中文
英文
在線客服 作為海洋資源大國，合理開發我國海洋資源，大力推動藍色經濟的發展已提上當下中國經濟發展日程。依據“十三五”可再生能源規劃，我國在2017年建成海上風電800萬kW，探索出海上風電技術，逐步完善，力求構建出完備的相關產業鏈。2020年，中國海上風電總量預計可達3×107 kW。雖然我國海上風電技術在短時間內發展遲緩，任務較為艱巨，然而隨著國家相繼出臺了一系列相關產業調整政策，極有可能整合相關行業，可以繼續期待未來中國風電行業發展前景。
2010年3月，國家能源局召開了能源行業風電標準化工作會議，頒布《風電標準體系框架（討論稿）》。隨著新標準的出臺，許多現有技術和材料都未能及時跟上新標準要求，大多技術和產品只能單方面依賴國際已有經驗，并不能完全貼合我國實際風電場環境和氣候。因此，現在海上風電防護方面最緊迫的工作就是要按照我國的地理環境和腐蝕環境，有針對性地研發和生產能承受海洋惡劣腐蝕環境下的新型高性能防護材料，提出合理而又全面的防護措施，完成風電防護體系按照該領域新標準的貫徹落實工作。
海上風電塔架和電機等設施長期持續承受高溫高濕度的海洋大氣環境和海水的影響。全球第一個大規模海上風電場——荷斯韋夫（Horns Rev）在投入運行后，一些風機機組的發電機和變壓器很快就出現技術性問題。綜合各類故障原因，除了安裝、制造問題外，風電場的氣候條件、大氣中鹽分侵蝕也被認為是重要的因素。所以，風力發電設備在設計研發之初，就必須提高其防腐蝕能力，降低后期維護的需求。當前，發展海上風電亟待解決的問題之一，就是對受到海洋大氣腐蝕的長期運行的海上風電設備的防護。
1 海上風電鋼結構涂層防護體系的工程實踐
科學技術的巨大進步以及人類對海洋認知的逐步深入，推動著海洋相關產業的前進，如海洋養殖、海洋能源、海洋化工等產業都逐漸從淺海走向深海。由于海洋設備鋼結構長期固定在海水中，由惡劣的海洋環境引起的嚴重腐蝕會直接影響到海上鋼結構的安全使用，因此需要保護海上鋼結構，增加其使用年限，這有益于海洋工程鋼結構的腐蝕控制的發展。
1.1 金屬熱噴涂技術
熱噴涂技術是一項成熟的防護手段，在國內外許多海洋工程鋼結構項目上都有應用，效果大都很好。金屬熱噴鋅鋁及其合金涂層以微冶金和機械鑲嵌方式與基底金屬結合，熱噴涂后，涂層與鋼結構構件的表面形成了非常牢固的涂層結合力（經測試最大可以達到10 MPa以上）。當金屬熱噴涂層被破壞時，鋅鋁涂層可以作為被犧牲的陽極依舊保護鋼體表面。試驗和實例證實，200 μｍ厚度的熱噴鋁涂層的防腐年限久至30 a。目前國內已建成較大的熱噴鋁涂層應用工程是巴西石油公司（Petrobras）設計，武昌船舶重工有限責任公司建造的30 a免維護深海浮體，涂層厚度為225～400 μｍ的熱噴鋁涂層作為浮體內部的鋼體表面，其面積達1×105 m2。熱噴鋁施工空間封閉，易升高密閉空間溫度，粉塵累積，對涂層附著力也有所影響，不但威脅到施工人員的安全，且難以連續生產。在封閉空間內進行熱噴鋁施工時，為了保障熱噴涂施工的連續性，需要精密地監控環境溫度、濕度，保證通風，嚴格要求操作人員。然而，較高的施工成本使該技術在海洋工程鋼構件、鋼結構外部區域的防腐防護發展空間更大。
1.2 高強度環氧樹脂涂層防護技術
按照ISO 12944-5規定，預期防腐年限大于15 a的涂層暴露于大氣環境中時，其厚度應為280～400 μｍ，在浸泡或掩埋環境中具有同等效果的涂層厚度應為480～1 000 μｍ。由于需要延長海洋工程的使用壽命，因此漆膜厚度也在不斷增加，總干膜厚度由300 μｍ增至1 mm，甚至更厚。所用樹脂決定漆膜性能、成膜厚度。環氧樹脂附著力、成膜性能良好，收縮率較低，與多種樹脂、填料和助劑均能混合，得到不同防腐涂料，因此該涂料在目前海洋工程防腐涂料中所占比重最大。海浪、外物對浪花飛濺區的防腐涂層撞擊強烈，且持續時間較長，使其需要迅速維護，通常在１～２ a內。然而在水下修復的涂層的施工難度較大，質量較差，所以需增強浪花飛濺區涂層的抗沖擊性。