耐沙石性能是常規面漆的100倍以上，耐雨蝕性能是常規面漆的27倍以上，是貼膜率的2倍以上。謝謝大家！