1 引言
風電場一般處于環(huán)境惡劣的沙漠、海洋、高山等邊緣地帶,風電設(shè)備必將受到自然環(huán)境的嚴重影響。而一般風力發(fā)電設(shè)備要使用20 年以上,因此必須用涂層加以保護,來防止各種破壞因素的侵蝕。隨著風電機組裝置的大型化及維護成本的提高,對于保護風電機組基材的涂料也提出了更高的性能要求。
2 風電場腐蝕環(huán)境分析
風電場的惡劣氣候?qū)︼L電設(shè)備是一項重大考驗,不同環(huán)境的腐蝕因素截然不同。我國東北、華北、西北地帶多風沙,晝夜溫差大,氣候相當惡劣。環(huán)境大氣中磨損應(yīng)力(磨蝕),可能因為風挾帶的顆粒(例如砂礫)摩擦鋼結(jié)構(gòu),風電機組表面極易產(chǎn)生破壞,另外是冰雹、沙塵暴甚至飛鳥等較大物的撞擊破壞。這在沙漠戈壁風電場塔架迎風面及底部、風電葉片表面、箱式落地變壓器迎風側(cè)面比較明顯。由于風電運行環(huán)境的特殊性,除了ISO12944 劃分的環(huán)境等級外,應(yīng)當考慮沙漠戈壁地區(qū)的風蝕環(huán)境、北方地區(qū)的低溫環(huán)境以及兩者的共同作用。
而東南沿海區(qū)域的氣候環(huán)境具有高溫、高濕熱、高鹽霧和高輻射的特點,冰凍、臺風、巨流、閃點、漩渦、潮汐時常發(fā)生。由于海上的自然環(huán)境,風電機組塔筒外表面直接暴露于所處區(qū)域的大氣環(huán)境(部分結(jié)構(gòu)處于潮差或水下環(huán)境),環(huán)境因素(如風雨、潮濕、大氣污染等)和使用過程(葉片運轉(zhuǎn)等)直接影響到風電機組結(jié)構(gòu)的腐蝕進程,主要的腐蝕類型包括電化學腐蝕、化學腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕等,其中以局部區(qū)域的電化學腐蝕破壞性最大,它是影響風電機組塔筒使用年限與安全的重要因素之一。塔筒鋼結(jié)構(gòu)件很容易遭受腐蝕破壞,一旦這些鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)發(fā)生腐蝕破壞,后果不可想象。因此,風電機組塔筒所處環(huán)境的腐蝕調(diào)查與分析,以及與此相應(yīng)的涂裝配套設(shè)計越來越受到重視。

表1 傳統(tǒng)塔筒涂料產(chǎn)品配套情況