海上風(fēng)電油漆防腐解決方案
一、海上風(fēng)電在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著氣候變暖,環(huán)境惡化以及化石能源的日益枯竭,發(fā)展清潔能源顯得尤為重要。我國風(fēng)資源十分豐富,路上離地面10m高度風(fēng)能資源總儲(chǔ)量為4.35*106MW,其中技術(shù)可開發(fā)量為3*105MW,在陸上離地面50m高度,技術(shù)可開發(fā)量高達(dá)8*105MW。而且風(fēng)電又是目前技術(shù)最成熟、最具規(guī)模化開發(fā)條件和最具商業(yè)化發(fā)展前景的新能源。
1.1 海上風(fēng)電優(yōu)勢
1)海上風(fēng)資源儲(chǔ)量豐富,風(fēng)速高,且穩(wěn)定性好;
2)環(huán)境污染小,受鳥類、景觀、電磁波、噪聲等問題的限制較少;
3)不占用耕地面積,對于耕地面積緊缺的沿海城市,較適合發(fā)展海上風(fēng)電。
二、海上風(fēng)電難題 ———— 風(fēng)電機(jī)組的腐蝕與防護(hù)
然而在海洋風(fēng)能的開發(fā)和利用過程中,與陸地風(fēng)電相比,會(huì)遇到許多不同的更復(fù)雜的技術(shù)難題。海上風(fēng)電機(jī)組的腐蝕與防護(hù)問題就是其中的難點(diǎn)之一。
海上風(fēng)電處于惡劣的海洋環(huán)境,不僅存在高濕度、高鹽霧等腐蝕問題,還存在物理性的碰撞損傷,如漂浮物,浮冰的撞擊,船舶的???。海上風(fēng)電場從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)到塔筒,機(jī)艙,各類機(jī)械零部件,風(fēng)機(jī)的葉片等都要面臨嚴(yán)重的海洋腐蝕問題。
三、海上風(fēng)電的腐蝕環(huán)境分析
根據(jù)實(shí)際情況,將海洋環(huán)境分為5個(gè)區(qū),包括海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海水潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底泥土區(qū)。按照IOS12944-2,大氣區(qū)處于CX的海洋大氣腐蝕,浪花飛濺區(qū)、海水潮差區(qū)和海水全浸區(qū)處于IM2的海水腐蝕環(huán)境。
3.1海洋大氣區(qū)
在大氣區(qū)域,腐蝕是由于空氣中的水分和氧氣引起的。大氣濕度大,長時(shí)間日照,而且大氣中含鹽粒和鹽霧,這些物質(zhì)積存在結(jié)構(gòu)表面形成良好的液膜,構(gòu)成了電化學(xué)腐蝕的好條件,受到的腐蝕是陸地的數(shù)倍。尤其是甲板下部,長期處于潮濕地帶,是該區(qū)腐蝕最為嚴(yán)重的地方。
3.2 浪花飛濺區(qū)
平臺(tái)在潮汐和波浪作用下干濕交替的區(qū)間。是在海洋環(huán)境中腐蝕最嚴(yán)重的部位。由于經(jīng)常成潮濕表面,又與空氣接觸,表面供氧充足。長時(shí)間潤濕表面與短時(shí)間干燥表面的交替作用和浪花沖刷、漂浮物的撞擊,海洋微生物的侵蝕等,造成物理與電化學(xué)為主的腐蝕破壞,且破壞最大。
3.3海水潮差區(qū)
海水潮差區(qū)的鋼鐵表面經(jīng)常與飽和了空氣的海水接觸,由于潮流的作用,鋼鐵表面的腐蝕會(huì)加劇。
3.4海水全浸區(qū)
飛濺區(qū)以下泥土中以上部分。 鋼鐵在全浸區(qū)的腐蝕主要是受溶解氧的影響,形成電化學(xué)腐蝕。淺海腐蝕可能比海洋大氣中更迅速,深海區(qū)的氧含量往往比表層低得多,水溫近于0℃,腐蝕較輕。
3.5 海底泥土區(qū)
平臺(tái)完全插入海底泥土中部分。存在硫酸鹽和還原菌等細(xì)菌,海底沉積物的來源及特征不一。這個(gè)區(qū)域平臺(tái)受海水影響少,且溫度低,腐蝕程度小,只是在海流作用交界處有一定腐蝕。
全浸區(qū)和泥漿區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)一般采用陰極保護(hù)措施防止腐蝕。
四、海上風(fēng)電各部件的腐蝕環(huán)境分析
風(fēng)機(jī)主要分為葉片,機(jī)艙,塔筒等部位,其中風(fēng)機(jī)葉片,機(jī)艙處于海洋大氣環(huán)境,而塔筒所處的區(qū)域較為復(fù)雜,包括海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海水潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底泥土區(qū)。因此,塔筒是海上風(fēng)電腐蝕防護(hù)的最重要和復(fù)雜的部位。
五、海上風(fēng)電油漆防腐方案
5.1塔筒外表面
腐蝕環(huán)境 | CX 具有高含鹽度和高濕度的海上區(qū)域 | |||
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使用壽命 | 25年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 塔筒外表面 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧富鋅底漆 | DreamZinc 80 SZ | 3:7 | 80μm |
