海上風電設施的防腐措施

1、海上風電設施的防腐措施班級：風能111姓名：陳卓學號：2011325130摘要針對海上風力發(fā)電高溫度、高鹽分干濕交替、浸漬等強度腐蝕環(huán)境。結合目前國際上應用的《IOS12944—鋼結構防腐涂裝規(guī)范》，為海上風電設施選擇正確的防腐系統(tǒng)。為確保涂裝系統(tǒng)能夠達到20年以上的設計防腐年限，本文分析了海上風電設施的腐蝕原因與防腐蝕措施并且參考了NSOKM501和IOS20304對海上風電的防腐系統(tǒng)進行了性能測試要求，以此為海上風電設備防腐系統(tǒng)的選

2、擇提供理論依據。關鍵詞海上風電防腐防腐保護防腐系統(tǒng)設計NSOKM501IOS20340風電作為快速發(fā)展的綠色可再生能源，逐漸成為許多國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。截止到2012年2月7日，全球海上風電場累計裝機容量達到238，000MW比上年增長了21%。世界海上風電技術日趨成熟，進入大規(guī)模開發(fā)階段，已有國外企業(yè)開始設計和制造8－10兆瓦風電機組。歐洲風能協(xié)會最新統(tǒng)計顯示，2009年歐洲海上風力產業(yè)營業(yè)額約為15億歐元，預計2010

3、年將增加1倍。在我國，盡管近年來國內的風電產業(yè)發(fā)展如火如荼，但海上風電領域仍在起步階段。中國氣象科學研究院初步探明，我國可開發(fā)和利用的陸地上風能儲量253億千瓦，近?？砷_發(fā)和利用的風能儲量有75億千瓦，海上風能儲量遠遠大于陸上，有廣闊的發(fā)展空間。但與陸上風能相比，海上風電運行技術要求更高，施工難度更大并且海上風電的運行環(huán)境更為復雜：高濕度、高鹽分的海風，鹽霧，海水浸泡，海浪飛濺形成的干濕交替區(qū)等，從而對海上風電設備的防腐提出了更高的技術

4、、性能要求。經過10多年的發(fā)展，世界海上風電技術日趨成熟，已經進入大規(guī)模開發(fā)階段。中國雖處于起步階段，但有著巨大的發(fā)展空間。一方面，中國擁有十分豐富的近海風資源。有數據顯示，我國近海10米水深的風能資源約1億千瓦，近海30米水深的風能資源約4.9億千瓦。另一方面，東部沿海地區(qū)經濟發(fā)達，能源緊缺，開發(fā)豐富的海上風能資源將有效改善能源供應情況。因此，開發(fā)海上風電已經成為我國能源戰(zhàn)略的一個重要內容。據了解，海上風電場的造價約為陸上風電場的2－

5、3倍，平均發(fā)電成本也遠遠高于陸上風電，海上風電場初裝成本中的基礎建設、并網接線盒安裝等費用在總投資成本中所占的份額要比陸上風電場高，其成本占比隨著風電場的離岸距離和水深程度等情況大幅變動，維修費用和折舊費用占運營成本比例遠大于陸上風電場。除了要突破研發(fā)技術和高成本瓶頸，加緊研發(fā)海上風電設備防腐蝕的新技術也是當務之急。此前全國兩會期間，工信部副部長苗圩曾提出對風電設備壽命的質疑。因此，與陸上風電相比，海上風電設備所需防腐技術更為復雜、要求

6、更高。我國海上風能資源測量與評估以及海上風電機組國產化剛剛起步，海上風電建設技術規(guī)范體系也亟需建立。而其中海上風電防腐蝕技術相關標準的匱乏就是一個嚴重問題。曾有相關記者在采訪中了解到，由于海上含鹽分比較高，對設備腐蝕相當1.1.2在海洋環(huán)境中金屬腐蝕分區(qū)示意圖海上風電鋼鐵結構的腐蝕在海洋大氣環(huán)境下與內陸大氣環(huán)境下有著腐蝕因素和腐蝕速率的不同。對于暴露在海洋大氣環(huán)境中的金屬部分，因海洋大氣環(huán)境中相對濕度大、鹽分高，腐蝕介質長期積累后附著在

7、鋼鐵表面形成導電良好的液態(tài)水膜電介質，同時由于鋼結構成分中有少量碳原子的存在，極易形成無數個原電池，這是電化學腐蝕的有利條件，從而使金屬物體產生腐蝕而生銹，導致其材料的結構和性能出現變化而破壞。經相關研究和試驗證明，海洋大氣環(huán)境比內陸大氣環(huán)境對鋼鐵的腐蝕程度高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)，由于海水浸潤時間長，干濕交替頻繁，碳鋼在飛濺區(qū)的腐蝕速率要遠大于其他區(qū)域。在飛濺區(qū)，碳鋼會出現一個腐蝕峰值，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了碳鋼的腐蝕，與此同時，飛濺的浪花沖擊也有力地破壞了碳鋼表面的保護膜或覆蓋層，所以鋼表面的保護層在這一區(qū)域剝落更快，造成局部腐蝕十分嚴重，從而促使腐蝕速率