梦能涂料与风电共舞

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一、叶片

风电叶片完全暴露在大气区域,在大气区域,腐蚀是由于空气中的水分和氧气引起的。大气湿度大,长时间日照,而且大气中含盐粒和盐雾,这些物质积存在结构表面形成良好的液膜,构成了电化学腐蚀的好条件,受到的腐蚀是陆地的数倍。尤其是甲板下部,长期处于潮湿地带,是该区腐蚀最为严重的地方。

处于大气区中的钢结构,一般采用涂层防腐蚀。

参考依据 钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400—500倍,离海岸24m的钢试样比离海岸240 m的同质钢试样腐蚀快12倍
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度和侵蚀性大气的热带亚热带工业区域。
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯冷喷锌 DreamZinc W96 10:0 60μm
第二道 DreamCover 冷喷锌封闭漆 DreamCover 167 10:0 150μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 10:0 50μm
实际总厚度 260μm

二、轮毂

轮毂、底座、动轴和定轴等部分钢结构完全在大气中的部分。在大气区域,腐蚀是由于空气中的水分和氧气引起的。大气湿度大,长时间日照,而且大气中含盐粒和盐雾,这些物质积存在结构表面形成良好的液膜,构成了电化学腐蚀的好条件,受到的腐蚀是陆地的数倍。尤其是甲板下部,长期处于潮湿地带,是该区腐蚀最为严重的地方。处于大气区中的钢结构,一般采用涂层防腐蚀。

参考依据 在大气区域,腐蚀是由于空气中的水分和氧气引起的。大气湿度大,长时间日照,而且大气中含盐粒和盐雾,这些物质积存在结构表面形成良好的液膜,构成了电化学腐蚀的好条件,受到的腐蚀是陆地的数倍。尤其是甲板下部,长期处于潮湿地带,是该区腐蚀最为严重的地方。
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度和侵蚀性大气的热带亚热带工业区域。
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯冷喷锌 DreamZinc W96 10:0 60μm
第二道 DreamCover 冷喷锌封闭漆 DreamCover 167 10:0 150μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 10:0 50μm
实际总厚度 260μm

三、塔筒

海洋大气是指在海平面以上由于海水的蒸发,形成含有大量盐分的大气环境。此种大气中盐雾含量较高,对金属有很强的腐蚀作用。与浸于海水中的钢铁腐蚀不用,海洋大气腐蚀同其他环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一层薄水膜而引起的。

海洋大气中相湿度较大,同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子,所以空气的相对湿度都高于它的临界值;以及潮差区的钢铁表面经常会与含有饱和氧气的海水接触,由于海洋潮差变化的原因而使钢铁腐蚀加剧,在有浮游物体和冬季流冰的海域,潮差区的钢铁还会受到撞击。

塔筒内表面石墨烯防腐涂料方案

参考依据 海洋大气中相湿度较大,同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子,所以空气的相对湿度都高于它的临界值,形成含有大量盐分的大气环境。此种大气中盐雾含量较高,对金属有很强的腐蚀作用。
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室内环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 塔筒内表面
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯环氧富锌底漆 DreamZinc W70 ZX 15:3 80μm
第二道 DreamCover 石墨烯环氧云铁中间漆 DreamCover W150 ZX 15:3 120μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 ZX 15:3 50μm
实际总厚度 250μm

风电塔筒是风力发电的塔杆,是风电机组中的主要支承装置,主要是将机舱和风轮托举到所需的高度,对主机及叶片起到支撑的作用,同时还能吸收机组的震动,对其进行分析和控制是风电机组设计过程中必不可少的工序。

海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境,塔筒在海洋海洋中所处的具体位置不同而划分为不同的腐蚀区域,其腐蚀机理和腐蚀类型也各不相同。其腐蚀区域可划分为海洋大气腐蚀、潮差区腐蚀、浪花飞溅区腐蚀、海水全浸区腐蚀及海泥区腐蚀。

塔筒外表面石墨烯防腐涂料方案

参考依据 塔筒在外界作用下处于干湿交替的区间。是在海洋环境中腐蚀最严重的部位。由于经常成潮湿表面,又与空气接触,表面供氧充足。长时间润湿表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花冲刷、漂浮物的撞击,海洋微生物的侵蚀等,造成物理与电化学为主的腐蚀破坏,且破坏最大。
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度和侵蚀性大气的热带亚热带工业区域。
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯冷喷锌 DreamZinc W96 10:0 70μm
第二道 DreamCover 冷喷锌封闭漆 DreamCover 167 10:0 150μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 10:0 60μm
实际总厚度 280μm

四、齿轮箱

海上风电场较陆上风电场的工作环境更加恶劣,如盐雾的腐蚀、台风的破坏、海浪的载荷和海上撞击物(主要是海冰)的影响,如何提高海上风机的可靠性和利用率已成为重点和亟待解决的问题。

通常情况下,陆上风电场设有运行维护中心,对风机的维护也相对简单,不易受天气等因素的影响。而海上风电场由于工作环境恶劣,螺栓及接触点等一些易损部件的失效加快,机械和电气系统的故障率也会大幅上升,需要增加检修和维护的频率。

