<i id="p68vv"><noscript id="p68vv"></noscript></i>
    <track id="p68vv"></track>

      <video id="p68vv"></video>
    <track id="p68vv"></track>
    <u id="p68vv"><bdo id="p68vv"></bdo></u>

  1. <wbr id="p68vv"><ins id="p68vv"><progress id="p68vv"></progress></ins></wbr>
    <code id="p68vv"></code>
      <output id="p68vv"><optgroup id="p68vv"></optgroup></output>
  2. 無限風光在海洋——兼談海上風電防腐蝕
    2018-06-15 10:51:01 作者:張凱 來源:腐蝕與防護 分享至:

         風是大自然饋贈給我們的禮物,人類對于風能的利用已經有數千年的歷史了。現代社會隨著科學技術的發展進步,風能作為一種清潔能源,越來越受到人們的關注。其中,風力發電是利用渦輪葉片將氣體流動時所產生的機械能轉變為電能,實現了人類對于風能的利用。由此可見,風力發電具有廣闊的應用前景和開發價值。


        我國幅員遼闊,位于亞洲東部,大陸地形復雜,東臨太平洋,海岸線長,約有1800km,以及6000多個島嶼,根據中國氣象科學研究院統計,中國可開發和利用的陸地上風能儲量有2.53億kW,海上可開發和利用的風能儲量有7.5億kW。風能資源非常豐富,對于風力發電,尤其是海上風力發電的開發和推廣,潛力十分巨大。圖1為海上風力發電設備。

        海上風電場多數建在水深約10m的近海區域,相比于陸地風電場,海上風電場具有不局限于地形地貌,不占用土地,對周圍影響小,風速高,風電機組單機容量大等優點。但是,由于機組部件常年在海上工作,不論大型部件還是小型精細零部件大多都需要用金屬材料制造,惡劣的環境因素以及空氣中鹽離子的高含量,都會對海上風力發電機組鋼結構、機械部件、電氣部件、混凝土基礎結構內外表面以及風輪葉片的外表面造成嚴重腐蝕,使材料失效,從而對風電設備的工作效率和使用壽命造成嚴重影響。每年,因為材料的腐蝕失效所造成的事故數不勝數,這也給國民經濟造成了嚴重的影響,所以說解決海上風電設備的腐蝕問題具有重大的意義,防腐蝕工作刻不容緩!
     
    1.jpg
        圖1.  海上風力發電設備
     
        我國海上風力發電現狀
     
        中國風電產業從最初的高峰期到后來的低谷期,再到目前的新一輪整合期,由于風電平價上網時代的來臨,對風機的要求越來越嚴格,成本壓力也越來越大,以至于全國的整機商數量逐漸減少。在我國的“十二五”規劃中,全國海上風電規劃裝機容量目標為500萬kW,對于海上風電,很多企業只是處于觀望階段,僅僅建成了海上風電裝機75萬kW,與目標相差甚遠。上海電氣作為國內海上風電市場占有率最高的整機商,確立了在國內海上風電整機制造領域第一的位置。由于海洋環境與陸地環境的不同,海上風電與陸上風電有很大的區別,海上風電更要注重設備的可靠性和穩定性,其運營和維護成本也相應更高,由于我國發展較晚,更多的隱形成本問題還未浮出水面,這對我國未來海上風機產業是個不小的挑戰。尤其是對于海上風電設備的維護成本更為重要,金屬器件的腐蝕更是風機生產商頭痛的問題。

        海上風力發電設備的腐蝕
     
        金屬材料的腐蝕按機理可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕。常年處于海上的風機濕度大,海風中所含鹽分較高,絕大多數金屬的腐蝕都屬于電化學腐蝕。當含鹽分的水汽粘附到風機設備上時,會在金屬表面形成一個簡單的原電池,陽極金屬放出電子,形成了金屬陽離子,并可以與氧結合形成氧化物(鐵銹),從而對機組的鋼鐵金屬部件造成嚴重的腐蝕。圖2為腐蝕原電池原理圖。

        海上風電機根據所處環境的不同,對部件造成的腐蝕因素也不同。海上風電機組下部承托平臺為鋼筋混凝土結構,防腐蝕工作重在對鋼筋銹蝕的保護;而海面以上的部分主要受到鹽霧、海洋大氣、浪花飛濺的腐蝕。
     
    2.jpg
        圖2.  腐蝕原電池工作原理圖
     
        海上風電設備防腐蝕措施
     
        由于海上工作條件和環境十分惡劣,對于單純的鋼鐵金屬肯定造成嚴重的腐蝕,所以對設備進行一定的防腐蝕處理措施能夠保證風電機組在惡劣條件下能正常運行,并延長設備的使用壽命,提高工作效率。根據設備工作條件及使用方法的不同,對其采取的防腐蝕措施也不同,防腐蝕措施主要分為以下幾種:

        涂層防護
     
        涂層防護是風電設備防腐蝕最主要的手段之一,在防腐蝕的基礎上,還具有防冰凍,防蟲害等一些其他優點。涂層的種類非常多,在使用涂層時,要充分結合設備工作條件,腐蝕環境等級,使用目的,來挑選適用涂層,以達到最佳防腐蝕效果。高壓無氣噴涂是最常用的涂覆涂層的手段,在涂覆時,要做好金屬材料表面前處理,根據涂料的種類、稀釋劑的種類及其粘度,正確調節噴涂氣壓和操作,保證涂層系統發揮最佳的性能。

