海上风力发电机组防腐技术发展现状与趋势
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
该技术具有防腐效果好、对结
• 2 塔筒防腐设计
氟碳涂料应用趋势：海洋大气区腐蚀性强、维护困
难的特点，要求面漆在紫外线下抵御褪色、变色、龟裂 、粉化和剥落的能力强，以维持涂层防锈性能。4F氟碳 涂料具有氟原子电负性最高，氟碳键能最大、键距最短 、C-F键结合牢固的结构特点，从而性能上氟碳涂料具有 优异的耐候性、耐擦试 性、耐沾污性、憎油、憎水等性 能，其应用于海上风电市场，可极大地提高风电设备的 耐候性、防腐蚀等性能，更好地延长对风电设备的保护 年耐污染性好、阻挡紫外线侵蚀、耐化学介质性好、屏 蔽作用好、耐高低温。QUV-B人工加速老化 试验显示： 2500h后保光性数值，4F氟碳涂料约为初始值的90%，是 丙烯酸硅脂涂料、聚氨酯的2至3倍,可见4F氟碳涂料具有 更大的优势
西门子海上风机采用油浸式箱变，冷却箱变的空气系 统有专门的进、出密封风道，海洋大气不进入塔筒内部 空气系统，机舱内发电机的散热系统也是如此，有效隔 离海风盐雾、潮气，以达到从根本上控制腐蚀源，防腐
四 风电场防腐技术发展方向
• 1基础防腐设计 主要包括辣椒素面漆防海生物设计、矿质带包覆技术
的应用、阴极保护在线监检测系统。 辣椒素面漆防海生物设计：风机基础的潮差区由于潮
• 3 机组防腐设计
对比西门子海上风机防腐设计 ，国内风机从内部结构设计、设备 选型、制造工艺、防腐措施等方面 存在明显差异。国产风机还沿用陆 上风机的风冷却模式（金凤、海装 采用液冷式箱变除外），势必吸入 大量带盐雾、潮气的腐蚀性海风， 对塔筒、机舱内部件 腐蚀性很大 。因此，国产风机需综合考虑风机 部件的有效散热、对海风盐雾有效 隔离，提高设备可利用率。
三 海上发电防腐技术发展现状
• 1基础防腐设计 风机水下基础分为钢结构基础和钢筋混凝土结构基
础。钢结构基础的水下区一般采用牺牲阳极的阴极保护 法实现防腐蚀。钢筋混凝土结构基础对防腐蚀的要求不 高，主要影响因素是海水渗透后对其中的钢筋的破坏， 目前采取的多数为涂层防护技术。 • 2 塔筒防腐设计
风机塔筒采用的防腐蚀方法采用防腐涂层法，涂层涂 料分别采用环氧富锌底漆，聚酰胺环氧中间漆、聚氨酯 面漆等，不同厂商的漆型号各自不同，使用方法和配比 也有所差别。 总涂层干膜厚度一般280 µm，有些厂商设 计为热喷锌配合防腐涂料的工艺，成本要略高一些。各 节塔筒间高强连接螺栓采用达克罗技术处理，非高强螺 栓采用不锈钢316材质。塔筒门密封，采用氟橡胶密封胶 条
海上风力发电机组防腐 技术发展现状与趋势
• 一 海上风电场的腐蚀环境分 析
• 二 常规防腐蚀方法及原理 • 三 海上发电防腐技术发展现
状 • 四 风电场防腐技术发展方向
一 海上风电场的腐蚀环境 分析
一般对于海洋结构按照水位变动情况来划分,不同的腐蚀 控制区域Βιβλιοθήκη Baidu洋大气区,飞溅区,潮差区,全浸区和海泥区。
海洋环境中风电机组的腐蚀区域划分 不同区钢材的腐蚀速率
二 常规防腐蚀方法及原理
防腐蚀的技术历经多年的发展已趋于成熟，可以采取 的防腐蚀方法分为三大类：隔离防腐、电化学防腐和本 质防腐。海洋工程防腐蚀的常规方法主要有5种。 • 1 涂层法 • 2 镀层法 • 3 阴极保护法 • 4 预留腐蚀余量法 • 5选用耐腐蚀的材料
水涨落、干湿交替，藤壶、海蛎子生长严重，对防腐涂层 附着力、完整性、涂层检查及阳极块阴极保护产生不利影 响。辣椒素以其麻醉性、趋避性、环境友好，迎合了海上 风电场的防污需求。其防污年限约为2至3a。