另外,由于环境的特殊性,海上风电场中如果发生机组故障,由于天气原因维护人员可能数月都不能到达故障点,且出海维修需要动用大型工程船进行运输与吊装,费用也十分昂贵。为了使每台风机的投资尽量最小化,海上风电场的运行维护除了需要从长远角度来制定合理的维护和检修计划,从根本上做好涂层防腐也尤为重要。

齿轮箱外表面防腐方案

参考依据 对于暴露在海洋大气环境中的金属部分,因海洋大气环境中相对湿度大、盐分高,腐蚀介质长期积累后附着在钢铁表面形成导电良好的液态水膜电介质,同时由于钢结构成分中有少量碳原子的存在,极易形成无数个原电池,这是电化学腐蚀的有利条件,从而使金属物体产生腐蚀而生锈,导致其材料的结构和性能出现变化而破坏。
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 齿轮箱外表面
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯冷喷锌 DreamZinc W96 10:0 60μm
第二道 DreamCover 冷喷锌封闭漆 DreamCover 167 10:0 150μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 10:0 60μm
实际总厚度 270μm

齿轮箱内表面防腐方案

参考依据 润滑油浸泡、高温
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 齿轮箱内壁
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamZinc 石墨烯环氧富锌底漆 DreamZinc W70 ZX 15:3 80μm
第二道 DreamCover 石墨烯环氧云铁中间漆 DreamCover W150 ZX 15:3 120μm
第三道 DreamDur 石墨烯2K聚氨酯面漆 DreamDur W550 ZX 15:3 50μm
实际总厚度 250μm

五、塔架潮差区和飞溅区

海上风电塔架部分处于四个不同区域即:潮差区、飞溅区、全浸区和海泥区,在油漆防腐方案中,根据不同产品防腐应用情况以及区域实际腐蚀环境,我们分成潮差区&飞溅区、全浸区&海泥区两个方案来推荐。

在飞溅区,碳钢会出现一个腐蚀峰值,在不同地区的海域,其腐蚀峰值也就在平均高潮位的距离有所不同。腐蚀最严重的部位是在平均高潮位以上的飞溅区,在这一区域,由于含氧量比其他区域高,氧元素的去极化作用促进了碳钢的腐蚀,与此同时,飞溅的浪花冲击也有力地破坏了碳钢表面的保护膜或覆盖层,所以钢表面的保护层在这一区域剥落更快,造成局部腐蚀十分严重,从而促使腐蚀速率加大。

从平均高潮位到平均低潮位的区域称为潮差区,在潮差区的钢铁表面经常会与含有饱和氧气的海水接触,由于海洋潮差变化的原因而使钢铁腐蚀加剧,在有浮游物体和冬季流冰的海域,潮差区的钢铁还会受到撞击。

参考依据 区域常年处于干湿交替的状态,又经受海浪的冲刷和海生物的腐蚀,该区域为腐蚀最严重的区域。
腐蚀环境 CX极端腐蚀
部位 室外环境
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 没有阴极保护的浸入式结构
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamOther 环氧玻璃鳞片漆 DreamCover 152 21:4 750μm
第二道 DreamCover 环氧玻璃鳞片漆 DreamCover 152 21:4 750μm
实际总厚度 1500μm

六、塔架全浸区和海泥区

全浸区的钢结构全浸于海水中,如风塔管架平台的中下部位,长期浸泡在海水中,钢铁的腐蚀会受到溶解氧、海水流速、盐度、污染物和海生物等因素的影响,由于钢铁在海水中的腐蚀反应受到氧的氧化还原反应所控制,所以溶解氧对钢铁的腐蚀起到主导作用。在位于平均低潮位以下附近的海水全浸区,其风塔钢桩在海水起伏这一潮间带出现腐蚀最低值,其值甚至小于在海水全浸区和海底土壤的腐蚀率。

海泥区位于全浸区以下,主要由海底沉积物构成。海底沉积物的物理性质、化学性质和生物特性随着海域和海水深度的不同而不同。海泥区实际上是饱和的海水土壤,它是一种比较复杂的腐蚀环境,既有土壤的腐蚀特点,又有海水的腐蚀特性。海泥区含盐度高、电阻率低,但是供氧不足,所以一般的钝性金属的钝化膜是不稳定的。海泥区含有硫酸盐还原菌,会在缺氧的环境下生长繁殖,会对埋入海泥区的钢铁造成比较严重的腐蚀。

参考依据 长期浸泡在海水中,钢铁的腐蚀会受到溶解氧、海水流速、盐度、污染物和海生物等因素的影响,腐蚀较为严重
腐蚀环境 ISO 12944-2 Im2 & Im3,部分浸水,泥土
部位 浸入式钢结构
使用寿命 25年以上
表面处理 非常彻底的喷射除锈至Sa2.5级(ISO 8501-1:2007),在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。
涂装部位 没有阴极保护的浸入式结构
涂层 涂料类型 涂料名称 配比 干膜
第一道 DreamOther 多功能环氧漆 DreamCover 350 SZ 21:4 300μm
第二道 DreamCover 多功能环氧漆 DreamCover 350 SZ 21:4 300μm
实际总厚度 600μm