ICS27.180 F11 中华人民共和国国家标准 GB/T25383—2010 风 力发电机组 风轮叶片 Windturbinegeneratorsystem—Rotorblades 2010-11-10发布 2011-03-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 缩略语 2 …………………………………………………………………………………………………… 5 设计环境条件 2 …………………………………………………………………………………………… 6 设计要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 7 材料要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 8 制造控制 5 ………………………………………………………………………………………………… 9 工艺要求 5 ………………………………………………………………………………………………… 10 检验规则和验收 6 ………………………………………………………………………………………… 11 标识和随机文件 7 ………………………………………………………………………………………… 12 包装、贮存、运输和吊装 7 ………………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 叶片结构强度分析方法 9 …………………………………………………………GB/T25383—2010 前 言 本标准的编写参考了IEC61400-1(2005年8月第3版)风力发电机组—第1部分:设计要求、 IECTS61400-23(2001年4月第1版)风力发电机组—第23部分:风轮叶片全尺寸试验、 IECTR61400-24(2007年4月第1版)风力发电机组—第24部分:防雷、近海风力发电机组认证规范 (德国船级社(2005版)和陆上及近海风力发电机组风轮叶片设计及制造(DNV-OS-J102)2006年版等 标准,对风力发电机组风轮叶片的设计、制造工艺、材料、检验规则以及叶片的包装、运输和贮存等有关 内容给出了通用性技术要求,供国内开发研制风力发电机组风轮叶片参照执行。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。 本标准主要起草单位:中航惠腾风电设备股份有限公司、上海玻璃钢研究院、连云港中复连众复合 材料集团有限公司、金风科技股份有限公司。 本标准主要起草人:田野、田卫国、姜兆民、庄岳兴、赵建立、王逸波、陈余岳、刘卫生、王相明。 ⅠGB/T25383—2010 风力发电机组 风轮叶片 1 范围 本标准规定了风力发电机组风轮叶片的通用技术条件。 本标准适用于风轮扫掠面积等于或大于40m2的水平轴风力发电机组风轮叶片。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T1447—2005,ISO527-4:1997,NEQ) GB/T1448 纤维增强塑料压缩性能试验方法 GB/T1449 纤维增强塑料弯曲性能试验方法(GB/T1449—2005,ISO14125:1998,NEQ) GB/T1463 纤维增强塑料密度和相对密度试验方法(GB/T1463—2005,ASTMD792:1998, NEQ) GB/T2576 纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法(GB/T2576—2005,ISO308:1994, MOD) GB/T2577 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法(GB/T2577—2005,ISO1172:1996,MOD) GB/T2900.53 电工术语 风力发电机组(GB/T2900.53—2001,IEC60050-415:1999,IDT) GB/T3354 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB/T3355 纤维增强塑料纵横剪切试验方法 GB/T3356 单向纤维增强塑料弯曲性能试验方法 GB/T3856 单向纤维增强塑料平板压缩性能试验方法 GB/T3961 纤维增强塑料术语 GB/T19001 质量管理体系 要求(GB/T19001—2008,ISO9001:2008,IDT) GB/T25384 