矿质带包覆技术：潮差区以上部分由于阳光照射、浪花 冲击、盐分富集，形成最苛刻环境，成为影响风电设备运 行寿命的瓶颈。矿质带包裹技术，使海洋飞溅区防腐免维 护时间能够达到20a以上，相对涂层防腐具有较好的性价比 。
国内海上风机，箱式变压器仍沿用陆上的干式变压器 ，金风、海装优化后采用液冷取代空冷；发电机、齿轮 箱采用外循环空冷系统；采用液冷式变频器，或进气口 采用呼吸器对空气净化，或使用加热器、吸湿剂，减少 盐雾、潮气对机舱内部件的腐蚀。机舱内、外部件分别 按腐蚀等级C4、 C5-M配置 防腐涂层系统，重要接头、 部件采用不锈钢、白铜、铜镀银等防腐性强的材质。
阴极保护在线监检测系统：监测工作量小、数据量多， 能实现对运行中钢结构的保护电位连续观测、实时分析和 评定。对于保证钢结构安全、提高科学管理水平有着重要 意义。
PTC复层矿脂包覆防腐系统由4 层紧密相连的保护层组成，即矿脂 防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层 和增强玻璃钢保护罩。PTC技术中 防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料 ，具有优良的保护性、黏附性、与 水和空气隔绝性，长期不会变质， 强有力地黏附在钢铁设施表面达到 长效的防腐蚀效果。坚固的玻璃钢 保护罩能够有效地破坏海生物黏附 ，并对内部防蚀膏、防蚀带起到更 好的保护效果。
谢谢
• 3 机组防腐设计
海上风电机组防腐设计主要考虑防盐雾、防潮湿。设 计理念依然是与外界隔离。首先机舱和轮毂的外壳采用 玻璃钢材料达到防腐目的，属于本质防腐，而且质量轻 ，成本低。将这个外壳设计成一个尽可能密闭的空间， 再用带除湿功能的鼓风机使内部对外界形成正压，进而 阻止外界腐蚀性空气直接进入，很大程度上降低了机舱 和轮毂内部安装的各类部件的腐蚀防护要求，从总体上 改善腐蚀环境。
• 2 塔筒防腐设计
氟碳涂料应用趋势：海洋大气区腐蚀性强、维护困
难的特点，要求面漆在紫外线下抵御褪色、变色、龟裂 、粉化和剥落的能力强，以维持涂层防锈性能。4F氟碳 涂料具有氟原子电负性最高，氟碳键能最大、键距最短 、C-F键结合牢固的结构特点，从而性能上氟碳涂料具有 优异的耐候性、耐擦试 性、耐沾污性、憎油、憎水等性 能，其应用于海上风电市场，可极大地提高风电设备的 耐候性、防腐蚀等性能，更好地延长对风电设备的保护 年耐污染性好、阻挡紫外线侵蚀、耐化学介质性好、屏 蔽作用好、耐高低温。QUV-B人工加速老化 试验显示： 2500h后保光性数值，4F氟碳涂料约为初始值的90%，是 丙烯酸硅脂涂料、聚氨酯的2至3倍,可见4F氟碳涂料具有 更大的优势
西门子海上风机采用油浸式箱变，冷却箱变的空气系 统有专门的进、出密封风道，海洋大气不进入塔筒内部 空气系统，机舱内发电机的散热系统也是如此，有效隔 离海风盐雾、潮气，以达到从根本上控制腐蚀源，防腐
四 风电场防腐技术发展方向
• 1基础防腐设计 主要包括辣椒素面漆防海生物设计、矿质带包覆技术
的应用、阴极保护在线监检测系统。 辣椒素面漆防海生物设计：风机基础的潮差区由于潮
• 3 机组防腐设计
对比西门子海上风机防腐设计 ，国内风机从内部结构设计、设备 选型、制造工艺、防腐措施等方面 存在明显差异。国产风机还沿用陆 上风机的风冷却模式（金凤、海装 采用液冷式箱变除外），势必吸入 大量带盐雾、潮气的腐蚀性海风， 对塔筒、机舱内部件 腐蚀性很大 。因此，国产风机需综合考虑风机 部件的有效散热、对海风盐雾有效 隔离，提高设备可利用率。
三 海上发电防腐技术发展现状
• 1基础防腐设计 风机水下基础分为钢结构基础和钢筋混凝土结构基
