登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
丰富,但是基于我国对海上风电的防腐技术的研究相对于陆上风电依然处于较低的水平,这在一定程度上限制了海上风电设备的研发和应用。由于海上环境的特殊性,海上风电设备所需的防腐技术比较复杂,需要结合产品的服役环境、结构、材料、装配工艺、运输环境等分部分、针对性的进行防腐设计。本文结合现有海上风电设备防腐技术的发展现状进行了有针对性的调研。
关键词:海上风电;防腐技术应用;优化方案
引言
对于风力发电来说,风电场选址永远都是建设风电场的首要步骤。通过新能源行业的不断发展和不断摸索,发现在海上建设风电场比在陆地建设风电场更具优势,其优势直接表现在能量效益上。海上风电具有风能资源的能量效益比陆地风电场高,平均空气密度较高,发电效率好。并且,海上风受地形和气候的影响要小,湍流强度小。将风电场建设在海上,避免了对居民带来的不必要的麻烦,减少了受噪音等限制。而且减少了对陆地的使用,在沿海地区的供电量十分巨大,可缓解沿海地区的用电压力。目前我国出台了很多有关海上风力发展的政策,鼓励海上风力的建设,大大促进了海上风力的发展。
1腐蚀环境
在西北地区,风电设备主要面临的腐蚀是大气磨蚀,风挟带的颗粒摩擦钢结构、叶片表面而产生破坏,另外是水滴、冰雹、沙尘暴甚至飞鸟等较大物的撞击破坏。而海上风电运行环境则复杂、恶劣的多:高温、高湿、高盐雾和长日照等。海洋性大气环流运动的特点就是空气中含有大量的氯化钠等盐组分,这是由于海水蒸发所造成的。通常在高盐度的海边,盐度的浓度均值可达12.4mg/m3到60mg/m3。而在陆地上大气中氯化钠含量均值在0.8mg/m3。在如此高浓度的盐雾环境下,金属被腐蚀的速度由于电化学的作用也将大幅提高(约为内陆大气环境的4~5倍),暴露在外的海上风电设备各组件聚会遭到不同程度的腐蚀损坏:氯离子会与空气中的其他颗粒物在设备金属外壳静电作用下,在其表面形成覆盖层,与设备电器元件的金属物发生一系列的化学反应后使原有的载流面积减小,生成氧化合物使电气触点接触不良,导致电气设备故障或毁坏;而且对海上风电设施的螺栓固定结合部件,钢体结构部件都会有损坏。海上风电机组不同于海上钻井平台,受到腐蚀时可以随时修补,海上风电机组由于其特殊的地理环境和技术要求,维修费用极高。由于上述原因,很容易使海上风电电力传输设施发生短路故障,甚至酿成火灾等安全重大事故。因此,海上风机的防护,需要进行系统化的设计、规划、实施。
2目前存在问题
存在的主要问题表现在:混凝土承台运行3-5年后,表面陆续出现钢筋锈蚀现象;钢构基础潮差区海生物生长严重、涂层破坏大,现场修补难度大、质量难保证;同时涂层损坏又引发牺牲阳极块消耗大、阴极保护电位正移大,按现有正移速度推算,即将到达阴极保护电位临界值-0.85mV(铜/硫酸铜参比电极),远远满足不了海上风电机组基础25年使用寿命的要求;个别塔筒防腐涂层出现粉化。
2.1混凝土承台表面出现早期锈蚀
运行三、四年后出现钢筋混凝土承台表面硅烷涂层破损,受海水的腐蚀,混凝土中的钢筋出现锈蚀现象。钢筋混凝土承台腐蚀电位检测发现,自然腐蚀电位检测结果在-0.695--0.845V之间 。根据标准ASTMC-876,腐蚀电位负于-0.350V时,发生腐蚀的概率高于90%。
2.2多管桩基础潮差区涂层防腐遭遇挑战、阴极保护有待完善
多管桩基础设计了涂层+牺牲阳极阴极保护。钢构基础潮差区海生物生长严重(图2),海生物脱落加重涂层破坏、钢构腐蚀。潮水涨落使现场涂层修补难度大、质量难保证。潮差区的涂层防腐遭遇挑战。多管桩的牺牲阳极阴极保护,则主要存在以下问题:(1)试验风电场存在因设计高度偏差、4台多管桩基础斜撑杆上阳极块长时间裸露在空气中的情况,无法起到保护作用;(2)1台风电机组因基础周围海床冲刷,低潮位期间牺牲阳极块全部裸露(图7),无法起到保护作用;(3)1台多管桩基础的1个阳极块完全溶解、只剩下焊脚;1台风电机组的1个独桩,仅设计1个牺牲阳极块,无冗余,一旦该阳极块掉落则失去保护。
