海上风电钢结构基础防腐层提前失效的应对措施-北极星风力发电网

投稿

我要投稿

海上风电具有资源丰富、可发电利用小时数高、对周围环境影响较小、适宜大规模开发且海上风电靠近经济发达地区、距离电力负荷中心近、风电并网和消纳容易等特点，近几年许多国家均把风电开发的重点转向海上。我国海上风电所使用的基础形式从材料角度分为钢结构基础和钢筋混凝土基础两种形式，其中使用较广泛的为钢结构基础。由于钢结构基础所处的工况条件比较恶劣，且现场维护比较困难，一般按不低于15年的防腐寿命进行设计。国内某海上风电场运行时间远未达到15年，但有些钢结构基础防腐层却已经出现大面积损坏的现象，严重影响了风电机组的安全稳定运行，本文将对这一情况进行详细分析，找出原因并提出相应解决措施，为后续海上风电项目钢结构基础的防腐积累经验。

风场情况

出现钢结构基础防腐层大面积损坏的风场属于潮间带风场，采用的是油漆防腐，防腐方案是综合ISO12944《钢结构防腐涂装规范》、ISO20340:2009《近岸和相关结构防护涂料系统的性能要求》以及我国能源局编制的NB/T31006：2011《海上风电场钢结构防腐蚀技术标准》进行设计的，防腐方案设计合理，油漆施工是按照油漆供应商提供的施工工艺执行，关键工序有相应的记录，并且油漆干膜厚度符合设计要求，从而排除了防腐的设计及施工缺陷。

为了了解防腐层损坏的具体情况，在退潮以后我们对现场情况进行了实地调查，发现钢结构基础内部防腐层完好，外部区域出现了不同程度的损坏，有些区域有遭受撞击的迹象，且外部表面有大量海洋生物(主要是海蛎子)附着。图1中钢结构基础外表面黑色的物体即为附着的海洋生物，图2为海洋生物对钢结构基础防腐层的破坏情况。

原因分析

通过对现场的情况进行调查，我们认为外力撞击及海洋生物的附着是造成海上风电钢结构基础防腐层损坏的主要原因。

一、外力撞击

我们发现有防腐层损坏的钢结构基础设计的船舶停靠装置不合理，在船舶靠泊的时候受海水流动的影响，船舶容易撞击到钢结构基础上，另外，风场所处海域漂浮物比较多，也会对钢结构基础产生撞击。而本项目在进行钢结构基础防腐方案设计时没有考虑外力撞击对油漆的影响，因而许多区域在遭受外力撞击时出现油漆层被撞坏并脱落的现象，从而影响了防腐涂层的使用寿命。

二、海洋生物的附着

由于风电机组所处海域生长着大量的海蛎子(也叫牡蛎)，其具有许多独特的生活习性，刚出世的幼蛎，可以在水中自由游泳，但当它们遇到合适的环境，就开始寄生在岩石或其他坚硬的海中物体上，终生过着固着式的生活，难以被清除，从而在钢结构基础上形成外污损层。海蛎子附着在钢结构基础上以后，虽然能够阻碍碳钢表面的氧分子向腐蚀表面扩散，能对碳钢的腐蚀有一定的保护作用，但是由于附着层的不渗透性和外污损层中嗜氧菌的呼吸作用，使碳钢表面形成缺氧环境，有利于硫酸盐还原菌(SRB)的生长，从而加速碳钢的厌氧腐蚀。

根据电化学腐蚀原理和实验事实，硫酸盐还原菌(SRB)诱导碳钢腐蚀的机理如下：Fe-2e→Fe2+(阳极反应)2H++2e→H2(阴极反应)SO42-+8H→S2-+H2O(SRB阴极去极化)S2-+2H+→H2S(阴极去极化)Fe2++S2-→FeS(阳极去极化)Fe2++H2S→FeS+2H+

上述反应所需H+来源于SRB代谢出有机酸的电离以及水的电离，从上述机理可以看出在整个电化学腐蚀过程中，硫化物(S2-)，特别是H2S既有阴极去极化作用，又具有阳极去极化作用，从而加速了碳钢的腐蚀,严重的影响了海上风电机组钢结构基础的使用寿命。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

海上风电技术查看更多>海上风电防腐查看更多>钢结构基础查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

海上风电钢结构基础防腐层提前失效的应对措施

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~