海上風(fēng)電設(shè)施的防腐措施

1、海上風(fēng)電設(shè)施的防腐措施班級(jí)：風(fēng)能111姓名：陳卓學(xué)號(hào)：2011325130摘要針對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電高溫度、高鹽分干濕交替、浸漬等強(qiáng)度腐蝕環(huán)境。結(jié)合目前國(guó)際上應(yīng)用的《IOS12944—鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝規(guī)范》，為海上風(fēng)電設(shè)施選擇正確的防腐系統(tǒng)。為確保涂裝系統(tǒng)能夠達(dá)到20年以上的設(shè)計(jì)防腐年限，本文分析了海上風(fēng)電設(shè)施的腐蝕原因與防腐蝕措施并且參考了NSOKM501和IOS20304對(duì)海上風(fēng)電的防腐系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試要求，以此為海上風(fēng)電設(shè)備防腐系統(tǒng)的選

2、擇提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞海上風(fēng)電防腐防腐保護(hù)防腐系統(tǒng)設(shè)計(jì)NSOKM501IOS20340風(fēng)電作為快速發(fā)展的綠色可再生能源，逐漸成為許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。截止到2012年2月7日，全球海上風(fēng)電場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到238，000MW比上年增長(zhǎng)了21%。世界海上風(fēng)電技術(shù)日趨成熟，進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段，已有國(guó)外企業(yè)開始設(shè)計(jì)和制造8－10兆瓦風(fēng)電機(jī)組。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)顯示，2009年歐洲海上風(fēng)力產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)額約為15億歐元，預(yù)計(jì)2010

3、年將增加1倍。在我國(guó)，盡管近年來國(guó)內(nèi)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，但海上風(fēng)電領(lǐng)域仍在起步階段。中國(guó)氣象科學(xué)研究院初步探明，我國(guó)可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量253億千瓦，近?？砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量有75億千瓦，海上風(fēng)能儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸上，有廣闊的發(fā)展空間。但與陸上風(fēng)能相比，海上風(fēng)電運(yùn)行技術(shù)要求更高，施工難度更大并且海上風(fēng)電的運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜：高濕度、高鹽分的海風(fēng)，鹽霧，海水浸泡，海浪飛濺形成的干濕交替區(qū)等，從而對(duì)海上風(fēng)電設(shè)備的防腐提出了更高的技術(shù)

4、、性能要求。經(jīng)過10多年的發(fā)展，世界海上風(fēng)電技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段。中國(guó)雖處于起步階段，但有著巨大的發(fā)展空間。一方面，中國(guó)擁有十分豐富的近海風(fēng)資源。有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)近海10米水深的風(fēng)能資源約1億千瓦，近海30米水深的風(fēng)能資源約4.9億千瓦。另一方面，東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源緊缺，開發(fā)豐富的海上風(fēng)能資源將有效改善能源供應(yīng)情況。因此，開發(fā)海上風(fēng)電已經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要內(nèi)容。據(jù)了解，海上風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)約為陸上風(fēng)電場(chǎng)的2－

5、3倍，平均發(fā)電成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電場(chǎng)初裝成本中的基礎(chǔ)建設(shè)、并網(wǎng)接線盒安裝等費(fèi)用在總投資成本中所占的份額要比陸上風(fēng)電場(chǎng)高，其成本占比隨著風(fēng)電場(chǎng)的離岸距離和水深程度等情況大幅變動(dòng)，維修費(fèi)用和折舊費(fèi)用占運(yùn)營(yíng)成本比例遠(yuǎn)大于陸上風(fēng)電場(chǎng)。除了要突破研發(fā)技術(shù)和高成本瓶頸，加緊研發(fā)海上風(fēng)電設(shè)備防腐蝕的新技術(shù)也是當(dāng)務(wù)之急。此前全國(guó)兩會(huì)期間，工信部副部長(zhǎng)苗圩曾提出對(duì)風(fēng)電設(shè)備壽命的質(zhì)疑。因此，與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電設(shè)備所需防腐技術(shù)更為復(fù)雜、要求

6、更高。我國(guó)海上風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估以及海上風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化剛剛起步，海上風(fēng)電建設(shè)技術(shù)規(guī)范體系也亟需建立。而其中海上風(fēng)電防腐蝕技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的匱乏就是一個(gè)嚴(yán)重問題。曾有相關(guān)記者在采訪中了解到，由于海上含鹽分比較高，對(duì)設(shè)備腐蝕相當(dāng)1.1.2在海洋環(huán)境中金屬腐蝕分區(qū)示意圖海上風(fēng)電鋼鐵結(jié)構(gòu)的腐蝕在海洋大氣環(huán)境下與內(nèi)陸大氣環(huán)境下有著腐蝕因素和腐蝕速率的不同。對(duì)于暴露在海洋大氣環(huán)境中的金屬部分，因海洋大氣環(huán)境中相對(duì)濕度大、鹽分高，腐蝕介質(zhì)長(zhǎng)期積累后附著在

7、鋼鐵表面形成導(dǎo)電良好的液態(tài)水膜電介質(zhì)，同時(shí)由于鋼結(jié)構(gòu)成分中有少量碳原子的存在，極易形成無數(shù)個(gè)原電池，這是電化學(xué)腐蝕的有利條件，從而使金屬物體產(chǎn)生腐蝕而生銹，導(dǎo)致其材料的結(jié)構(gòu)和性能出現(xiàn)變化而破壞。經(jīng)相關(guān)研究和試驗(yàn)證明，海洋大氣環(huán)境比內(nèi)陸大氣環(huán)境對(duì)鋼鐵的腐蝕程度高4~5倍。海洋飛濺區(qū)的腐蝕，除了海鹽含量、相對(duì)濕度、溫度等海洋大氣環(huán)境中的腐蝕影響因素外，還要受到海浪飛濺的影響，在飛濺區(qū)的下部還要受到海水短時(shí)間的浸泡。飛濺區(qū)的海鹽粒子含量要大大

8、高于海洋大氣區(qū)，由于海水浸潤(rùn)時(shí)間長(zhǎng)，干濕交替頻繁，碳鋼在飛濺區(qū)的腐蝕速率要遠(yuǎn)大于其他區(qū)域。在飛濺區(qū)，碳鋼會(huì)出現(xiàn)一個(gè)腐蝕峰值，在不同地區(qū)的海域，其腐蝕峰值也就在平均高潮位的距離有所不同。腐蝕最嚴(yán)重的部位是在平均高潮位以上的飛濺區(qū)，在這一區(qū)域，由于含氧量比其他區(qū)域高，氧元素的去極化作用促進(jìn)了碳鋼的腐蝕，與此同時(shí)，飛濺的浪花沖擊也有力地破壞了碳鋼表面的保護(hù)膜或覆蓋層，所以鋼表面的保護(hù)層在這一區(qū)域剝落更快，造成局部腐蝕十分嚴(yán)重，從而促使腐蝕速率