مروری بر تکنیک‏های بازرسی غیر‏مخرب برای پره‏های توربین بادی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی مواد غیرفلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

doi
10.30494/jndt.2024.473613.1150
چکیده

پره‏ها نقش حیاتی در عملکرد سیستم توربین بادی دارند. با این حال، آنها مستعد آسیب ناشی از بارگذاری پیچیده و نامنظم هستند که باعث تخریب فاجعه‌بار می‌شوند و نگهداری از آنها پرهزینه است. نقص یا آسیب به پره‏های توربین بادی (WTB) نه تنها طول عمر و راندمان تولید برق توربین بادی را کاهش می‏دهد، بلکه باعث افزایش خطاهای نظارتی، خطرات ایمنی و هزینه‏های تعمیر و نگهداری می‏شود. بنابراین، تشخیص آسیب WTB‏ها برای جلوگیری از خرابی، برنامه‏ریزی تعمیر و نگهداری و پایداری عملیات توربین‏های بادی از اهمیت بالایی برخوردار است. این مقاله مروری جامع از تکنیک‌های پیشرفته تشخیص آسیب WTBها، از جمله بسیاری از روش‌های به روز شده مبتنی بر اندازه‌گیری کرنش، نشر آوایی، روش فراصوتی، ارتعاش، دمانگاری و بینایی ماشین را ارائه می‌کند. با توسعه رویکردهای بینایی ماشین و پردازش تصویر، فناوری تشخیص مبتنی بر بینایی ماشین به یک تکنیک امیدوارکننده و اصلی برای تشخیص آسیب سطحی و اندازه‌گیری تغییر شکل WTBها بدلیل کم‌هزینه بودن، کارکرد آسان و عدم نیاز به دانش قبلی در مورد موقعیت‏های آسیب تبدیل می‌شود. در این مقاله مروری ابتدا، به آسیب‏های معمولی WTB‏ها به طور جامع معرفی می‏شوند. در مرحله دوم، اصول تشخیص، روش‌های توسعه، مزایا و معایب تکنیک‌های فوق‌الذکر برای بازرسی پره‏ها بررسی می‌شوند. روند تشخیص آسیب در توربین‌های بادی به سمت روش‌هایی است که قابلیت‌های کامل، دوربرد، بدون تماس، غیرمخرب، بی‌سیم و نظارت آنلاین را دارند. تشخیص به موقع آسیب‌های پره و ارزیابی مستمر سلامت ساختاری توربین‌های بادی از اهمیت روزافزونی برخوردار است. این مقاله مروری به یک ایده جدید برای طراحی و ادغام برداشت‌کننده‌های انرژی و روش‌های تشخیص آسیب WTB، که در آن دستگاه‌ها به صورت خودکار و بی‌سیم هستند، پیشنهاد می‌کند. در نهایت، جهت‌های تحقیقاتی بالقوه، تکنیک‌های تشخیص آسیب WTB را از طریق تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای مورد بررسی قرار داده و نتیجه‌گیری می‌شود. انتظار می‌رود که این بررسی دستورالعمل‌هایی را برای بازرسی‌های عملی WTB و همچنین چشم‌اندازهای تحقیقاتی برای تکنیک‌های تشخیص آسیب را ارائه کند.