摘要：针对风机壳体（含机舱壳体、塔架壳体、轮毂壳体等）磨损问题，通过科学评估磨损程度、规范修复流程，恢复壳体的结构强度、密封性能与防护功能，避免因壳体磨损导致内部部件受潮、腐蚀或异物侵入，保障风机长期稳定运行，降低故障延伸风险。
一、方案概述
（一）方案目的
针对风机壳体（含机舱壳体、塔架壳体、轮毂壳体等）磨损问题，通过科学评估磨损程度、规范修复流程，恢复壳体的结构强度、密封性能与防护功能，避免因壳体磨损导致内部部件受潮、腐蚀或异物侵入，保障风机长期稳定运行，降低故障延伸风险。
（二）适用范围
本方案适用于陆上 / 海上风电场各类型风机壳体的磨损维修，包括金属材质壳体（如钢质塔架壳体、铝合金机舱壳体）与复合材料壳体（如玻璃钢轮毂壳体）的磨损修复，覆盖轻微划痕、局部磨损、密封面磨损、边缘破损等常见磨损场景。
二、磨损评估与前期准备
（一）磨损现场评估
磨损位置定位：通过目视检查与工具测量，明确壳体磨损的具体位置（如机舱底部迎风面、塔架连接法兰处、轮毂与叶片连接部位等），标记磨损区域边界，记录磨损位置与周边部件（如电缆接口、密封胶条、观测窗）的相对距离。磨损程度检测：轻微磨损（磨损深度＜0.5mm，无结构损伤）：使用千分尺或深度规测量磨损深度，检查表面涂层是否脱落，确认无基材裸露或变形；中度磨损（磨损深度 0.5-2mm，局部涂层脱落 / 基材裸露）：采用超声波测厚仪检测壳体基材厚度，判断是否存在基材减薄风险，检查磨损区域是否伴随微小裂纹；重度磨损（磨损深度＞2mm，基材明显减薄 / 变形 / 裂纹）：通过渗透探伤或磁粉探伤（金属壳体）检测内部隐性损伤，使用激光测距仪测量壳体变形量，评估对结构强度的影响。磨损原因分析：结合运行环境（如风沙、盐雾、高空气流冲击）、安装精度（如壳体连接间隙过大导致振动摩擦）、维护记录（如过往是否存在同类磨损），分析磨损成因，避免修复后再次出现同类问题。评估报告输出：明确磨损位置、程度、原因及修复优先级，标注需重点关注的密封区域或结构受力部位，为后续维修提供依据。（二）人员与物资准备
人员配置：技术负责人 1 名（熟悉壳体材质特性与修复工艺，负责方案落地与质量把控）；结构维修技师 2-3 名（具备金属 / 复合材料修复资质，掌握焊接、打磨、涂覆等操作）；安全专员 1 名（重点监督高空作业、动火作业安全，检查防护措施落实情况）；检测人员 1 名（携带专业检测设备，全程跟踪磨损修复质量）。物资准备：修复材料（按壳体材质匹配）：金属壳体：低碳钢焊条（钢质壳体）、铝合金焊丝（铝合金壳体）、耐磨涂层（如陶瓷颗粒涂层、聚氨酯耐磨胶）、防锈底漆与面漆（匹配原壳体涂层颜色与性能）；复合材料壳体：玻璃钢树脂（如环氧树脂）、玻璃纤维布（或碳纤维布，增强修复强度）、复合材料专用腻子、表面防护涂层；通用材料：密封胶（如硅酮密封胶、丁基密封胶，用于修复后密封）、砂纸（80-1000 目，不同打磨阶段使用）、脱脂棉、清洗剂（如酒精、丙酮，用于表面清洁）。工具设备：打磨工具：角磨机（配砂轮片、百叶轮）、砂纸机、气动打磨枪；焊接 / 修复设备：电弧焊机（金属壳体）、氩弧焊机（铝合金壳体）、热风枪（复合材料固化）、涂胶枪；检测工具：超声波测厚仪、渗透探伤剂、磁粉探伤仪、千分尺、色差仪（匹配涂层颜色）；安全设备：高空作业平台（或吊篮）、安全带、防坠器、防尘口罩、护目镜、焊接防护面罩、防火毯（动火作业用）。物资预处理：修复材料需提前检查保质期与质量（如树脂固化剂配比、焊条干燥度），按使用说明进行预处理（如焊条烘干、复合材料预浸料解冻）；工具设备提前调试，确保运行正常（如焊机电流稳定、打磨工具转速达标）。（三）安全与环境准备
