江西一風(fēng)力發(fā)電機葉片斷裂，為何會斷裂？會造成環(huán)境污染嗎？

近些年，有不少風(fēng)力發(fā)電機的葉片都有過斷裂的問題。那如果你都說是因為風(fēng)，那就風(fēng)也背不動這么多鍋。

所以要說到風(fēng)力發(fā)電機葉片斷裂，那就要說一下所有可能性。來找到最有可能的那項。

首先，有人覺得是風(fēng)機轉(zhuǎn)得太快，把葉片給甩斷了。其實啊，風(fēng)機自己是有“剎車”的，這個裝置叫偏轉(zhuǎn)裝置。它能調(diào)節(jié)葉片跟風(fēng)的角度——風(fēng)大了，角度調(diào)小一點，轉(zhuǎn)速就降下來了；風(fēng)小了，再調(diào)回來。所以說，風(fēng)機是有自我調(diào)節(jié)能力的，一般情況下不會因為轉(zhuǎn)太快而出事。你要非說是超速造成的，那得是多極端的情況啊？現(xiàn)實中幾乎不可能。特別是在鄱陽湖這種地方，沒有超級臺風(fēng)，所以排除這個可能。

那是不是風(fēng)機用太久，葉片“累”斷了呢？這個說法聽起來有點道理。風(fēng)機一天到晚轉(zhuǎn)，葉片確實會疲勞。但現(xiàn)在的葉片材料都很講究，設(shè)計時也留足了安全余量，正常用個十幾二十年沒問題。除非是那種特別老舊的機組，或者一直處在特別惡劣的環(huán)境里，否則疲勞斷裂也不是說發(fā)生就發(fā)生的。

但是現(xiàn)在我們能看到。這一批風(fēng)機有幾個，其他的沒有問題，就這一個到現(xiàn)在斷裂了兩片葉子了。

那么有沒有可能，是不是運輸途中磕了碰了，葉片帶了“內(nèi)傷”？這個可能性其實非常小。一片新葉片運到風(fēng)場，可不是隨便簽個字就完事了。甲方、施工方、廠家，三撥人一起檢查，又是測量又是敲擊，還得簽一堆文件。誰也不敢在這個環(huán)節(jié)打馬虎眼。真要發(fā)現(xiàn)問題，當場就退回去了——這時候退，損失最小。等裝上去再出問題，那麻煩可就大了。

既然上面這些情況都不太可能，那問題出在哪兒呢？咱們就得往設(shè)計和生產(chǎn)這兩個源頭去想了。

先說說設(shè)計。風(fēng)機葉片的設(shè)計，那真是個“既要又要還要”的技術(shù)活。要輕，但不能軟；要捕捉風(fēng)能效率高，還得避免和塔筒共振。這中間涉及一大堆空氣動力學(xué)的計算，連數(shù)學(xué)家看了都得撓頭。現(xiàn)在設(shè)計葉片早就不用人腦硬算了，都是靠專業(yè)軟件模擬仿真。而且設(shè)計師一般都挺保守的，會在強度、厚度這些關(guān)鍵參數(shù)上留出足夠的余量。所以從設(shè)計層面出問題的概率，其實非常低。

那最后就剩下生產(chǎn)環(huán)節(jié)了。葉片的生產(chǎn)，是個精細活兒。第一步是開模具，現(xiàn)在有數(shù)控機床，模具的精度基本不用擔心。模具開好了，就要在里面搭葉片的“骨架”——這活兒得有老師傅帶著干，因為涉及到三維定位，差一毫米都不行。

現(xiàn)在的葉片基本都是復(fù)合材料做的：中間是輕便結(jié)實的高密度聚氨酯板，上下兩面貼木質(zhì)纖維板（就是我們常說的三合板），用結(jié)構(gòu)膠粘牢。然后再在外面纏上幾層玻璃纖維布，最后刷上環(huán)氧樹脂膠。等樹脂完全滲透、固化之后，就形成了一塊又輕又結(jié)實、還特別耐用的復(fù)合材料。

而我覺得，問題很可能就出在最后這道工序——灌注環(huán)氧樹脂上。這里有兩種情況特別容易埋下隱患，而且這兩種問題在生產(chǎn)現(xiàn)場都不容易被發(fā)現(xiàn)。

第一種情況是灌著灌著，模具封口不嚴，或者被壓力撐開了，樹脂漏了。等工人發(fā)現(xiàn)的時候，樹脂已經(jīng)凝固了，想重新灌都難。你可別小看這點泄漏，每一片葉片要灌多少樹脂都是精確計算好的，少一點都會影響整體強度。

第二種情況更隱蔽——抽真空沒抽好。灌樹脂的時候，必須把模具里的空氣抽干凈，這樣才能讓樹脂充分浸透玻璃纖維布。要是真空度不夠，或者干脆忘了抽真空，樹脂里就會混進一堆小氣泡。這些氣泡就像在葉片里埋下了一顆顆“微地雷”，當時看不出來，等葉片整天轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)，承受著巨大的離心力和風(fēng)壓，這些氣泡就可能慢慢擴展成裂縫。

說到工人，他們都是按流程干活，拿的是固定工資，既沒動機也沒權(quán)力去改工藝。但在實際生產(chǎn)中，遇到突發(fā)情況，比如樹脂漏了、真空泵出故障了，他們也常常很無奈。在“多一點少一點似乎也行”的情況下，有些人可能就馬虎過去了。

而這些隱患一旦留下，斷裂就最容易發(fā)生在兩個地方：一個是葉片根部，那里受力最大；另一個是葉片中部，那是結(jié)構(gòu)最薄弱的位置。

而很明顯，這次新聞中的風(fēng)機葉子就是斷裂在中部。

所以我覺得最有可能的就是灌注環(huán)氧樹脂這個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上有了問題。

至于斷裂的風(fēng)機葉片會不會對周圍大氣環(huán)境造成污染。

這直接的物理污染是肯定有的，而且也是主要的。

你可以把葉片斷裂想象成一次高空拋物。巨大的復(fù)合材料碎片，主要是玻璃纖維和樹脂的混合體，就這些散落在風(fēng)場周圍，可能砸壞農(nóng)田、樹木，威脅到人畜安全。這些碎片在自然環(huán)境中很難自然降解，會長期留在那里，占用土地，影響景觀和土地使用。這就是一種典型的物理污染。

清理起來也挺麻煩，大塊的還好說，小碎片散落在草叢、泥土里，很難撿干凈。因為主要材料是玻璃纖維和樹脂的混合體，大塊的看得到，小碎片這細小的部分就很麻煩了。

對大氣環(huán)境有間接影響，但沒直接化學(xué)污染。

這一點可能和很多人的直覺不一樣。葉片本身在斷裂過程中，并不會像工廠煙囪那樣排放有毒化學(xué)氣體到空氣里。它主要的污染形式就是上面說的物理碎片。所以污染可控。風(fēng)機的葉片也可以維修，平時多注意維護就應(yīng)該沒有大問題了。