2.3单管桩基础沉桩期间涂层损坏大、维护困难
单管桩基础主要存在两大问题:一是施工沉桩期间,替打法兰和桩头固定位置涂层损坏大,现场维护困难;二是存在部分单管桩阴极保护电位正移太快的情况,存在即将达到保护临界值的可能,不能满足设计寿命的要求。
3优化措施分析
3.1风电塔架的防腐设计
海上风机塔架按照机型可分为近海和沿海滩涂的底座式和近海和深海的浮体式两种。风电塔架的腐蚀保护主要是基于其腐蚀环境ISO12944C5-M,对于浸水区域按Im2。推荐的干膜厚度为320~500μm(大气腐蚀环境C5-M)和400~1000μm(海水浸泡环境Im2),可以达到15年以上的无需维修使用寿命周期。对于近海的钢结构还有2003年发布的ISO20340标准《色漆和清漆用于近海建筑及相关结构的保护性涂料体系的性能要求》,这个标准是通用型的,对不同的腐蚀环境都适用,而实际的腐蚀环境更为复杂,涂装时更要注重微观腐蚀环境和腐蚀因素。另外NORSOK-M501在海洋石油平台成功应用十多年,说明通过了NORSOKM-501测试认证的产品,性能更加卓越,对于海上风电设备的防腐更加有保证,其为海上风电设备的防腐系统选择提供了更为科学的理论判断依据。
3.2风电设备叶片的防腐设计
JB/T10194-2000中指出,设计和制造叶片时要考虑环境因素的影响,应进行耐环境设计,采取相应措施,使其具有较高的环境适应性。叶片在一定程度上暴露在腐蚀性环境条件下并且不容易接近。由于运行条件的原因,在许多情况下不可能重做防腐层,因此重视设计、材料选择和防腐保护措施特别重要,防腐和减轻腐蚀的结构设计对防腐的实施、效果和可修理性具有重大的影响。对于不能通过涂层或镀层来防腐的部位,可以选用适当的材料。复合材料叶片应采用胶衣保护层,但没有相应的指标规定。标准认定的环境条件包括温度、湿度、盐雾、雷电、沙尘、辐射六项。在“MW级风力发电机组风轮叶片原材料国产化”的“863”计划中,要求叶片表面保护涂料能提高叶片耐紫外线老化、耐风沙侵蚀以及耐湿热、盐雾腐蚀能力,适应我国南
北方不同极端气候条件下风电场的使用需求,保证风轮叶片20a的设计使用寿命。
3.3风电设备其他部件的防腐设计
(1)底座、轮毂、轴承的防腐设计一般采用与塔架内壁相同的防腐涂料体系。(2)塔架基础的防腐设计塔架基础埋地钢筋同样面临腐蚀,但一般被忽视而未采取防腐措施,一旦出现问题则难以处置。其防腐方法可采用一般建筑用钢筋防腐涂料,或者针对性设计和选择涂料品种,在基础浇注前进行防腐涂装。(3)机舱罩、整流罩的防腐设计一般采用风机叶片涂料体系。(4)变压器的防腐设计一般为落地箱式,北方寒旱环境下沙尘、冰冻、紫外线腐蚀比较严重,南方盐雾湿润腐蚀严重,要采用塔架外防护涂料体系。海上风机的箱式变压器采用绝缘树脂浇注实现变压器铁芯防腐蚀。(5)控制柜、开关柜的防腐设计配电箱/电器柜等钣金结构件目前一般使用粉末涂料,主要是采用提高防护等级隔绝空气来实现整体防腐蚀。(6)发电机、齿轮箱的防腐设计双馈型风机,因其转速较高,因此发电机采用常规的密闭冷却散热系统,内部构造无需考虑防腐,只需利用结构件防腐方法解决外表防腐问题。永磁直驱型风机,将铁芯设计为防腐蚀材料,而转子线包则采用真空浸漆工艺配合氟硅橡胶材料加强防腐,确保散热和防腐达到一种平衡。
结语
所有产品的防腐设计,都应当依据产品自身服役环境的特点来制定对应的产品防腐方案。海上风电设备的防腐设计的重点在于其防腐环境特别恶劣,防腐技术要求高,且难以进行二次维护。因而,我们在需要对海上风电设备进行防腐设计的时候,必须对其服役环境有具体的了解,并且掌握所使用材料的各种物化性能(耐老化性、耐盐雾性、导电性等),结合公司现有加工能力,掌握一些基本的产品防腐结构设计方面的知识,才能够进行合理而可靠的产品防腐设计。
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。
9月29日10时45分,随着大连庄河海上风电Ⅳ2项目最后一台“海装造”机组的顺利并网,辽宁首个平价海上风电项目实现全容量并网发电,为祖国母亲75周年华诞献上了一份海装人的特别礼物!该项目场址位于大连庄河市石城岛东部海域,装机容量20万千瓦,安装25台中船科技旗下中船海装8MW平台海上机组。并网投