安全防护措施：高空作业：确认作业平台稳固，护栏与防坠装置完好，维修人员系双钩安全带，下方设置警示区，禁止无关人员进入；动火作业：办理动火许可证，清理作业区域易燃物（如机舱内电缆、保温棉），放置灭火器与防火毯，指派专人监火；粉尘防护：打磨作业时开启除尘设备（如便携式吸尘器），人员佩戴防尘口罩，避免粉尘扩散影响其他部件；海上风机特殊防护：关注海浪与风力预警（风速＞10m/s 时暂停作业），维修人员穿戴救生衣，确保登塔通道与平台防滑措施到位。现场隔离与保护：用防水布或塑料膜覆盖磨损区域周边的电气部件（如控制柜、传感器）、电缆接口与精密设备，避免修复过程中异物污染或损伤；在壳体内部（如需内部作业）铺设防护垫，防止工具或材料坠落损坏内部结构。三、具体维修流程
（一）停机锁定与现场清理
停机与安全锁定：参照风机整体维修方案的停机流程，通过 SCADA 系统远程停机，现场关闭壳体相关区域的辅助电源（如加热装置、照明），在作业区域附近悬挂 “壳体维修，禁止靠近” 警示标识，确保维修期间风机无意外启动风险。表面清洁：先用压缩空气吹除磨损区域的浮尘、沙粒等松散杂物；用蘸有清洗剂（如丙酮）的脱脂棉擦拭表面，去除油污、盐分（海上风机）等污染物，反复擦拭 2-3 次，直至表面无残留杂质；自然晾干（或用热风枪低温吹干，避免高温损伤壳体），确保修复表面干燥清洁。（二）分程度修复操作
1. 轻微磨损修复（磨损深度＜0.5mm，无基材损伤）
表面打磨：使用 120-240 目砂纸（或砂纸机）对磨损区域进行打磨，打磨范围超出磨损边界 5-10cm，形成平缓过渡的斜面（避免边缘凸起导致二次磨损），直至表面粗糙均匀（粗糙度 Ra 3.2-6.3μm），增强涂层附着力；清洁检查：用压缩空气吹除打磨粉尘，再次用清洗剂擦拭表面，检查打磨后无残留杂质或划痕；涂层修复：金属壳体：先涂刷 1-2 遍防锈底漆，每遍干燥时间按涂料说明（通常 2-4 小时），底漆干燥后涂刷耐磨涂层（如陶瓷颗粒涂层），涂层厚度控制在 0.3-0.5mm，最后涂刷 1-2 遍面漆，确保颜色与原壳体一致；复合材料壳体：涂抹复合材料专用腻子（填补微小划痕），待腻子固化后（通常 4-6 小时），用 400-600 目砂纸打磨平整，再涂刷表面防护涂层，确保涂层均匀无流挂。2. 中度磨损修复（磨损深度 0.5-2mm，基材裸露 / 轻微减薄）
损伤预处理：金属壳体：用角磨机（配砂轮片）打磨磨损区域，去除氧化层与松动基材，打磨至露出新鲜金属面，若存在微小裂纹，需用砂轮片沿裂纹方向开 V 型坡口（深度≤磨损深度的 1/2），便于后续填充；复合材料壳体：用砂纸机打磨磨损区域，去除破损的树脂层，露出完整的纤维布层，若纤维布有松动，需裁剪同型号纤维布填补（纤维布层数按磨损深度确定，通常 1-2 层）。基材填充 / 增强：金属壳体：采用氩弧焊机（铝合金）或电弧焊机（钢质）对磨损区域进行堆焊填充，堆焊时控制电流（铝合金壳体 50-80A，钢质壳体 100-150A），避免电流过大导致基材变形，堆焊厚度超出原表面 0.5-1mm（预留打磨余量）；复合材料壳体：在打磨后的纤维布层上涂刷环氧树脂，铺设裁剪好的纤维布，用刮板压实（排出气泡），确保树脂完全浸润纤维布，放置固化（常温固化 24 小时或热风枪加热加速固化，温度≤60℃）。平整打磨：待填充材料完全固化后，用角磨机（配百叶轮）或砂纸机对修复区域进行打磨，先使用 80-120 目砂纸粗磨（去除多余填充料），再用 240-400 目砂纸精磨，使修复表面与原壳体表面平齐，过渡平缓，无台阶或凸起。密封与防护：在修复区域边缘（尤其是与其他部件连接的密封面）涂抹密封胶，确保密封胶连续无断点；按轻微磨损修复流程涂刷防锈底漆、耐磨涂层（金属壳体）或防护涂层（复合材料壳体），完成修复。3. 重度磨损修复（磨损深度＞2mm，基材减薄 / 变形 / 裂纹）
