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腐蝕百科|海上風(fēng)電設(shè)備防腐檢查指南

2021-04-07 13:46:52 作者：銹所201 來(lái)源：銹所201 分享至：

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海上風(fēng)電場(chǎng)處于復(fù)雜的氣候環(huán)境。海洋大氣區(qū)高濕度、高鹽霧、長(zhǎng)日照，浪花飛濺區(qū)干濕交替，水下區(qū)海水浸泡、生物附著等，腐蝕環(huán)境非常苛刻，給海上風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行帶來(lái)了巨大安全隱患。因此，對(duì)海上風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行定期的防腐檢查便顯得尤為重要。

檢查依據(jù)

海上風(fēng)電設(shè)備防腐檢查主要參照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，按照一定的防腐檢查計(jì)劃，定期完成相關(guān)檢查內(nèi)容。包括：

a）設(shè)備健康情況檢查，設(shè)備防腐情況監(jiān)控并形成防腐檢查臺(tái)賬、陰極保護(hù)電位檢測(cè)報(bào)告等；

b）對(duì)檢查所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、診斷、評(píng)估，區(qū)分偶然故障、系統(tǒng)故障，提出處理建議、措施，并進(jìn)行消缺閉環(huán)，包括防腐涂層維護(hù)，犧牲陽(yáng)極補(bǔ)焊加固，加強(qiáng)塔筒、機(jī)艙的嚴(yán)密性和防潮氣、鹽霧等措施。

目前國(guó)內(nèi)一般依據(jù)NB/T 31006《海上風(fēng)電場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，GB/T 33630-2017《海上風(fēng)電機(jī)組防腐規(guī)范》中的相關(guān)要求開展檢查。國(guó)際上主要參考以下機(jī)構(gòu)頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：DNV?GL、IEC-61400（國(guó)際電工委員會(huì)）、ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）、ABS（美國(guó)石油協(xié)會(huì)）、LR（英國(guó)勞氏船級(jí)社）、SSPC（美國(guó)防護(hù)涂料協(xié)會(huì)）、ABS（美國(guó)船級(jí)社）。

例如， DNV?GL頒布的DNV-OS-J101《海上風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》中第13章關(guān)于海上風(fēng)電在役設(shè)備檢查、維護(hù)、監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的內(nèi)容，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行期間檢查包括風(fēng)電機(jī)組的定期檢查、水上部分結(jié)構(gòu)及電氣系統(tǒng)的定期檢查、水下結(jié)構(gòu)的定期檢查、海纜的定期檢查。檢查分普通肉眼檢查、嚴(yán)格肉眼檢查、無(wú)損檢測(cè)3個(gè)級(jí)別。普通肉眼檢查可借助望遠(yuǎn)鏡完成，嚴(yán)格肉眼檢查為近距離檢查。同時(shí)DNVGL-RP-0416-2016《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的腐蝕防護(hù)》也對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組的防腐系統(tǒng)檢查做了規(guī)定。

海上風(fēng)電設(shè)備防腐檢查

01 水下結(jié)構(gòu)及混凝土基礎(chǔ)防腐檢查

檢查周期不應(yīng)超過(guò)五年，在設(shè)備安裝運(yùn)行的前幾年，應(yīng)適當(dāng)增加檢測(cè)頻次。對(duì)象包括風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)（混凝土承臺(tái)、鋼管樁、導(dǎo)管架、單管樁）、海上升壓站、運(yùn)維碼頭等所有水下結(jié)構(gòu)及混凝土基礎(chǔ)。檢查內(nèi)容包括船只撞擊導(dǎo)致的損壞、腐蝕生銹、所有可能導(dǎo)致基礎(chǔ)不穩(wěn)情況的檢查及記錄。檢查對(duì)象不同，檢查主要內(nèi)容也各有不同。具體如下：

基礎(chǔ)環(huán)與混凝土的交接處檢查是否存在間隙，密封帶、涂層有無(wú)破損；

密封完整情況包括暴露在外面的螺栓、螺栓孔、縫隙、灌漿料等，聚合物防腐膠泥密封、涂層完整情況檢查；

混凝土承臺(tái)的外表面、鋼管樁、導(dǎo)管架、爬梯、警示燈、海纜套管及法蘭油漆破、鼓泡、剝落、銹蝕、凹痕、變形海生物生長(zhǎng)情況檢查；

基礎(chǔ)的包覆是否有螺栓松動(dòng)撞擊損壞的情況，螺栓松動(dòng)檢查應(yīng)詳細(xì)檢查橫向、縱向法蘭上的螺栓有無(wú)松動(dòng)，包覆破損檢查應(yīng)詳細(xì)檢查單管樁基礎(chǔ)的包覆防腐A、B、C段有無(wú)破損，包括防護(hù)罩、法蘭、上端密封位置、底段支撐位置、與防撞柱的接口位置等；包覆上、下端的密封是否完好，包覆是否有被撞擊的痕跡，對(duì)撞痕位置無(wú)論是否破損都需詳細(xì)記錄位置，作為下次檢查的重點(diǎn)跟蹤對(duì)象。

（1）撞擊損壞：檢查作為關(guān)鍵支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)有無(wú)因船只等外物撞擊，導(dǎo)致?lián)p壞、凹痕、鋼構(gòu)變形或斷裂。

