风电涂料

技术信息简报

第二期

重庆三峡油漆股份有限公司信息资料室2012.2.22 适合中国风场环境的高性能

风电保护涂料

风电叶片是风力发电机的关键核心部件之一，其良好的设计，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素，叶片在运行中要接受紫外线、风沙、雨蚀、盐雾、湿热、温差等的侵蚀，因此叶片涂料对保护叶片防止老化，磨损起到关键性的作用。

对风电塔筒的防腐蚀性保护也是每个风力发电所必须考虑的问题，由于发电场所在的自然环境恶劣，长时间的暴晒、风霜雨雪的侵蚀，以及海洋环境的破坏，使塔筒面临很强的环境腐蚀压力。只有长效的防腐才能有效地延长塔筒的使用寿命，减少维护成本。

1风电叶片保护涂层

1.1风电叶片保护涂层的发展现状

目前风电叶片大多采用环氧玻璃钢或不饱和聚酯玻璃钢作为主要成膜材料，这些有机玻璃钢都具有极佳的机械性能。但叶片位于高空运行，环

境十分恶劣，空气中各种介质每时每刻都在侵蚀着叶片。

我国风资源分布可以看出我国风资源主要分布在三北（东北、西北、华北）地区丰富带，以及海上地区。这些地区环境恶劣、气候复杂、对叶片基材本身破坏严重，叶片保护涂料具有优异的机械性能、耐磨损性、耐候性、耐盐雾性、耐水性、阻燃性，能保护叶片在高空全天候的条件下，经受住空气介质、大气射线、沙尘、雷电、暴雨、冰雹、盐雾环境的侵袭，以延长叶片使用寿命，保证叶片高效稳定的运行。

1.2 风场环境对风电叶片保护涂层的要求

由于我国地域广阔，气候和自然环境千差万别，尤其风能资源广阔的“三北”地区日照强烈，风沙侵蚀严重，气候环境恶劣，使得某些风点叶片保护涂层的磨损严重，后期维修养护的成本高昂。因此需要根据不同的风场环境对叶片加强针对性的保护。

表1 我国风场环境特点

1.3 涂层对风电叶片的保护

随着海上风电的发展，风电机组的单机发电容量的扩大，叶片长度也发展到60多米，维修和养护难度加大、成本增高，叶片维修和养护周期延长，要求叶片保护涂层的各项性能不断增强，以满足叶片在海上所经受的严峻考验。

表2 高效风电叶片保护涂层的配套方案

1.3.1 风电叶片腻子

风电叶片腻子用于修补叶片基材表面的缺陷和随型处理，以提供平滑

的叶片表面。风电腻子应具有良好的弹性、打磨性、与基材优异的附着力。

表3 风电叶片腻子的技术指标

1.3.2 风电叶片漆

由于风电叶片的运行环境，要求其具有良好的运行弹性、较低的表面张力、高效的抗结霜性、优异的机械性能、耐磨性、耐候性，耐湿热交替性，与底材的配套附着力突出。

表4风电叶片漆的技术指标

1.3.3 配套涂层

表5 风电叶片配套涂层的技术指标

2风电塔筒保护涂层

2．1风电塔筒保肪涂层的发展现状

风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，

用来支撑顶部的风力发电机，同时容纳控制系统和各种线路，以及吸收发电机组的震动。塔筒长效的防腐保护才是保证其长期钢结构强度和优良密闭性的首要条件。各风电公司均有自已成熟的配套产品体系，这些配套体系都有是以达到对塔筒长效防腐保护而进行设计的。

2．2风场环境对风电塔筒保护涂层的要求

我国地域广阔，风力发电场所处的自然气候环境各不相同，但都相对恶劣，因此根据ISO12944中有关钢结构在不同的腐蚀环境下达到长期耐久年限的相应的规定和要求，塔筒通常处于C3、C4、C5的腐蚀级别。

塔筒外壁由于直接与外界自然环境接触，相对的防腐级别较高。而塔筒内壁处于内部环境不与外界接触，因而防腐级别要比外壁低。

2．3涂层对风电塔筒的保护

涂层对风电塔筒的保护设计包括：根据塔筒的基特点，确定保护涂料的性质，根据塔筒所处自然环境，确定腐蚀级别和配套涂层的种类；根据塔筒的保护年限的期望值，确定涂层的厚度、施工工艺、技术指性能指标等。

表7 风电塔筒的保护涂层的配套体系

2.3.1 环氧富锌底漆具有良好的防腐效果，附着力强，漆膜中锌粉具有

阴极保护作用，耐水性能优异，可以对基材起到良好的保护效果。

表8 底漆技术指标

2.3.2 中间漆

中间漆一般采用环氧厚浆型涂料，它的功能主要是起到屏蔽作用，提高层间附着力有效地对底漆进行封闭，保护底漆不受外界的侵蚀。

表9 中间漆技术指标

2.3.3 面漆

聚氨酯面漆具有优异的机械性能、耐候性能、耐化学品性能，优秀的保光保色性能。氟碳面漆因其含有氟碳键（F-C）键能较高，非常稳定，不易被分解破坏。氟是负电性最大的元素，原子半径非常小，并严密的排列在碳间的周围，形成十分致密的网状结构。因而氟碳面漆具有比聚氨酯面漆更加优秀的耐候性、防腐蚀性能，但其成本相对较高。

表10 面漆技术指标

2.3.4 配套涂层

表11 配套涂层技术指标

3 绿色涂料

环境污染、臭氧层的破坏、酸雨的危害、温室效应是当今人类面临的重大环境问题。涂料在制造和施工过程中将排放出大量的VOC（挥发性有机化合物）对环境造成很大的破坏。风电保护涂料的高固含化、无溶剂化、水性化可以有效地降低VOC含量，符合风力发电绿色能源的概念，也符合我国环保、低碳、可持续发展的方针政策。推广这些绿色环保的涂料已成为我们的努力和发展方向。

4结语

在大力推广国产化风电保护涂料的同时，我们也希望尽早的推出符合我国本土化需求的风电保护涂料的相关标准，有利于规范并提高我国的风电涂料的生产水平，有助于加快风电保护涂料的国产化进程，实现我国风电产业健康、稳定的快速发展。