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2.2被动防腐
被动防腐根据表3要求执行:
表3 风轮系统防腐设计要求
2.3应用及效果
目前该环境控制技术已在海上风电机组上运行,并在样机上进行了“防腐挂片”实验。机舱顶部设置有3块实验“钢片”,用于测试机舱外腐蚀速率。机舱内部设置有4块实验“钢板”,用于测试机舱内腐蚀速率。
实验结果如图4所示。通过采用该环境控制技术,机舱内部环境等级明显高于机舱外侧。在相同时间内对比可知,机舱内部钢片表面呈现金属光泽,无锈蚀点、锈斑出现;机舱外侧钢片在3个月时,整个钢片表面基本已全部锈蚀,随着时间的推移,钢片腐蚀逐渐加深,表面颜色也从红褐色变为黑褐色而逐渐加深,钢片腐蚀度更为严重。
对实验1年后钢片进一步检测可知,如表4所示。舱外钢片腐蚀速率分别为(328、341、311)g/(m2.a);平均点蚀深度为(0.098、0.077、0.111)mm;对应最大点蚀深度已达到(0.15、0.11、0.30)mm。对于舱内钢片其腐蚀速率不到舱外十分之一,并且钢片表面保持原有金属光泽,表面无点蚀存在。因此由上述实验可知,采用该环境控制技术后,舱内环境很好,零部件腐蚀速率较低,舱内防腐等级达到C3等级以上。
图4 防腐挂片实验
表4 防腐挂片实验结果
3塔筒防腐
3.1主动防腐
塔筒采用全钢制结构,与机舱连接部位采用迷宫结构密封,因此塔筒筒体缝隙基本可忽略。外部盐雾空气只能通过塔筒门及门缝隙进入塔筒内部,为防止盐雾空气进入塔筒内部,塔筒门采用船用风雨密单扇钢质门设计,并参照GB/T3477中A级门进行设计,保证其密闭性能,有效降低塔筒及基础内部的盐雾浓度。
增加进门隔间设计。塔筒门是进入机组的唯一通道,为减少维护人员进出机组而带来的这种偶然性腐蚀环境恶化,海上风电机组采用了进门隔间设计,有效地减少了进入机组的外部空气。
塔筒内部设置有除湿系统和盐雾过滤系统,除湿系统可将塔筒内部湿度控制在50%以内,盐雾过滤系统在塔筒密闭的情况下,通过为塔筒内部补充新风,从而保证塔筒、机舱、风轮系统长期处于微正压状态,可以有效减少因开门而进入机组内部的盐雾空气。采用该环境控制技术后,塔筒防腐等级达到C3等级以上。
3.2被动防腐
被动防腐根据表5要求执行:
表5 塔筒、基础防腐设计要求
4结语
本文海上风电机组风轮、机舱、塔筒采用主动防腐和被动防腐两种方式,能有效降低风电机组内部防腐等级。通过“防腐挂片”实验可将知,采用该种环境控制技术,风电机组风轮、机舱、塔筒防腐等级分别可达到C4、C3、C3,比ISO20340-2009[1]、DIN EN ISO12944[2]、IEC61400-SER-2010[3]标准中所规定防腐等级高,因此能降低风电机组内部的腐蚀速率,延长零部件的使用寿命。
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