（2）腐蝕生銹量檢查：在可疑的區(qū)域，可以使用試片作為測(cè)試樣品來(lái)檢測(cè)微生物影響的腐蝕，以監(jiān)測(cè)腐蝕過(guò)程。內(nèi)部水柱pH值的變化也可以指示相關(guān)細(xì)菌的生長(zhǎng)。只有通過(guò)局部檢查才能獲得腐蝕過(guò)程影響和結(jié)構(gòu)完整性的客觀證據(jù)，同時(shí)也可以通過(guò)遙控潛水器（ROV）或潛水員進(jìn)行壁厚測(cè)量。

（3）沖刷：對(duì)混凝土基礎(chǔ)、多管樁、單管樁基礎(chǔ)的沖刷情況檢查，包括對(duì)基礎(chǔ)本體、涂層、犧牲陽(yáng)極塊的影響情況，從而制定出有效的防范方案。若發(fā)現(xiàn)異常，需及時(shí)拋石處理。

（4）防腐系統(tǒng)（陽(yáng)極、涂層等）。

（5）海洋生長(zhǎng)。

（6）疲勞裂紋。

（7）沖刷和沖刷防護(hù)。

檢查方法包括水下機(jī)器人目視檢查和焊縫無(wú)損檢測(cè)。

02 塔筒防腐檢查

海上風(fēng)電機(jī)組塔筒主體采用鋼結(jié)構(gòu)，暴露在海洋強(qiáng)鹽霧氣候中，并受振動(dòng)產(chǎn)生應(yīng)力。在日常防腐檢查或風(fēng)電機(jī)組葉片清洗時(shí)若發(fā)現(xiàn)存在塔筒生銹情況，則需進(jìn)行塔筒外壁詳細(xì)檢查，對(duì)機(jī)組塔筒外壁進(jìn)行近距離檢查拍照，在確定防腐涂層維護(hù)的具體工作量時(shí)加入涂層維護(hù)，以確保設(shè)備安全。

主要檢查內(nèi)容包括：

（1）塔筒外壁涂層是否粉化、剝落；

（2）塔筒焊縫是否存在銹蝕，密封膠是否老化失效；

（3）確定涂層損壞程度、損壞面積、損壞位置所處高度，損壞位置塔筒本體是否存在生銹。

03 機(jī)組防腐檢查

機(jī)組防腐檢查間隔建議為一年2次，檢查后需進(jìn)行必要的防腐維護(hù)。

檢查部位包括塔筒門及換氣系統(tǒng)、塔筒內(nèi)壁、塔筒法蘭及高強(qiáng)螺栓、葉片、輪轂、偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、齒輪箱及傳動(dòng)鏈系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、變壓器、變頻器、起重設(shè)備和主機(jī)架等。

主要檢查內(nèi)容包括：

（1）塔筒及機(jī)艙的密封性，是否有效隔離海洋鹽霧及潮氣；

（2）涂層、腐蝕、磨損、凹坑及變形檢查、疲勞斷裂檢查。

例如：

葉片檢查包括葉片運(yùn)行中是否有異聲，是否有銹蝕、掉漆、裂縫，葉片螺栓是否銹蝕；

齒輪箱及傳動(dòng)鏈系統(tǒng)檢查包括主軸承、聯(lián)軸器是否有裂縫、銹蝕，齒輪箱管接頭是否銹蝕；

電氣系統(tǒng)檢查包括變頻器、低壓開關(guān)柜、控制柜的電氣連接、電纜連接位置是否銹蝕、磨損、涂層是否完好；

變壓器及發(fā)電機(jī)檢查包括是否有銹蝕、掉漆，底座連接有無(wú)裂縫、銹蝕，隔離鹽霧措施是否完好，環(huán)境是否清潔、干燥；

偏航系統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)檢查包括是否磨損、腐蝕；偏航、變槳系統(tǒng)齒圈和傳動(dòng)齒輪是否銹蝕；

液壓剎車檢查包括剎車盤有無(wú)裂紋、異常磨損，剎車鉗是否銹蝕，液壓系統(tǒng)是否破損、變脆。

04 海上升壓平臺(tái)、陸上升壓平臺(tái)和海纜防腐檢查

（1）海上升壓平臺(tái)防腐檢查：主要檢查海上升壓站下部導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)和上部平臺(tái)的防腐情況。

（2）陸上升壓站防腐檢查、升壓站設(shè)備防腐涂層檢查：主要包括主變壓器（散熱片、冷卻風(fēng)扇）本體、主變間隔內(nèi)控制柜、支柱、電纜管等附件；生產(chǎn)樓頂?shù)妮敵黾芸站€避雷固定樁；水泵房通往水箱頂部的鋼構(gòu)梯子；無(wú)功補(bǔ)償?shù)确块g的鋼構(gòu)窗沿等。

（3）海纜防腐檢查。海纜檢查暫定為3年1次，但電纜管封堵檢查和維護(hù)暫定為1年1次。機(jī)組和變壓器之間的動(dòng)力電纜，以及到海岸的動(dòng)力電纜都需檢查，埋在地下部分的電纜除外。檢查內(nèi)容包括海纜裸露、海纜管封堵、電纜套管的腐蝕情況等。

05 運(yùn)維碼頭等生產(chǎn)輔助設(shè)備防腐檢查

運(yùn)維碼頭防腐涂層的檢查主要包括碼頭鋼構(gòu)通道、梯子浮筒等。若有涂層損壞或鋼結(jié)構(gòu)生銹，需附上詳細(xì)照片，記入臺(tái)賬，并及時(shí)消缺、閉環(huán)。

防腐檢查工作方案

01 總則

海上風(fēng)電設(shè)備防腐檢查包括常規(guī)檢查、專項(xiàng)檢查、詳細(xì)檢查三類，如表1所示。

表1 防腐檢查項(xiàng)目