风力发电机组 风轮叶片全尺寸结构试验(GB/T25384—2010,IECTS61400-23- 2001,MOD) GB/Z25427 风力发电机组 雷电防护(GB/Z25427—2010,IECTR61400-24-2002,MOD) ISO12944.3 涂料和油漆———用保护涂料进行钢结构防腐 第3部分:设计依据 ISO12944.5 涂料和油漆———用保护涂料进行钢结构防腐 第5部分:涂料保护系统 IEC61400-1:2005 风力发电机组 第1部分:设计要求 3 术语和定义 GB/T2900.53、IEC61400-1:2005和GB/T3961确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 设计寿命 designlift 在设计工况下的设计使用年限。 3.2 风轮 rotor 将风能转化为机械能的风力机部件,由叶片和轮毂组成。 1GB/T25383—2010 3.3 叶片 blade 使风轮旋转并产生气动力的部件。 3.4 参考几何弦 referencechord 指在叶片设计过程中叶片展向某一确定位置处的几何弦,叶片其他位置的几何弦以此位置为参考。 一般定义为0°位置,即该处几何弦与风轮旋转平面平行。 3.5 扭角 twistangle 叶片当地几何弦与叶片参考几何弦的夹角。 3.6 中弧线 medianline 翼型上下表面内切圆圆心光滑连接起来的曲线。在前部,最小内切圆与翼型周线的切点是中弧线 的起点;在后部,最小内切圆与翼型周线的切点是中弧线的终点。 3.7 前缘 leadingedge 翼型中弧线的最前点。 3.8 后缘 tailingedge 翼型中弧线的最后点。 3.9 弦线 chord 连接前缘与后缘的直线。 3.10 弦长 chordlength 弦线的长度。 3.11 重心 thecentreofgravity 在重力场中,物体处于任何方位时,所有各组成质点重力的合力通过的那一点。 4 缩略语 叶片 风力发电机组 风轮叶片 复合材料 纤维增强塑料 5 设计环境条件 5.1 总则 风力发电机组风轮叶片是一种全天候条件下运行的产品,设计和制造叶片时应考虑环境因素对其 设计寿命的影响。 5.2 温度 叶片工作环境温度范围-10℃~+40℃,生存工作温度范围-20℃~+50℃,超出上述规定范 围的,按S级处理。 5.3 湿度 叶片设计工作环境最高相对湿度一般小于或等于95%。 2GB/T25383—2010 5.4 雷电防护 应考虑叶片遭雷击的可能性,并采取相应的雷电防护措施,雷电防护系统按GB/Z25427《风力发电 机组 雷电防护》标准要求进行设计。 5.5 盐雾 对于在沿海地区运行的风力发电机组,应考虑盐雾对叶片的腐蚀影响,应根据ISO12944.3和 ISO12944.5标准要求采取相应的防腐措施。 5.6 沙尘 应考虑沙尘对叶片的影响,如沙尘对叶片表面的长期冲蚀,对机械转动部位润滑的影响以及对叶片 平衡造成的影响等。 5.7 辐射 应考虑太阳辐射和紫外线对叶片的老化影响。 5.8 结冰 应考虑叶片表面覆冰对风力发电机组性能和结构安全性的影响。 6 设计要求 6.1 气动设计 叶片气动设计是风力发电机组设计的基础,推荐根据使用地区的风资源特点,进行优化分析。 6.2 结构设计 6.2.1 叶片结构设计应考虑实际运行环境条件的影响,在规定的使用环境条件和设计寿命期内,叶片 应具有足够的强度和刚度。 应通过可靠的分析方法和试验验证,证明叶片能满足各种设计工况下的极限强度、疲劳强度和气弹 稳定性要求。 推荐强度分析方法见附录A。 6.2.2 叶片的设计安全系数应大于等于1.15。 6.2.3 叶片刚度应保证在所有设计工况下叶片变形后叶尖与塔架的安全距离不小于未变形时叶尖与 塔架间距离的40%(见附录A)。 6.2.4 叶片的固有频率应与风轮的激振频率错开,避免发生共振(见附录A)。 6.2.5 叶片的设计寿命应大于或等于20年。叶片的设计寿命既可以通过计算,也可以通过疲劳试验 确定。 6.3 公差要求 ———叶片长度公差:1.0‰×L(mm),其中L为叶片设计长度; ———叶片弦长公差:±(1.0%×c)mm,其中c为当地翼型弦长; ———叶片扭角公差:±0.3°; ———翼型公差:±(2‰×c)mm,其中c为当地翼型弦长; ———叶片表面粗糙度:Rz≤15μm; ———叶片成套重量互差:±3.0‰; ———叶片成套静矩互差:±1.0‰。 7 材料要求 7.1 总则 7.1.1