海上风电设施防腐涂料方案
梦能涂料专家探讨了海上风力发电机组面临的腐蚀类型，包括海水腐蚀、海洋微生物腐蚀、疲劳腐蚀、应力腐蚀和生物污损腐蚀，并提出了材料选择、表面涂层、定期维护、电化学保护和防污涂料等防腐措施，以减缓腐蚀和提高设备的耐久性。
- 风电腐蚀
- 设计依据
- 风电叶片
- 桩基础
- 塔筒
- 升压站
- 运营维修
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- 海上风电腐蚀
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一、海上风电前景
近年来，海上风电项目建设正如火如荼，国家出台了一系列政策，支持海上风电产业发展。例如，《“十四五”可再生能源发展规划》《“十四五”现代能源体系规划》《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》要求，坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励建设海上风电基地，海上风电作为重要的海洋新兴产业，拥有良好的发展前景。
与陆地风电相比，海上风电所处的高湿度、高盐雾、长日照、海水、海泥、漂浮物、浮冰等恶劣的海洋环境，必然使海上风机面临严峻的腐蚀考验，且维修成本巨大，因此海上风电设计寿命一般在25年以上，其防腐蚀设计寿命也应超过25年，同时腐蚀控制系统也必须能够承受各种环境的考验，比如海泥、海水、浪花飞溅、海洋大气以及持续的机械损伤、磨损。
二、海上风电腐蚀环境
海上风电的腐蚀环境较为严酷，其腐蚀区域可分为：海洋大气区、浪溅区、潮差区、海水全浸区和海泥区，风电机组。
1、海洋大气区
海水蒸发形成了高盐含量高湿度的海洋大气，在钢结构表面可附着积聚盐分和水膜，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， 有利于电化学腐蚀的进行，腐蚀等级为 ISO 12944 规定的 CX级，腐蚀速率为内陆地区大气腐蚀速率的 4-15 倍。海上风力发电机组并非全部完全曝露在 CX的环境中，通过防腐结构设计，可将内部区域腐蚀等级下降。
2、浪溅区与潮差区
浪溅区与潮差区均为干湿交替区， 表面盐含量高于大气区，海水氧含量高于全浸区，同时海水中夹杂的泥沙和海面浮游物体对其进行冲刷撞击，因此形成了最为苛刻的腐蚀环境。一般腐蚀速率为 0.3-0.5mm/ 年，最高可大 1mm/ 年，约为全浸区的 3-10 倍。
3、海水全浸区和海泥区
全浸区的设施长期浸泡在海水中，腐蚀受到海水盐度、海水温度、溶解氧浓度、水中污染物和海生物的影响。图 1 所示，在平均低潮位以下附近的海水全浸区又出现一个腐蚀峰值，在平均低潮位以上附件的区域则出现腐蚀最低值，这是因为随着潮位的涨落，水线上方湿润的钢表面供氧总要比浸在海水中的水线下方钢表面充分得多，而且彼此构成一个回路，形成氧浓差腐蚀电池，富氧区为阴极，得到了不同程度的保护，腐蚀最弱，相对缺氧区为阳极，则作为阳极而出现一个明显的腐蚀峰值。海泥区是饱和的海水土壤，盐含量高、电阻率低、供氧不足，还存在土壤的化学腐蚀与生物腐蚀。
三、海上风电防腐涂料设计
梦能涂料专家认为海上风电所处腐蚀环境是复杂的，海上风电机组的防腐蚀是一个系统的问题，对于机组的每一部分，首先在结构密闭性设计方面和材料选择方面应考虑到防腐蚀问题，再从防腐涂层方面进一步加强。针对各个部位的腐蚀特点，设计合理的涂层配套体系，才能保障风电设施的安全运行，达到设计寿命25年以上。
梦能重防腐涂料产品已广泛应用于诸多海上风场；我们已经参与国内多个海上风电项目。在多个风电项目中为海上风机叶片、塔筒、升压站、桩基构件提供防腐保护。高品质的产品和服务得到市场和客户的广泛认可。
四、涂装工艺
风电塔筒防腐工艺包括环境控制、表面处理、涂层施工、质量控制四个步骤。通过去除氧化物、油脂和污垢，选择适合的环氧或聚氨酯涂料进行分层施工，进行质量检测，及时发现并修补涂层问题，可实现风电塔筒的防腐效果，确保安全可靠运行。
4.1 环境控制
主要包括温度、湿度和露点温度。通常涂装过程中环境温度需大于5 ℃。温度过低影响涂料的固化且黏度较高，需另加稀释剂。温度过高则溶剂挥发太快，易出现漆膜缺陷。空气相对湿度要≤85%，过大会影响漆膜的干燥。聚氨酯漆、氟碳漆等施工时，相对湿度应控制在80%以内，以免表面发花。钢基材表面温度须高于露点温度3 ℃以上，严禁表面结露。
4.2 表面处理
钢铁表面的油、水、灰尘、盐和铁锈等影响涂层的附着力和防腐性能，必须对底材进行彻底的表面处理。塔筒基材的表面处理包括除油、盐分、锈蚀、喷砂等。喷砂前，用专用清洗剂清除所有油脂，冲洗掉所有残余物，干燥后进行喷砂。喷砂完成后，彻底清除基材表面灰尘和喷砂残渣，并检查喷砂表面清洁度和粗糙度，一般为ISO 8501-1 Sa2.5。表面处理结束后，应确保基材表面清洁、干燥、无油脂，并尽快涂装第1道底漆，间隔时间一般不宜超过4 h，时间越短越好。如果钢材表面出现返锈、或被污染现象，必须重新对基材进行表面处理到所要求级别才可继续涂装。
4.3 涂装施工
在通风良好的室内施工，避免风沙和灰尘对施工的影响。认真阅读涂装工艺文件和说明书。严格按照设计工艺要求进行施工，涂装间隔时间应符合产品技术要求。涂料施工前采用电动或气动搅拌装置充分搅拌至均匀。高压无气喷涂用于构件大面积喷涂施工，刷涂和辊涂适用于小面积施工或预涂和小面积修补。
4.4 质量控制
涂装承包商应制定涂装质量控制程序，并建立完善的质量控制体系。利用测厚仪、温湿度计、露点仪、表面粗糙度样板、附着力测试仪、盐分测试仪等和有效的涂装标准、规范等。
1）外观:漆膜表面应平整，色泽、厚度均一，无针孔、流挂、发白、缩孔、污染、漏喷等明显的缺陷。
2）厚度:施工后用湿膜测厚仪立即测量每道漆的湿膜厚度，以确保最终干膜厚度满足设计要求。用磁性测厚仪检测干膜厚度，膜厚不足时须按要求进行补涂。每道涂层的平均干膜厚度应达到最小干膜厚度要求，同时不能超出规定的最大干膜厚度。
3）附着力:进行拉开法附着力试验，附着力应≥5 MPa。由于层间附着力的测试是破坏性的，因此试验不推荐在构件上进行测试，建议样板与构件同时施工，完全固化后在样板上进行测试。
5）结语当今，国家正全面加强生态环境保护。随着技术的进步以及政策的明确引导，我国的风电产业布局必将更加成熟和进一步发展，但同时面临巨大的挑战。针对风电设备的实际应用环境，梦能开发新型的风电涂料及涂装工艺，打破国外进口产品的市场、技术垄断和优势。随着国内塔筒涂料市场的不断扩大及需求，必将迎来发展的新契机。