高強度環氧涂層、厚膜型環氧玻璃鱗片涂層可有效用于飛濺區的防腐防護。通過向環氧樹脂內添加玻璃鱗片、玻璃絲，可得到厚膜型環氧玻璃鱗片涂層，添加玻璃鱗片有益于增強涂層的機械強度和屏蔽性能，所得產品能較好地抗熱沖擊、抗滲透且涂層收縮率低，然而需要在施工時達到一次性成膜，且漆膜較硬修復較難。Jotun公司的Bal-toflake系列聚酯漆作為一種快速固化型耐磨聚酯玻璃鱗片厚漿涂料，防腐效果可達30 a以上。對比熱噴鋅鋁涂層，其優勢在于低成本、表面處理及修補較方便、對施工設備與施工人員要求較低等；對比玻璃鱗片環氧漆，該產品玻璃鱗片含量較高，涂層力學性能優異，且防腐年限長，適用范圍更廣。
1.3 聚氨酯涂層防護技術
通過混合多異氰酸酯、多元醇兩組分，可制得100%固含量結構性聚氨酯樹脂涂層，一次成膜厚度可達１mm。該反應快速、放熱，尤其適于快速作業、冬季防腐施工，該涂料不含溶劑，安全環保，此外其耐腐蝕、耐磨損、附著力強，擁有良好的施工性能和較長的使用壽命。100％固含量且無溶劑型聚氨酯防腐涂料防腐效果優異，防腐年限久至數十a，因此在海上石油平臺、船舶、儲罐內外及鋼結構防腐均有廣泛應用。
2003年和2007年，美國海軍曾撰文介紹無溶劑結構性聚氨酯重防腐涂料在海軍軍艦領域的應用實例，其中寫到：“最成功的案例是以無溶劑結構性聚氨酯涂料和涂層技術為主的快速光固化重防腐技術”。同時，他們比較了聚脲樹脂和彈性聚氨酯樹脂2種防護涂料，發現二者均無無溶劑結構性聚氨酯樹脂防腐涂料所擁有的優異防腐性能。兩者的分子間都呈現出線性結構，其交聯度較低、韌性很高、抗沖擊性良好，但附著效果較差、耐腐蝕性及陰極剝離性能較弱。結構性和剛性聚氨酯樹脂涂層的附著力良好，交聯度極高，可對金屬的化學腐蝕進行高效防護。
1.4 氟碳涂層防護技術
通過加工改性后的氟樹脂，可制得新型涂層材料：氟碳涂料。該樹脂突出的穩定性得益于其結構中高鍵能的Ｃ—Ｆ分子鍵。相比而言，丙烯酸類、聚酯類面漆的耐候性、耐腐蝕性、耐磨損性和耐污損性遠不如氟碳涂料。氟碳樹脂面漆在海水中的防腐效果卓越，其外觀的初始狀態可保持20 a以上，因此完全適用于海洋工程鋼鐵結構長效防腐。此外，相比其他涂料，氟碳涂層的耐酸堿、耐化學品腐蝕性能也更優異，可直接用于接觸強腐蝕介質的液艙。
通過世界各國研究者的不斷努力，海上風電鋼結構涂層防護體系的工程實踐的防護技術已取得很大的進步，金屬熱噴涂技術能使涂層與鋼結構構件的表面形成了非常牢固的涂層結合力，當金屬熱噴涂層遭到破壞時，鋅鋁涂層可作為被犧牲的陽極繼續保護鋼結構表面，尤其適用于海上鋼結構的外表面。通過采用高強度環氧樹脂涂層防護技術，可以更好地抗熱沖擊、抗滲透且涂層收縮率低，然而需要在施工時達到一次性成膜，且漆膜較硬、修復較難。
聚氨酯涂層的涂料反應快速、放熱，尤其適于快速作業、冬季防腐施工，該涂料不含溶劑，安全環保，此外其抗腐蝕、抗磨損、附著效果極佳，便于施工作業，且使用壽命較長。
氟碳涂料的穩定性超高，其耐候性、耐腐蝕性、耐磨損性和耐污損性等方面較丙烯酸類、聚酯類面漆有著明顯優勢。此外，相比其他涂料，氟碳涂層的耐酸堿、耐化學品腐蝕性能也更優異，可直接用于接觸強腐蝕介質的液艙。
水下固化涂層擁有優良的防腐性能，有利于在水下及潮濕界面上的直接涂裝，因此適于海洋船舶業及建筑業領域的防腐防護。盡管水下固化涂料成本較高、施工性能差、防腐期較短，但作為飛濺區水下鋼制物的最重要、最經濟有用的防腐蝕手段，該涂料今后必將日益受到人們的關注，發展前景遼闊。而光固化材料因其固化速度較快、無溶劑、水性化、有機揮發物較低及安全環保等優勢，定會擁有愈加廣闊的世界市場。
容大擁有一批在業內取得顯著成就的專業技術人員，對行業內的檢測需求理解較深，并且有豐富的檢測經驗，本著精益求精的原則，針對不同樣品成立不同領域的技術小組進行分析、實驗，由相關專業經驗最豐富的高級工程師擔任負責人。保證每個報告的準確性、嚴謹性。適用于鋼鐵企業、石化行業、科研院所、大專院校等部門的相關研究和測試。
腐蝕試驗項目推薦