紅外線熱成像 ROI 用於早期檢測風力渦輪機葉片損壞

概述

投資高性能紅外線熱像儀用於風力渦輪機葉片檢查,可防止災難性故障、降低維修成本並維持穩定的發電量,帶來可觀的投資回報 (ROI)。及早發現葉片損壞、侵蝕和分層對於資產保護和運作安全至關重要。
 

風險:葉片損壞/侵蝕和災難性故障

當葉片內層分離或損壞時,就會發生葉片故障,通常是由於以下原因造成的:
  • 製造缺陷
  • 雷擊
  • 重複疲勞負荷
  • 環境惡化(紫外線照射、濕氣侵入)

如果未被發現,這種損害可能導致:
  • 刀片完全失效(斷裂或脫落)
  • 渦輪機停機時間延長-每天損失數千英鎊
  • 重大維修或更換成本——通常每片葉片 100,000 至 300,000 英鎊以上
  • 健康、安全和環境風險-包括碎片危害和監管罰款
  • 重大聲譽風險
  • 故障前置時間

    一旦損壞開始,最快6 至 18 個月內就會發展到失效,具體取決於:
    • 損壞的規模和深度
    • 風荷載條件
    • 環境暴露的嚴重程度
    • 營運壓力(強風場地風險更高)

    定期使用熱成像檢查可以在問題惡化之前發現問題,從而顯著縮小風險視窗。
     

    發現後儘早採取緩解措施

    透過早期識別損壞,操作員可以:
    • 進行局部修復。密封裂縫、重新黏合分離層或註入樹脂。
    • 典型成本:5,000 至 15,000 英鎊(僅為葉片更換成本的一小部分)。
    • 在計劃的維護時段內安排葉片翻新,最大限度地減少額外的停機時間並避免緊急停機。
    • 調整運轉參數。
    • 在計劃維修期間,實施臨時削減(降低渦輪機負載),以減少機械應力。
    • 加強監測頻率。
    • 增加檢查間隔,追蹤維修進度,直到安全完成。

    每一種緩解策略都可以延長葉片的使用壽命降低直接成本保留發電收入
     

    現場驗證結果:HIKMICRO SP120H 在實際風電場條件下表現出色

    我們的一位合作夥伴使用 海康 SP120H 熱像儀拍攝的風力渦輪機葉片
    損傷影像清晰地展現了
    葉片的分層和侵蝕痕跡。
    這些從葉片內部拍攝的高解析度照片能夠快速且準確地識別損傷。
    相較之下,先前使用無人機進行的檢查 
    惡劣的運行條件(天氣、風力)而無法進行,
    要么由於現有無人機技術拍攝的圖像無法揭示早期的損傷跡象而無法檢測到任何問題。


    HIKMICRO SP120H 能夠偵測細微的內部分層
左圖:風力渦輪機。                                                                   右圖:受損葉片內部,有製造缺陷,「出現皺紋」。 
 
左圖:受損葉片內部,前緣受到侵蝕。                                       右圖:健康葉片的內部。
 
 
  • 熱成像可以檢測葉片損壞的早期跡象。
  • 進行了一次花費10,000 英鎊的小修。
  • 避免的成本:150,000 英鎊的葉片更換費 + 20,000 英鎊的停機時間(10 天,每天 2,000 英鎊)。
  • 總儲蓄:160,000英鎊。
  • 預測性維護計劃
  • 延長渦輪機壽命
  • 降低保險費
  • 提高營運可靠性和利害關係人信心   
 

結論

合適的紅外線熱像儀能夠及早發現葉片缺陷,從而實現快速、可重複的投資回報,
提供經濟高效的緩解措施,並確保營運的連續性。
投資主動檢測技術對於保護渦輪機資產、提高獲利能力以及確保風電場營運的長期可持續性至關重要。