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一文读懂风电塔筒防腐

近日,河北省昌黎县滦河口风电项目二期工程开始正式吊装风机。据介绍,滦河口风电项目计划总投资16.96亿元,规划容量199.5兆瓦,分二期完成。一期工程设计容量为49.5兆瓦,现已并网投运。二期工程装机容量为150兆瓦。整个项目竣工投运后,年发电量可达6亿千瓦时。近年来,风力发电作为一种新型的绿色清洁能源,以其丰富的能源储量,巨大的市场前景的优势,有效地改善能源供应紧缺的状况,在国内取得较大的发展,随着越来越多的风电发电厂的建立,风电装机的容量越来越大,随之而来的维护问题也日渐突出。


风电塔筒防腐的意义


风电塔筒就是风力发电的塔杆,在风力发电机组中主要起支撑作用,同时吸收机组震动。
风电塔筒在运用过程中,不仅受到来自风轮、机舱以及自身的重力作用,同时还受到各种风况(正常风况、极端风况)的作用,长期经受着紫外线、雨雪、特大风沙、昼夜温差等各种恶劣的自然环境的腐蚀,致使涂层损伤;另外,设计防腐配套系统失败也会造成涂层过早失效,或是由于在进行原始施工时,没有对风电塔筒的表面进行处理,或是对其表面处理得不彻底就进行油漆施工,由此造成其涂层松动、脱落,致使污物潮湿空气浸透至底材,也会造成风电塔筒的腐蚀,涂装施工过程中没有很好地控制施工过程,致使漆膜厚度不均匀出现大面积底漆膜现象,使防腐效果弱化。而涂层使用寿命超限而导致旧涂层粉化、脱落、起泡、松动等,也容易造成的风电塔筒锈蚀。


一旦风电塔筒遭受腐锈,等于其失去了防护的外衣,容易造成塔筒的损坏,影响塔筒的支撑及转动,甚至影响到风机的转速,减少发电量,弱化了风力发电的利用率,加大风力发电的运营成本,因此,对风电塔筒进行必要的维护及防腐,具有非常重要的意义,是风力发电工作的重点之一。


风电塔筒的防腐措施


1、选用合格的防腐蚀涂料


适合运用风力发电的地方,应具备风速快、人烟稀少、地面广阔 等特点,例如我国的新疆、内蒙、甘肃、海域等地区,这就要根据实际应用环境,解决风电塔筒的耐风沙吹蚀性能、防海洋大气、盐雾、浪花等问题,而随着我国风电行业的快速发展,专用的配套防腐蚀涂料的用量逐年增加,我国幅员辽阔,南北方气候各有不同,其所要求的防腐蚀技术也不尽相同,因此,在选用防腐蚀涂料时,应充分考虑到自然环境的影响,选用综合性能优异,且能根据不同环境下的腐蚀情况的有效实验数据而设计出的处于国际先进水平的防腐蚀涂料产品,以此进行风电塔筒的防腐蚀保护,确保其在沙漠环境、工业大气环境、海洋环境等环境下不被腐蚀,延长风力发电设施的使用寿命,降低其维护的费用。


目前我国大部分风电塔筒沿用的是欧美标准的聚氨酯涂料,这类涂料技术比较成熟,相对耐侯性也较好,但是寿命有限,需要经常进行维护甚至重涂。重涂的装卸、运输以及停机维修费用极为高昂,远高于初次涂装 的涂料本身的成本费用,其设备维护成本和安全隐患也居高不下。近来有涂料厂家针对这个问题,推出高性能长效防护的氟碳体系涂料,具有超强的耐候性和耐沾污性、耐粉化、保光保色性极强,还具有优异的物理机械性能,能对底材起到屏蔽的作用,只需20 微米的膜厚就达到满足 40 年的防腐要求,其漆膜年损耗量低,在风机正常使用寿命期内,不需要进行维护或只需一次维护,延长涂装保护层的有效使用寿命,可大幅提升风电塔筒的使用寿命、减少维护成本。


2、为防腐提供理想的操作环境


由于风电塔筒的体积比较大,在进行防腐的过程中,其技术的操 作过程中,难免存在各种问题,例如,在喷丸时将塔筒放在转胎上,进行的打砂易造成打砂后表面与转胎再次接触,灰尘,砂粒挤压筒体表面等状况易造成筒体表面污染,甚至有掉落的危险,在进行油漆时转动塔筒会造成油漆表面损伤,加大修复面积及修复难度,而风电塔筒的筒体位于固定位置不旋转,又容易造成油漆喷涂厚度不均匀,形成塔筒表面流挂、桔皮等各种缺陷,因此,在防腐过程中,对塔筒进行支撑及转动,为防腐提供理想的操作环境,是确保防腐有好效果的关键。操作过程中,可根据实际情况,设计并制作恰当的风电塔筒旋转工装,并将其 运用于防腐操作当中,将筒体两端与工装通过螺栓连接,使筒体表面与支撑点不直接触,避免筒体喷砂及油漆时会有二次污染造成的返修,筒体连续转动喷涂,可使涂层更加均匀,工人操作起来更加方便,也更容易形成稳定的喷涂工艺,保证喷涂质量的稳定,使用工装能为风电塔筒的防腐提供理想的操作环境,防止由于施工环境因素导致最终产品不符合要求,缩短防腐工序的时间,提高效率,保证防腐的质量。


3、沿用恰当的防腐技术施工工艺


风电塔筒的防腐是一项巨大的工程,只有沿用恰当的工艺加以维修,才能达到事半功倍的效果。


进行塔筒外表面的维修,首先应处理其局部锈蚀部位的表面,可采用喷射的方法去除风电塔筒被氧化的锈蚀层和旧涂层等锈蚀部位,与传统的手工打磨方法相比,喷射的方法更能彻底地去除被氧化甚至产生坑蚀钢板深层的锈蚀和旧涂层,其被处理部位边缘采用动力砂轮打磨形成有梯度的过渡层以便进行油漆施工后有一个平滑光顺的表面。


其次,按照原始配套方案进行手刷或者滚涂底漆,在不污染边缘的原始涂层,有效地控制底漆的消耗的情况下,使其达到规定的漆膜厚度。


再次,为保证涂层能达到原始配套的施工漆膜厚度,可采用刷涂或喷涂的方法进行中涂漆施工,此时应注意对边缘区域进行保护遮挡,有效的控制消耗,保证外观效果。


最后,根据防腐施工的不同方案,进行不同的面漆喷涂方法,如局部修补可沿用前面几个步骤后进行喷涂或刷涂面漆,以达到原始的设计厚度要求,若是全部面漆修补的话,应在中间漆施工达到厚度标准后对整个塔筒外边面进行彻底的清洁,使得被涂表面彻底得以清洁后再进行整体的面漆喷涂,确保风电塔筒的外观颜色能长久靓丽光泽,并对塔筒表面起到一定的封闭作用。