風(fēng)電裝備腐蝕分析與涂料防護(hù)綜述

     由于風(fēng)電運行環(huán)境的特殊性，除了ISO 12944劃分的環(huán)境等級外，應(yīng)當(dāng)考慮沙漠戈壁地區(qū)的風(fēng)蝕環(huán)境、北方地區(qū)的低溫環(huán)境及其兩者的疊加，暫且稱之為三北寒旱風(fēng)沙區(qū)環(huán)境。
　　中國船級社《海上風(fēng)力發(fā)電機組規(guī)范》對海上風(fēng)力發(fā)電機組鋼結(jié)構(gòu)、機械部件、電氣部件、混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面防腐以及風(fēng)輪葉片的外表面防腐提出了技術(shù)要求，該規(guī)范剛剛通過討論。
　　風(fēng)電金屬結(jié)構(gòu)各組成部分和周圍物質(zhì)接觸的微型環(huán)境是需要重點關(guān)注的一個決定性因素，比如塔架基礎(chǔ)混凝土中的鋼筋、箱式落地變壓器底部等。
　　GB/T19072-2003：風(fēng)力發(fā)電機組-塔架中對環(huán)境的規(guī)定是，根據(jù)GB/T 14091-1993的條款確定塔架的環(huán)境條件等級。如果訂貨合同沒有明確規(guī)定，塔架外部表面的環(huán)境條件為4級，內(nèi)部表面的環(huán)境條件為3級。
　　JB/T 10194-2000：風(fēng)力發(fā)電機組-風(fēng)輪葉片中認(rèn)為，防腐和減輕腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計對防腐的實施、效果和可修理性具有重大影響。規(guī)定復(fù)合材料葉片應(yīng)采用膠衣保護(hù)層。環(huán)境為溫度-30℃—50℃、濕度≤95%，包括沿海鹽霧、雷電和沙塵對葉片表面的長期沖蝕及平衡性、太陽輻射強度以及紫外線老化等。
　　一個實際的例子是，在華銳SL1500風(fēng)力發(fā)電機組塔架涂漆防腐技術(shù)規(guī)格書中，規(guī)定塔架的外表屬于腐蝕性類別C5-M(不含海上區(qū)域)和C5-I，內(nèi)表面屬于腐蝕性類別C4，防腐保護(hù)等級為‘長期’。
　　3.風(fēng)電裝備防護(hù)涂料技術(shù)與產(chǎn)品需求
    涂料是風(fēng)電裝備的輔助原材料，但從對機組的表面防護(hù)角度而言，又是相當(dāng)重要的，無論是陸基或海基風(fēng)電機組，都在充分關(guān)注涂料的防護(hù)性能。
　　3.1塔架涂料：
　　塔架目前普遍使用的是涂層防護(hù)。
　　GB/T19072-2003風(fēng)力發(fā)電機組-塔架規(guī)定的涂層防護(hù)體系是
　　鋅或鋅/鋁金屬噴鍍，60um。
　　雙組份復(fù)合環(huán)氧樹脂封閉涂料，20um。
　　雙組份復(fù)合厚膜環(huán)氧中間涂料，90-140 um。
　　 雙組份復(fù)合聚氨脂漆表面涂料，50 um。
　　華銳SL1500風(fēng)力發(fā)電機組塔架涂漆防腐技術(shù)規(guī)格書中規(guī)定的防腐體系是：

　　塔架平臺等附件防護(hù)體系有的整機制造企業(yè)要求熱浸鋅防腐（鋅層厚度70-80um，也有采用涂料防護(hù)體系的，按部位采用塔架內(nèi)壁或外壁涂層體系。
　　基礎(chǔ)環(huán)是塔架的組成部分，其制造和涂裝在塔架廠完成，地上部分防腐同于塔架內(nèi)外壁，混凝土封灌部分為永久性隱蔽，無法維修，因涂層體系的不同，涂層厚度要求450-800um，可采用塔架內(nèi)壁涂料體系并增加環(huán)氧煤瀝青涂料或環(huán)氧玻璃鱗片涂料。
　　目前常用的塔架涂料以環(huán)氧類型和聚氨酯類型為主，是典型的鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料體系。
　　在沙漠戈壁地帶，以上體系也出現(xiàn)耐風(fēng)蝕性不足的缺陷，特別是在塔架近地面部分以及主迎風(fēng)面，極端情況是涂層被徹底風(fēng)蝕，露出金屬表面而導(dǎo)致銹蝕和美觀缺失。

    3.2葉片涂料
　　JB/T 10194-2000：風(fēng)力發(fā)電機組-風(fēng)輪葉片中指出，葉片在一定程度上暴露在腐蝕性環(huán)境條件下并且不容易接近，在許多情況下不可能重做防腐層，因此重視設(shè)計、材料選擇和防腐保護(hù)措施特別重要，復(fù)合材料葉片應(yīng)采用膠衣保護(hù)層，但沒有相應(yīng)的指標(biāo)規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定的環(huán)境條件包括溫度、濕度、鹽霧、雷電、沙塵、輻射6項，可能是行業(yè)不同的原因，從實際作用看，膠衣和涂料應(yīng)當(dāng)是名稱、應(yīng)用方法的區(qū)別，‘863’計劃中已經(jīng)明確為葉片涂料。
　　在“MW級風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪葉片原材料國產(chǎn)化”的‘863’計劃中，要求葉片表面保護(hù)涂料能提高葉片耐紫外老化、耐風(fēng)沙侵蝕以及耐濕熱、鹽霧腐蝕能力，適應(yīng)我國南北方不同極端氣候條件下風(fēng)電場使用需求，保證風(fēng)輪葉片20年的設(shè)計使用壽命。具體指標(biāo)要求是：
　　1附著力≥5MPa；