1 引言
风电场一般处于环境恶劣的沙漠、海洋、高山等边缘地带,风电设备必将受到自然环境的严重影响。而一般风力发电设备要使用20 年以上,因此必须用涂层加以保护,来防止各种破坏因素的侵蚀。随着风电机组装置的大型化及维护成本的提高,对于保护风电机组基材的涂料也提出了更高的性能要求。
2 风电场腐蚀环境分析
风电场的恶劣气候对风电设备是一项重大考验,不同环境的腐蚀因素截然不同。我国东北、华北、西北地带多风沙,昼夜温差大,气候相当恶劣。环境大气中磨损应力(磨蚀),可能因为风挟带的颗粒(例如砂砾)摩擦钢结构,风电机组表面极易产生破坏,另外是冰雹、沙尘暴甚至飞鸟等较大物的撞击破坏。这在沙漠戈壁风电场塔架迎风面及底部、风电叶片表面、箱式落地变压器迎风侧面比较明显。由于风电运行环境的特殊性,除了ISO12944 划分的环境等级外,应当考虑沙漠戈壁地区的风蚀环境、北方地区的低温环境以及两者的共同作用。
而东南沿海区域的气候环境具有高温、高湿热、高盐雾和高辐射的特点,冰冻、台风、巨流、闪点、漩涡、潮汐时常发生。由于海上的自然环境,风电机组塔筒外表面直接暴露于所处区域的大气环境(部分结构处于潮差或水下环境),环境因素(如风雨、潮湿、大气污染等)和使用过程(叶片运转等)直接影响到风电机组结构的腐蚀进程,主要的腐蚀类型包括电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等,其中以局部区域的电化学腐蚀破坏性最大,它是影响风电机组塔筒使用年限与安全的重要因素之一。塔筒钢结构件很容易遭受腐蚀破坏,一旦这些钢结构系统发生腐蚀破坏,后果不可想象。因此,风电机组塔筒所处环境的腐蚀调查与分析,以及与此相应的涂装配套设计越来越受到重视。
表1 传统塔筒涂料产品配套情况