海上風力發(fā)電機組防腐技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢課件

海上風力發(fā)電機組防腐

技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢一海上風電場的腐蝕環(huán)境分析二常規(guī)防腐蝕方法及原理三海上發(fā)電防腐技術發(fā)展現(xiàn)狀四風電場防腐技術發(fā)展方向一海上風電場的腐蝕環(huán)境分析

一般對于海洋結構按照水位變動情況來劃分,不同的腐蝕控制區(qū)域海洋大氣區(qū),飛濺區(qū),潮差區(qū),全浸區(qū)和海泥區(qū)。海洋環(huán)境中風電機組的腐蝕區(qū)域劃分不同區(qū)鋼材的腐蝕速率三海上發(fā)電防腐技術發(fā)展現(xiàn)狀1基礎防腐設計風機水下基礎分為鋼結構基礎和鋼筋混凝土結構基礎。鋼結構基礎的水下區(qū)一般采用犧牲陽極的陰極保護法實現(xiàn)防腐蝕。鋼筋混凝土結構基礎對防腐蝕的要求不高，主要影響因素是海水滲透后對其中的鋼筋的破壞，目前采取的多數(shù)為涂層防護技術。

2塔筒防腐設計風機塔筒采用的防腐蝕方法采用防腐涂層法，涂層涂料分別采用環(huán)氧富鋅底漆，聚酰胺環(huán)氧中間漆、聚氨酯面漆等，不同廠商的漆型號各自不同，使用方法和配比也有所差別。總涂層干膜厚度一般280μm，有些廠商設計為熱噴鋅配合防腐涂料的工藝，成本要略高一些。各節(jié)塔筒間高強連接螺栓采用達克羅技術處理，非高強螺栓采用不銹鋼316材質。塔筒門密封，采用氟橡膠密封膠條3機組防腐設計海上風電機組防腐設計主要考慮防鹽霧、防潮濕。設計理念依然是與外界隔離。首先機艙和輪轂的外殼采用玻璃鋼材料達到防腐目的，屬于本質防腐，而且質量輕，成本低。將這個外殼設計成一個盡可能密閉的空間，再用帶除濕功能的鼓風機使內部對外界形成正壓，進而阻止外界腐蝕性空氣直接進入，很大程度上降低了機艙和輪轂內部安裝的各類部件的腐蝕防護要求，從總體上改善腐蝕環(huán)境。

國內海上風機，箱式變壓器仍沿用陸上的干式變壓器，金風、海裝優(yōu)化后采用液冷取代空冷；發(fā)電機、齒輪箱采用外循環(huán)空冷系統(tǒng)；采用液冷式變頻器，或進氣口采用呼吸器對空氣凈化，或使用加熱器、吸濕劑，減少鹽霧、潮氣對機艙內部件的腐蝕。機艙內、外部件分別按腐蝕等級C4、C5-M配置防腐涂層系統(tǒng)，重要接頭、部件采用不銹鋼、白銅、銅鍍銀等防腐性強的材質。

西門子海上風機采用油浸式箱變，冷卻箱變的空氣系統(tǒng)有專門的進、出密封風道，海洋大氣不進入塔筒內部空氣系統(tǒng)，機艙內發(fā)電機的散熱系統(tǒng)也是如此，有效隔離海風鹽霧、潮氣，以達到從根本上控制腐蝕源，防腐效果較好。機艙內按C3、C4腐蝕環(huán)境設計防腐涂層。四風電場防腐技術發(fā)展方向1基礎防腐設計

主要包括辣椒素面漆防海生物設計、礦質帶包覆技術的應用、陰極保護在線監(jiān)檢測系統(tǒng)。辣椒素面漆防海生物設計：風機基礎的潮差區(qū)由于潮水漲落、干濕交替，藤壺、海蠣子生長嚴重，對防腐涂層附著力、完整性、涂層檢查及陽極塊陰極保護產(chǎn)生不利影響。辣椒素以其麻醉性、趨避性、環(huán)境友好，迎合了海上風電場的防污需求。其防污年限約為2至3a。

礦質帶包覆技術：潮差區(qū)以上部分由于陽光照射、浪花沖擊、鹽分富集，形成最苛刻環(huán)境，成為影響風電設備運行壽命的瓶頸。礦質帶包裹技術，使海洋飛濺區(qū)防腐免維護時間能夠達到20a以上，相對涂層防腐具有較好的性價比。

陰極保護在線監(jiān)檢測系統(tǒng)：監(jiān)測工作量小、數(shù)據(jù)量多，能實現(xiàn)對運行中鋼結構的保護電位連續(xù)觀測、實時分析和評定。對于保證鋼結構安全、提高科學管理水平有著重要意義。

PTC復層礦脂包覆防腐系統(tǒng)由4層緊密相連的保護層組成，即礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶、密封緩沖層和增強玻璃鋼保護罩。PTC技術中防蝕膏和防蝕帶添加有抗腐蝕材料，具有優(yōu)良的保護性、黏附性、與水和空氣隔絕性，長期不會變質，強有力地黏附在鋼鐵設施表面達到長效的防腐蝕效果。堅固的玻璃鋼保護罩能夠有效地破壞海生物黏附，并對內部防蝕膏、防蝕帶起到更好的保護效果。

該技術具有防腐效果好、對結構物附加載荷小、密封性強、機械強度高、抗沖擊性能強、防腐年限長的優(yōu)點；整個包覆體系將海生物徹底與鋼樁隔離，避免由于海生物附著、涂層剝落，導致鋼樁的局部腐蝕。施工優(yōu)勢：工藝簡單，無需固化、加熱、噴砂、動火，施工時間短；基材表面處理要求低；可帶水作業(yè)；受熱脹冷縮影響??；適于任何形狀結構物。綠色環(huán)保不會污染海洋環(huán)境。相比辣椒素防海生物有更好的可操作和有效性。

PTC復層礦脂包覆防腐系統(tǒng)的材料，礦脂防蝕膏：是一種人造的淡褐色油狀膏狀緩蝕化合物，不溶于水，鹽水浸泡及鹽霧試驗均為A級。礦脂防蝕帶：是一種淡黃色浸并涂滿了抗腐蝕化合物的人造纖維制成的無紡布，主要成分是浸透了緩蝕劑如丹寧酸的鏈烷烴，不溶于水。防蝕保護罩：包括玻璃鋼或增強玻璃鋼，具有優(yōu)秀的強度和持久性，密封緩沖層具有較好的減震作用、隔熱性和防水性。防蝕保護罩具有優(yōu)秀的機械強度、抗化學性、抗風化性、防滲透性、可操作性，高沖擊強度，可加工成任意形狀任何顏色。3機組防腐設計對比西門子海上風機防腐設計，國內風機從內部結構設計、設備選型、制造工藝、防腐措施等方面存在明顯差異。國產(chǎn)風機還沿用陸上風機的風冷卻模式（金鳳、海裝采用液冷式箱變除外），勢必吸入大量帶