结构加固预处理：金属壳体：若基材减薄严重（剩余厚度＜设计厚度的 80%），需裁剪同材质、同厚度的金属补板（补板尺寸比磨损区域大 10-15cm，边缘做 45° 坡口）；若存在裂纹，需先通过渗透探伤确认裂纹末端，在末端钻止裂孔（直径 3-5mm），防止裂纹延伸；复合材料壳体：若存在纤维布断裂或基材变形，需先切除破损区域（切割范围超出破损边界 5-8cm，确保切口平整），裁剪多层同型号纤维布（层数按原壳体厚度确定），作为增强层。补板焊接 / 增强层铺设：金属壳体：将补板与壳体对接（间隙≤1mm），采用分段焊接法（避免集中受热导致变形）焊接补板边缘，焊接后用角磨机打磨焊缝，去除焊瘤与飞溅物，通过磁粉探伤检测焊缝质量，确保无气孔、裂纹；复合材料壳体：在切割后的壳体表面涂刷环氧树脂，逐层铺设纤维布，每层纤维布之间确保树脂浸润充分，铺设完成后用真空袋抽真空（压力 - 0.08 至 - 0.1MPa），促进树脂固化，固化时间按树脂说明（通常 24-48 小时）。整体平整与检测：用超声波测厚仪检测金属补板焊接后的厚度，确保与原壳体厚度一致；用激光测距仪检测修复区域的平整度，偏差控制在≤1mm/m；复合材料壳体修复后，用砂纸机打磨表面，确保无明显凸起，通过目视与手触检查修复区域无分层、气泡。密封与防护升级：在修复区域及周边 10cm 范围内涂抹高性能密封胶（如丁基密封胶，耐候性更强），金属壳体额外涂刷 1 遍防锈底漆与 2 遍耐磨面漆，复合材料壳体涂刷抗紫外线防护涂层，提升长期耐用性。（三）修复后清理与检查
现场清理：回收维修工具与剩余材料，清理打磨粉尘、焊渣（金属壳体）、树脂残渣（复合材料壳体）等废料，拆除现场保护措施（如防水布、防护垫），确保壳体内部与外部无杂物残留。初步检查：目视检查：修复区域表面平整，涂层均匀无流挂、剥落，密封胶连续无断点，颜色与原壳体一致（色差仪检测色差 ΔE≤1.5）；尺寸检查：用千分尺或深度规测量修复区域厚度，确保符合设计要求；用塞尺检查密封面间隙，≤0.1mm（避免漏风、漏水）。四、质量验收与后续保障
（一）质量验收标准
外观标准：修复区域表面平整，无明显划痕、凸起、气泡或裂纹，涂层颜色与原壳体一致，密封胶无脱落、开裂；性能标准：金属壳体：焊缝无缺陷（渗透 / 磁粉探伤合格），基材厚度达标（≥设计厚度的 90%），耐磨涂层附着力≥5MPa（划格法测试）；复合材料壳体：修复区域无分层、气泡（目视与敲击检查，敲击声音清脆无闷响），拉伸强度≥原壳体的 80%；密封标准：对壳体密封面进行气密性测试（通入压缩空气，压力 0.1MPa，保压 30 分钟，压力降≤0.005MPa），确保无泄漏；海上风机额外进行防水测试（喷淋水测试，持续 30 分钟，内部无渗水）。（二）验收测试流程
自检：维修团队按验收标准进行自检，记录检测数据（如厚度、平整度、色差），形成自检报告；专业检测：检测人员使用专业设备（如超声波测厚仪、探伤仪、气密性测试仪）复核关键指标，确认符合验收标准；验收签字：若所有指标合格，技术负责人与业主（或风电场运维方）共同签署验收报告，确认修复完成；若存在不合格项（如涂层附着力不足），需返工修复，重新验收直至合格。（三）后续维护与监测
短期监测：修复后 1 个月内，每周对修复区域进行 1 次检查，重点关注涂层是否脱落、密封胶是否开裂、是否出现新的磨损痕迹，记录监测结果；长期维护：纳入风机常规巡检计划，每 3 个月检查 1 次修复区域，金属壳体关注防锈涂层状况，复合材料壳体关注抗紫外线涂层老化情况；海上风机或风沙较大区域的风机，每 6 个月对修复区域的密封性能进行 1 次复查（气密性测试），及时补涂密封胶或涂层；预防改进：根据磨损原因，采取针对性预防措施（如在壳体易磨损部位加装防护板、优化壳体连接间隙减少振动摩擦、定期清洁壳体表面减少污染物侵蚀），降低再次磨损风险。（四）记录归档
将磨损评估报告、维修过程记录（含照片、视频）、检测数据、验收报告等资料整理归档，存入风机设备管理系统，为后续同类磨损维修提供参考，同时跟踪修复区域的长期运行状况，持续优化修复工艺。
来源：耐普特
