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107米!風機的葉片有那么長長長長長...工程師都是怎么制造出來的?

   日期:2019-10-11     瀏覽:110    評論:0    
核心提示:風機的葉片有多長?來看看GE Haliade-X 12 MW海上風機長達107米的風機葉片風機這么長長長長長長的葉片究竟是怎么制造出來的?我
 風機的葉片有多長?
 
來看看GE Haliade-X 12 MW海上風機
 
長達107米的風機葉片
 
 
 
 
風機這么長長長長長長的葉片
 
究竟是怎么制造出來的?
 
我們再來看看GE專門負責制造葉片的團隊是怎么說的
 
 
 
風電作為一種清潔的可再生能源,如今越來越受到能源界的青睞。風機葉片是風力發電系統的關鍵部件,直接影響著整個系統的性能和發電效率,大型風機葉片因此也被看作是衡量企業技術實力的標志之一。在法國瑟堡,有一群人正創造著新的紀錄——制造一支超過100米的風機葉片。
 
瑟堡是法國西北部一個重要的軍港和商港。2018年,GE可再生能源業務部LM風能在瑟堡港口附近開了一家大型工廠,這是LM風能在法國的第一家工廠,計劃在2019年招聘200多名員工,預計到年底會超過320人。在這里,工人們建造著世界上第一支107米長風機葉片。“制造一個葉片需要很多人共同協作。”瑟堡工廠的負責人Erwan Le Floch說,“我們期待著有團隊精神的伙伴加入我們的團隊。”
 
LM風能在全球擁有15家工廠,是全球大型風機葉片設計及制造商之一。自1978年以來,LM風能開始為風機生產葉片,到目前已生產了超21.5萬個葉片,發電總容量約達102吉瓦。長達107米的風機葉片預計將用于GE的Haliade-X 12 MW海上風機,建成后每臺風機可滿足1.6萬戶歐洲家庭的用電需求。
 
兩年前,這間工廠所處的位置還只是一片平地,毗鄰諾曼底無盡的淺灘。“我們從沒有承接過如此復雜的項目,但這樣的挑戰還是令人振奮。”負責新葉片開發的項目總監Lukasz Cejrowski表示,由于此前并沒有在法國的建廠經驗,新工廠如何運營好高水平自動化設備,生產出“巨型”產品,考驗著整個新團隊的智慧。但Cejrowski和同事對項目的運行并不擔憂,因為他們有“成功秘訣”。
 
這個秘訣的核心就是每個工廠里的“迷你工廠”,在LM它們被稱為“卓越中心”。包括高級經理在內的新員工要花3到4周時間在那里學習如何制造巨型葉片。工廠負責人Le Floch和負責生產的Anderson Pinho陪同新成員一起參加培訓。Pinho是一位業內資深人士,在加入LM 風能前他曾為噴氣發動機、潛艇和核電站生產高級零部件。“這對我來說是全新的體驗”Pinho說,“我以前從未接觸過玻璃纖維復合材料。我們面對著新的團隊、新的工廠、新的工藝,這將是一個巨大的挑戰。”
 
每個學習班通常有約20名工人,由2位培訓師指導。第一周,他們會在課堂里接受葉片制造相關理論培訓,并參加有關生產質量和安全的講座。隨后,他們會去“迷你工廠”花2到3周的時間應用之前所學的知識制造一個縮小版的葉片。夯實其中的技術后,培訓師會引導工人打磨葉片外殼的小零件,從中學習如何發現生產缺陷。“整個培訓過程中對安全和質量的嚴格把控是非常重要的。”培訓師Pierre Geyer強調。
 
制作葉片的材料通常是木材和玻璃纖維復合材料。這些材料鋪設在經過打磨和拋光的特殊模具內,以確保生產出正確形狀的產品。隨后用真空膜包住材料,將空氣抽出,再注入一種特殊的聚酯滲透進所有細小角落,最終形成堅固的外殼。
 
這個過程聽起來很簡單?聚酯進入一個足球場那么長的葉片,很快就會從液體變成固體。“如果不能及時同步注入聚酯,整個葉片都報廢了。”項目總監Cejrowski表示,這是一項非常關鍵的操作。工人們穿著白色紙衣服,戴著呼吸面罩和防護眼鏡,看上去就像一個外星芭蕾舞團。
 
 
外殼變硬后,工人們將它們從模具中取出并連接在一起,兩個半殼組成一個葉片,里面是個長型夾具。然后進行打磨、拋光和噴涂(航標漆),最后交付給客戶。
 
除了長度之外,在瑟堡制造的葉片每片重達50噸,由玻璃纖維和碳纖維制成的特殊混合纖維使葉片的承載部件兼具高硬度和低重量。“要做到這一點,需要有多年的成功經驗。”Cejrowski說,“我們不可能憑空造出107米長的葉片,當中會遇到很多令人焦頭爛額的小事情,要從中吸取教訓,找到解決辦法。才能生產出別人無法做出的產品。”
 
這么大的工程僅靠人力費時又費力,這時候就需要大型機器設備來幫助生產了。畢竟這個葉片太長了,世界紀錄保持者尤塞恩·博爾特從這頭沖刺到另一端也需要10秒。懸掛在工廠巨大天花板上的機器可以幫助工人安裝玻纖制成的大型主支架,進一步加固葉片。還有一個機器可以將葉片轉動并幫助運出生產車間。
 
 
第一只葉片于今年夏天抵達英國布萊斯進行測試
 
很多細節在整個制造過程中都需要被嚴格保密。工廠的經理們要不斷地跟每一個新工人進行交流評估,創建個性化的“技能矩陣”,這個矩陣標記了每個人需要掌握哪些技能,以及達到何種水平。“我們想通過討論來評估工人們是否對工作達到游刃有余。”培訓師Geyer說,“分享,能幫助我們樹立團隊精神。”
 
團隊精神是LM 風能經營的核心。公司會派遣新員工到歐洲和加拿大的工廠工作2個月,與經驗更豐富的葉片制造者一起磨練技能。它還將Cejrowski和Ruffenach等資深管理者調任到世界各地的新工廠,與管理層和工人分享他們的經驗和知識。目前,瑟堡工廠生產的葉片等其他部件都已陸續運往荷蘭的鹿特丹并安裝在首臺Haliade-X樣機上,期待這個海上巨人能為千萬戶家庭送去源源不斷的綠色能源。
 
不僅是法國的LM工廠,今年7月GE還攜手揭陽、廣州簽署了海上風電項目投資協議。GE將在揭陽設立GE海上風電機組總裝基地,引進Haliade-X 12MW及以上海上風力發電機組生產技術。在廣州開發區投資建設的GE海上風電運營和開發中心將為總裝基地提供運營、技術和服務支持,助力廣東形成擁有完整的海上風電產業鏈生態系統。
 
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