础。钢结构基础的水下区一般采用牺牲阳极的阴极保护 法实现防腐蚀。钢筋混凝土结构基础对防腐蚀的要求不 高，主要影响因素是海水渗透后对其中的钢筋的破坏， 目前采取的多数为涂层防护技术。 • 2 塔筒防腐设计
风机塔筒采用的防腐蚀方法采用防腐涂层法，涂层涂 料分别采用环氧富锌底漆，聚酰胺环氧中间漆、聚氨酯 面漆等，不同厂商的漆型号各自不同，使用方法和配比 也有所差别。 总涂层干膜厚度一般280 µm，有些厂商设 计为热喷锌配合防腐涂料的工艺，成本要略高一些。各 节塔筒间高强连接螺栓采用达克罗技术处理，非高强螺 栓采用不锈钢316材质。塔筒门密封，采用氟橡胶密封胶 条
海上风力发电机组防腐 技术发展现状与趋势
• 一 海上风电场的腐蚀环境分 析
• 二 常规防腐蚀方法及原理 • 三 海上发电防腐技术发展现
状 • 四 风电场防腐技术发展方向
一 海上风电场的腐蚀环境 分析
一般对于海洋结构按照水位变动情况来划分,不同的腐蚀 控制区域Βιβλιοθήκη Baidu洋大气区,飞溅区,潮差区,全浸区和海泥区。
海洋环境中风电机组的腐蚀区域划分 不同区钢材的腐蚀速率
二 常规防腐蚀方法及原理
防腐蚀的技术历经多年的发展已趋于成熟，可以采取 的防腐蚀方法分为三大类：隔离防腐、电化学防腐和本 质防腐。海洋工程防腐蚀的常规方法主要有5种。 • 1 涂层法 • 2 镀层法 • 3 阴极保护法 • 4 预留腐蚀余量法 • 5选用耐腐蚀的材料
水涨落、干湿交替，藤壶、海蛎子生长严重，对防腐涂层 附着力、完整性、涂层检查及阳极块阴极保护产生不利影 响。辣椒素以其麻醉性、趋避性、环境友好，迎合了海上 风电场的防污需求。其防污年限约为2至3a。
矿质带包覆技术：潮差区以上部分由于阳光照射、浪花 冲击、盐分富集，形成最苛刻环境，成为影响风电设备运 行寿命的瓶颈。矿质带包裹技术，使海洋飞溅区防腐免维 护时间能够达到20a以上，相对涂层防腐具有较好的性价比 。
国内海上风机，箱式变压器仍沿用陆上的干式变压器 ，金风、海装优化后采用液冷取代空冷；发电机、齿轮 箱采用外循环空冷系统；采用液冷式变频器，或进气口 采用呼吸器对空气净化，或使用加热器、吸湿剂，减少 盐雾、潮气对机舱内部件的腐蚀。机舱内、外部件分别 按腐蚀等级C4、 C5-M配置 防腐涂层系统，重要接头、 部件采用不锈钢、白铜、铜镀银等防腐性强的材质。
阴极保护在线监检测系统：监测工作量小、数据量多， 能实现对运行中钢结构的保护电位连续观测、实时分析和 评定。对于保证钢结构安全、提高科学管理水平有着重要 意义。
PTC复层矿脂包覆防腐系统由4 层紧密相连的保护层组成，即矿脂 防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层 和增强玻璃钢保护罩。PTC技术中 防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料 ，具有优良的保护性、黏附性、与 水和空气隔绝性，长期不会变质， 强有力地黏附在钢铁设施表面达到 长效的防腐蚀效果。坚固的玻璃钢 保护罩能够有效地破坏海生物黏附 ，并对内部防蚀膏、防蚀带起到更 好的保护效果。
谢谢
• 3 机组防腐设计
海上风电机组防腐设计主要考虑防盐雾、防潮湿。设 计理念依然是与外界隔离。首先机舱和轮毂的外壳采用 玻璃钢材料达到防腐目的，属于本质防腐，而且质量轻 ，成本低。将这个外壳设计成一个尽可能密闭的空间， 再用带除湿功能的鼓风机使内部对外界形成正压，进而 阻止外界腐蚀性空气直接进入，很大程度上降低了机舱 和轮毂内部安装的各类部件的腐蚀防护要求，从总体上 改善腐蚀环境。