        風機的架塔作為支撐總體的結構,需使用大量的鋼材,且要保證鋼材的持續強度,腐蝕作為最大的敵人必須要消滅。使用防腐蝕涂層對架塔進行防腐蝕保護是目前運用最為廣泛的保護措施,以環氧類和聚氨類的高分子有機物是目前典型的鋼材防腐蝕涂料。

        此外,風機的葉片、電氣部件也運用了涂層防腐蝕,以保證風機正常運行。

        氣相緩蝕保護
     
        風機的電氣部件主要由一些精細金屬構造而成,可能有的零件直接鍍層存在困難,或者有的需要在涂層防腐蝕基礎上更進一步防腐蝕,如何才能解決這一問題呢?氣相緩蝕劑的發明很好地解決了這一點。

        氣相緩蝕劑(vapor phase inhibitor, 簡稱VPI),又叫揮發性緩蝕劑(volatile corrosion inhibitor, 簡稱VCI)或氣相防銹劑。在常溫下具有揮發性,只要在容器內加入少量氣相緩蝕劑,它能夠揮發釋放出緩蝕分子或緩蝕基團,能使緩蝕成分吸附到金屬表面,分子之間相互連接成鍵,在器件表面形成一層分子級別的保護膜,從而將金屬與外界隔離開來,達到有效防腐蝕。即使是一些正在腐蝕的區域,緩蝕劑分子也能夠改變腐蝕反應的進行,使反應停止。氣相緩蝕劑具有很多優點,它不考慮材料的形狀,只要氣體能滲透的地方,緩蝕分子就能到達;氣相緩蝕劑產品除能夠防止電子元件的腐蝕外,對電子元件的電性能和電傳導性能應無不良影響,而且對多種金屬材料均應有很好的緩蝕作用;緩蝕分子易溶于水,即使處于液體中,也能在金屬表面成膜防腐蝕,真正做到氣液兩用,適用性極強,是一種應大力推廣的防腐蝕措施。氣相緩蝕劑防腐蝕機理圖如圖3。
     
    3.jpg
        圖3.  氣相緩蝕劑防腐蝕機理
     
        犧牲陽極陰極保護法
     
        犧牲陽極的陰極保護法是將還原性較強的金屬與需要被保護的金屬相連構成原電池,還原性強的金屬會作為電池的負極(即陽極)失去電子,發生氧化而被消耗掉,而電子則轉移到正極(即陰極),與電解液中的離子相結合,從而保護了陰極的金屬。示意圖如圖4。
     
    4.jpg
        圖4.  犧牲陽極陰極保護法防腐機理
     
        另外,根據海上風機各部分組件所處環境的不同,腐蝕可分為五個區域,海洋大氣區、海水潮差區、浪花飛濺區、海水全浸區以及海泥區,其中由于浪花沖擊的物理作用,尤其以浪花飛濺區的腐蝕最為嚴重。海上風電機組下部承托平臺為鋼筋混凝土結構,防腐蝕工作重在對鋼筋銹蝕的保護;而海面以上的部分主要受到鹽霧、海洋大氣、浪花飛濺的腐蝕。目前采用的防腐蝕方法主要有:按不同區域和部位進行防腐蝕涂裝;使用緩蝕劑,如采用氣相緩蝕劑對機艙中電氣元件的保護,采用鋼筋阻銹劑保護海洋工程的鋼筋混凝土基礎結構;采用陰極保護和防腐蝕涂裝技術聯合對鋼管樁進行保護;風機輪軸工作面采用防銹油進行腐蝕防護,非工作面采用如上涂層體系進行防護等。

        總結
     
        風能作為一種可再生、無污染、擁有廣泛應用前景的新能源,風能的開發已經越來越受到重視,海上風機發電技術作為風能的一種有效的利用手段,更應該大力研發和推廣,這對于解決目前全球資源短缺和環境保護等問題具有重大意義。

        海上風電設備在惡劣的自然環境中運行,金屬器件的防腐蝕工作對于風電機組的安全、經濟運行具有重要的意義,根據不同環境條件,利用涂層技術、氣相緩蝕劑技術、犧牲陽極陰極保護法等防腐蝕措施對金屬進行防腐蝕保護,能夠有效提高設備的安全性和穩定性,減少或避免工程事故的發生,對于資源的開發利用,環境的保護,以及我國的經濟發展具有重大意義。
     

    更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內外最新動態,我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org


    責任編輯:韓鑫


    《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
    投稿聯系:編輯部
    電話:010-62313558-806
    郵箱:
    fsfhzy666@163.com
    中國腐蝕與防護網官方 QQ群:140808414

    免責聲明:本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有,如果涉及侵權,請第一時間聯系本網刪除。

    日韩人妻精品久久九九_人人澡人人澡一区二区三区_久久久久久天堂精品无码_亚洲自偷自拍另类第5页

    <i id="p68vv"><noscript id="p68vv"></noscript></i>
      <track id="p68vv"></track>

        <video id="p68vv"></video>
      <track id="p68vv"></track>
      <u id="p68vv"><bdo id="p68vv"></bdo></u>

    1. <wbr id="p68vv"><ins id="p68vv"><progress id="p68vv"></progress></ins></wbr>
      <code id="p68vv"></code>
        <output id="p68vv"><optgroup id="p68vv"></optgroup></output>
    2. 亚洲综合五月天久久伊人 | 日本女一区二区三区 | 亚洲国产精品人人做人人爱 | 亚洲第一网址在线观看 | 中日韩中文字幕二区 | 亚洲视频免费一区 |