高性能氟碳涂料在风电领域的应用

　　5 氟碳涂料在风电机组塔筒上的配套设计
　　我国的陆地风电场地理环境复杂，导致风电机组塔筒受到风蚀的严重破坏，需要定期维修和补漆，大大提高了维修成本，同时也降低了使用寿命；海上施工的特殊要求，又加大了投资费用，提高了用电成本。国外有关机构对如何降低风电的发电成本进行了研究后提出：提高风电机组的可靠性，延长使用寿命，要使风电机组使用寿命不少于20年，必须进行必要的特殊设计，提高免维护时间，降低维护和维修费用。因此，风电机组涂层的防腐性和耐久性是决定风电机组使用寿命和维修成本的重要因素，提高涂层的防腐性能的最佳方案是选用超耐候性的氟碳涂料，能够提高风电机组的维修期限，延长其使用寿命。
　　氟碳涂料可用于有较高耐久性需求的风电机组，特别是作为钢结构塔筒外表面面漆，将有效延长其使用寿命。其作用机理（表3）是将氟碳面漆与其他配套涂层一起形成可靠的涂装保护层，提供对底材的屏蔽作用，增强耐候性、耐蚀性及物理机械性能。其涂装系统构成主要是：在喷砂或打磨预处理的钢材表面，除去底材表面的铁锈、油污、灰尘，提供除锈级别合格的钢材表面，然后涂装富锌漆等底漆涂料，涂装环氧云铁漆等中层涂料，再涂装氟碳面漆。氟碳涂料优异的耐紫外线性能，适于用在紫外线较强、温差较大和潮湿地区，可延长涂装保护层的有效使用寿命。
　　表4 是某公司针对我国风电机组塔筒应用环境设计，外表面采用环氧富锌底漆+ 环氧漆+ 氟碳面漆体系，内表面为环氧富锌底漆+ 环氧漆，与常规聚氨酯配套体系相比，具有以下优点：

表4 氟碳体系在风电机组塔筒上的配套设计

　　优异的防腐性能。塔筒内外表面环氧富锌底漆和环氧漆设计膜厚与传统聚氨酯涂料相同，即漆膜配套的防腐体系未变，因此其防腐性与传统的配套系统相当。
　　超长的耐候性能。塔筒外表面配套面漆选用性能优异的氟碳涂料，能有效抵抗强紫外线的破坏，是普通聚氨酯面漆无法比拟的。
　　综合性能优异。通过实验证明，塔筒外表面氟碳涂料可提供更优异的耐化学品性、耐高低温和湿热性能。
氟碳涂料配套体系（30μm）的设计膜厚低于聚氨酯配套体系（50μm），在涂装过程中将会减少VOC 气体的排放，更加符合我国所倡导的绿色环保理念，也映衬风电本身的环保能源属性。
　　同时，使用氟碳防腐配套体系，能减少对风电机组塔筒的维护和重涂费用。
　　一般聚氨酯配套涂层的保护寿命不超过8 年，而风电机组的使用寿命要达到20 年，因此，其间必须进行3 次以上的重涂和维护工作，否则将造成巨大损失，如使用防护年限达到20年的氟碳涂料，在风电机组正常的使用寿命期内，不需要进行维护，或只需进行一次维护，从而大幅度的降低成本，节约社会资源，减少环境污染。