一种叶片防护涂料寿命评估方法与流程

本发明涉及新能源风电机组叶片防护，具体地，涉及一种叶片防护涂料寿命评估方法。

背景技术：

1、每年大量风电机组安装在高海拔、高盐雾、高紫外、高雨蚀、重覆冰区域，针对不同的区域的特点通常在叶片表面涂装叶片保护底漆、面漆，在叶片前缘已遭受侵蚀的区域涂装前缘保护漆，在覆冰风电场会选择叶片表面再涂装一层防覆冰涂层，实现不同场景、不同叶片部位的全面防护。涂料以施工便利、成本低、工艺成熟等优点被广泛用于叶片防护。

2、目前，针对涂料多按照一定的国家、行业标准，在实验室环境下开展材料各项指标的测试，对其进行性能评估，在材料指标达到一定的标准后，开展现场挂机试验或工程应用。然而，现实中很多涂料在实际使用中不能直观看到表面涂层是否有效，无法观测或监测到涂层性能衰减过程，基本都在严重损害出现涂层脱落的时候才能观察到，且一些功能涂料例如防覆冰涂层和前缘保护涂层，多为无色透明，漆膜平整，即使损伤也无法直观观察到，造成维修周期和成本大幅提升。

3、上述方法，仅为实验室出厂模式测试，与实际应用环境有一定差异，在叶片长期运行中不易观察到涂料是否脱落损伤，不易评估损伤的程度以及损伤的过程不易被发现，无法真实、直观评估涂料使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种叶片防护涂料寿命评估方法，以解决叶片长期运行中不易观察到涂料是否脱落损伤，不易评估损伤的程度以及损伤的过程不易被发现，无法评估涂料使用寿命的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种叶片防护涂料寿命评估方法，该评估方法包括以下步骤：

3、s1、将配漆与夜光粉混合均匀，得到防护涂料；

4、s2、将所述防护涂料涂装在预处理后的叶片表面并进行固化，在所述叶片表面形成防护涂层；

5、s3、借助无人机拍摄所述防护涂层，获取所述防护涂层的第一图像；

6、s4、定期借助无人机拍摄所述防护涂层，获取所述防护涂层的第二图像；

7、s5、采用图形识别对所述第一图像和所述第二图像同一位置的夜光区域进行分析，对比涂层夜光面积的变化，得到涂层夜光面积脱落率，评估所述防护涂料的使用寿命。

8、可选地，所述涂层夜光面积的计算过程为：所述涂层夜光面积的计算过程为：通过贴标记胶带对所述防护涂层进行区域标定，记录区域标定尺寸，计算初始涂覆面积s0；利用图像计算软件计算出所述第一图像的发光区域，得到第一涂层夜光面积s1，根据第一涂层夜光面积s1与初始涂覆面积s0计算出比例系数k；利用图像计算软件计算出所述第二图像的发光区域，得到第二涂层夜光面积s2/k，计算出单位时间涂层夜光面积脱落率。

9、可选地，所述单位时间涂层夜光面积脱落率的计算公式为：

10、

11、式(1)中，s1为第一涂层夜光面积，s2/k为第二涂层夜光面积，k为比例系数，t为时间。

12、可选地，所述比例系数k的计算公式为：

13、k＝s1/s0 (2)

14、式(2)中，s1为第一涂层夜光面积，s0为初始涂覆面积。

15、可选地，所述防护涂层的厚度为75-100μm；所述固化温度为5-35℃，固化时间为10-70min。

16、可选地，所述防护涂料具体通过包括如下步骤的方法制备得到：

17、(1)以重量份数计，将聚氨酯80-150份、抗氧化剂1-5份、消泡剂1-2份、增稠剂2-4份和流平剂0.5-1份加入反应釜内搅拌分散均匀，得到混合物料；

18、(2)将所述混合物料研磨至细度≤30μm，得到聚氨酯主剂；

19、(3)将所述聚氨酯主剂与固化剂进行混合得到配漆，将所述配漆与夜光粉混合均匀。

20、可选地，所述聚氨酯主剂与所述固化剂的质量比为1：(0.1-0.5)；所述配漆与所述夜光粉的质量比为1：(0.1-0.3)；所述夜光粉的主要成分为稀土铝酸盐。

21、可选地，所述搅拌转速为500-3000r/min，搅拌时间为0.5-3min。

22、可选地，所述预处理为：将叶片表面打磨出粗糙表面，然后用有机溶剂处理所述粗糙表面；所述粗糙表面的粗糙度ra≤30μm。

23、可选地，所述有机溶剂为乙二醇、乙醚、氯仿和丙酮中的一种。

24、通过上述技术方案，本发明通过在涂料中添加夜光粉，可以在夜晚无光的时候，观察叶片表面防护涂料性能，通过定期无人机拍摄的方式，对比涂层夜光面积的变化，评估涂层的使用寿命。本发明首次在应用层面实现涂料寿命的评估，且结果直观、易操作、具有广泛的普适性。

25、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种叶片防护涂料寿命评估方法，其特征在于，该评估方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述涂层夜光面积的计算过程为：通过贴标记胶带对所述防护涂层进行区域标定，记录区域标定尺寸，计算初始涂覆面积s0；利用图像计算软件计算出所述第一图像的发光区域，得到第一涂层夜光面积s1，根据第一涂层夜光面积s1与初始涂覆面积s0计算出比例系数k；利用图像计算软件计算出所述第二图像的发光区域，得到第二涂层夜光面积s2/k，计算出单位时间涂层夜光面积脱落率。

3.根据权利要求2所述的评估方法，其中，所述单位时间涂层夜光面积脱落率的计算公式为：

4.根据权利要求2或3所述的评估方法，其中，所述比例系数k的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述防护涂层的厚度为75-100μm；

6.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述防护涂料具体通过包括如下步骤的方法制备得到：

7.根据权利要求6所述的评估方法，其中，所述聚氨酯主剂与所述固化剂的质量比为1：(0.1-0.5)；

8.根据权利要求6所述的评估方法，其中，所述搅拌转速为500-3000r/min，搅拌时间为0.5-3min。

9.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述预处理为：将叶片表面打磨出粗糙表面，然后用有机溶剂处理所述粗糙表面；所述粗糙表面的粗糙度ra≤30μm。

10.根据权利要求9所述的评估方法，其中，所述有机溶剂为乙二醇、乙醚、氯仿和丙酮中的一种。

技术总结
本发明涉及一种叶片防护涂料寿命评估方法，该评估方法包括：S1、将配漆与夜光粉混合均匀，得到防护涂料；S2、将所述防护涂料涂装在预处理后的叶片表面并进行固化，在所述叶片表面形成防护涂层；S3、借助无人机拍摄所述防护涂层，获取所述防护涂层的第一图像；S4、定期借助无人机拍摄所述防护涂层，获取所述防护涂层的第二图像；S5、采用图形识别对所述第一图像和所述第二图像同一位置的夜光区域分析，对比涂层夜光面积的变化，得到涂层夜光面积脱落率，评估所述防护涂料的使用寿命。本发明可以在夜晚无光的时候，观察叶片表面防护涂料性能，通过对比涂层夜光面积的变化来评估涂层的使用寿命。

技术研发人员：张国珍,李存义,范子超,张欣刚,范晓旭,包大恩,岳捷,刘峻岐,朱孟喆,李嘉鑫,温思同
受保护的技术使用者：龙源（北京）新能源工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15