近日,《长乐外海I区(南)海上风电场项目海域使用论证报告书》公示发布,《公示》显示,该项目海域使用申请人为福州长乐国闽新能源有限公司,项目拟建设设16台18MW和1台26MW的风电机组,总装机规模为314MW。《公示》显示,长乐外海I区(南)海上风电场项目位于福州长乐外海,东犬岛东侧海域。风电场规
9月26日,由中国铁建港航局承建的华能大连市庄河海上风电场址Ⅳ2项目3#号风机第三支叶片的顺利摘钩,标志着该项目主体工程圆满完成,25台海上风电机组矗立在黄海海面,为实现辽宁省首个平价海上风电项目全容量并网打下坚实基础。华能大连市庄河海上风电场址Ⅳ2项目位于大连庄河石城市东部海域,场址中
北极星氢能网获悉,近日,来自清华大学深圳国际研究生院的郑向远教授团队、深圳优艾智合机器人科技有限公司、捷方新能源科技(江苏)有限公司、南方海上风电联合开发有限公司、深圳市凯豪达制氢设备有限公司等单位的研发和工程人员登上珠海桂山风场31号风机,各方共同见证了制氢电解槽等模块正常工作,各
9月24日,广投集团旗下广西能源集团防城港海上风电示范项目A场址标段一全容量并网发电,标志着广西首个海上风电示范项目进入全容量并网倒计时冲刺阶段。标段一工程建设49台风电机组,装机容量416.5MW。项目在2023年6月30日开工建设,2024年8月19日完成主体建设,较原定工期提前2个多月实现全容量并网发
9月26日,由中交三航局投资建造的国内首艘5000吨扒杆式自航DP起重船“三航翔安”在振华长兴岛基地交船。“三航翔安”号如期投入使用,将为中交集团进一步做强做优做大海上风电产业提供支撑,助力我国实现“碳达峰、碳中和”目标。据悉,“三航翔安”由我国自主设计,从核心设备到配套部件国产化率超80%
9月26日,由明阳智能自主研制的全球单机容量最大、风轮直径最大的海上风电机组MySE18.X-20MW成功并网发电。该机组曾获评WindpowerMonthly杂志“2023年全球最佳海上机组金奖”,并网发电后将有力推动海上风电平价上网和“双碳”目标实现。MySE18.X-20MW机组具有“模块化、轻量化、高效率、高可靠”的特
近日,中国电力建设企业协会发布《关于公布2024年度中国电力优质工程评审结果的通知》。根据2024年度中国电力优质工程公布名单,总计有12个风电项目获奖,其中包括4个海上风电项目。其中,海上风电项目如下:总名单请点击:2024年度中国电力优质工程评审结果公布
2024年9月19日,来自清华大学深圳国际研究生院的郑向远教授团队、深圳优艾智合机器人科技有限公司、捷方新能源科技(江苏)有限公司、南方海上风电联合开发有限公司、深圳市凯豪达制氢设备有限公司等单位的研发和工程人员登上珠海桂山风场31号风机,各方共同见证了制氢电解槽等模块正常工作,各项技术指
在9月24日德国汉堡国际风能展上,中国中车发布了全新的20MW级漂浮式风电机组“启航号”,实现了风电整机功率等级16~20MW的全覆盖。展会现场,“启航号”漂浮式风电机组模型稳稳占据展台一角,吸引了大量观众驻足观看和垂询。——“启航号”风机为何如此瞩目?纵观风电行业发展趋势,深远海域风资源条
日前,浙江新能发布《浙江新能关于拟注销控股子公司暨关联交易的公告》,《公告》显示,浙江新能拟注销控股子公司浙江浙能嵊泗海上风电开发有限公司。据悉,嵊泗开发为浙江新能与关联方浙江能源国际有限公司共同投资设立的控股子公司,其中浙江新能认缴注册资本20400万元,与浙能国际分别持有其51%和49
7月31日,由国网福建电力和北京科技大学联合建设的国家材料腐蚀与防护科学数据中心海上风电分中心在福建福州揭牌。国家材料腐蚀与防护科学数据中心是国家科技部和财政部批复成立的全国首批20个国家级科学数据中心之一,构建了由30余个国家野外试验站和分布式腐蚀大数据观测试验站点构成的国家级材料环