第二道 | 夢能環(huán)氧云鐵中間漆 | DreamCover 350 SZ | 5:1 | 180μm |
第三道 | 夢能聚氨酯面漆 | DreamCover 550 SZ | 5:1 | 60μm |
總厚度 | 320μm |
5.2塔筒內(nèi)表面
腐蝕環(huán)境 | C5 高含鹽度的沿海區(qū)域 | |||
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使用壽命 | 15年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 塔筒內(nèi)表面 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧富鋅底漆 | DreamZinc 80 SZ | 3:7 | 60μm |
第二道 | 夢能環(huán)氧云鐵中間漆 | DreamCover 350 SZ | 5:1 | 100μm |
第三道 | 夢能聚氨酯面漆 | DreamCover 550 SZ | 5:1 | 80μm |
總厚度 | 240μm |
5.3塔架——潮差區(qū)和飛濺區(qū)
該區(qū)域常年處于干濕交替的狀態(tài),又經(jīng)受海浪的沖刷和海生物的腐蝕,所以該區(qū)域?yàn)楦g最嚴(yán)重的區(qū)域。
腐蝕環(huán)境 | ISO 12944-2 Im2;沒有陰極保護(hù)的浸入式結(jié)構(gòu) | |||
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使用壽命 | 25年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 塔架 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧玻璃鱗片底漆 | DreamCover 152 | 5:1 | 750μm |
第二道 | 夢能環(huán)氧玻璃鱗片面漆 | DreamCover 152 | 5:1 | 750μm |
總厚度 | 1500μm |
5.4 塔架-全浸區(qū)和海泥區(qū)
腐蝕環(huán)境 | ISO 12944-2 Im2 & Im3,部分浸水 | |||
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使用壽命 | 25年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 塔架 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧漆 | DreamCover 105 SZ | 5:1 | 500μm |
總厚度 | 500μm |
5.5 輪轂、底座、動(dòng)軸和定軸
腐蝕環(huán)境 | C5 高含鹽度的沿海區(qū)域 | |||
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使用壽命 | 15年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 底座 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧富鋅底漆 | DreamZinc 80 SZ | 3:7 | 60μm |
第二道 | 夢能環(huán)氧云鐵中間漆 | DreamCover 350 SZ | 5:1 | 100μm |
第三道 | 夢能聚氨酯面漆 | DreamCover 550 SZ | 5:1 | 80μm |
總厚度 | 240μm |
5.6 齒輪箱內(nèi)壁
腐蝕環(huán)境 | 潤滑油浸泡、高溫 | |||
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使用壽命 | 15年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 齒輪箱 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能無溶劑環(huán)氧漆 | DreamCover 152 | 4:1 | 125μm |
第二道 | 夢能無溶劑環(huán)氧漆 | DreamCover 152 | 4:1 | 125μm |
總厚度 | 250μm |
腐蝕環(huán)境 | C5 高含鹽度的沿海區(qū)域 | |||
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使用壽命 | 15年以上 | |||
表面處理 | 噴砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
涂裝部位 | 齒輪箱 | |||
油漆涂層 | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品英文名稱 | 配比 | 干膜 |
第一道 | 夢能環(huán)氧富鋅底漆 | DreamZinc 80 SZ | 3:7 | 60μm |
第二道 | 夢能環(huán)氧云鐵中間漆 | DreamCover 350 SZ | 5:1 | 100μm |
第三道 | 夢能聚氨酯面漆 | DreamCover 550 SZ | 5:1 | 80μm |
總厚度 | 240μm |