2023年6月8-9日,由北极星电力网、北极星风力发电网主办的“迎风向海迈入深蓝第三届海上风电创新发展大会”成功召开。会上,北京鉴衡认证中心工程检验部部长程人杰做出了《海上风电设备腐蚀与冲刷检测》主旨演讲。他指出,海上风电场处于复杂的海洋腐蚀环境,机组基础受到船舶停靠撞击、海水腐蚀,塔筒
海洋是最严酷的自然腐蚀环境,侯保荣院士认为,浪溅区、异型构件、精密电子器件的防腐蚀,海洋生物污损,以及防腐涂料的国产化,都是海上风电行业要集中解决的问题。从成本和安全角度考虑,海上风电防腐蚀工作要打好提前量,不能为了追求建设速度而牺牲发展质量,应遵循“主动防腐、科学防腐、绿色防腐
北极星风力发电网获悉,近日,华能如东八仙角、大丰海上风电场海上风机及升压站防腐专项检查项目候选人公示公示结束时间:2022-10-28一、评标情况标段(包)[HNZB2022-09-1-064-01]华能如东八仙角、大丰海上风电场海上风机及升压站防腐专项检查项目标段包1:1、中标候选人基本情况中标候选人第1名:深
2020年9月17日,由江苏可再生能源行业协会联合中国长江经济带可再生能源装备制造产业联盟、江苏省新型电力(新能源)装备集群共同主办“第十三届中国(江苏)国际风电产业发展高峰论坛”在江苏南京盛大召开。北极星风力发电网、北极星电力APP对会议进行全程直播。各位来宾下午好,我是巴音布鲁克的韩湘
近日,河北省昌黎县滦河口风电项目二期工程开始正式吊装风机。据介绍,滦河口风电项目计划总投资16.96亿元,规划容量199.5兆瓦,分二期完成。一期工程设计容量为49.5兆瓦,现已并网投运。二期工程装机容量为150兆瓦。整个项目竣工投运后,年发电量可达6亿千瓦时。近年来,风力发电作为一种新型的绿色清
4月28日,由三峡集团福建能源投资有限公司和福船一帆共同打造,海虹老人提供专业防腐保护的亚洲首台10MW风塔设备在福船一帆重装码头正式完工下线。海虹老人作为供应商代表受邀出席福船一帆“战役复产,再创辉煌——亚洲最大10MW风塔设备完工下线”仪式,共同见证亚洲风电装备制造里程碑时刻。亚洲首台1
随着国际能源危机的不断攀升以及低碳经济的日益凸显,作为一种新兴的清洁能源,海洋风电技术日益成熟,风电产业也日益稳定,风能已成为可再生能源的重要选择。我国海岸线辽阔,海上资源储备丰富,水深5-50米海域,100米高度的海上风能资源开放量为5亿千瓦。然而,与陆地风电相比,海上风电所处的高湿度
中国气象科学研究院初步探明,我国可开发和利用的陆地上风能储量2.53亿千瓦,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦,海上风能储量远远大于陆上,有广阔的发展空间。但与陆上风能相比,海上风电运行环境更复杂,技术要求更高,施工难度更大。历经10年发展,世界海上风电技术日趋成熟,进入大规模开
由于沿海风电场所处环境恶劣,设备防腐工作面临巨大挑战,导致设备寿命降低。本文从一个风电场运维管理人员的角度总结了当今沿海型风电场的防腐工作现状,分析了防腐工作的重点和处理方法,并结合工作经验提出一些新方法和建设性意见。风电场防腐工作现况风力发电机组防腐工作现况当今风电场的设计寿命
北极星储能网获悉,9月30日,华润电力法库风力发电项目配套24MW(48MWh)和18MW(36MWh)储能系统PC总承包工程中标候选人公示。北京海博思创科技股份有限公司以5258.0220万元报价位列第一中标候选人,折合单价0.626元/Wh;中车株洲电力机车研究所有限公司以5519.570654万元报价位列第二中标候选人,折合单
北极星风力发电网获悉,近日,吐鲁番市人民政府发布《关于拟作出华能吐鲁番市100万千瓦风力发电项目(1号、2号、3号、3-1号、5号、5-1号、6号区块)环境影响评价文件批复决定的公示》。《公示》显示,华能吐鲁番市100万千瓦风力发电项目(1号、2号、3号、3-1号、5号、5-1号、6号区块)位于吐鲁番市托克
北极星储能网获悉,9月14日,中国安能科工广西田林潞城那帮100MW风力发电项目储能设备采购项目(三次)中标候选人公示,项目储能规模为20MW/40MWh。第一中标候选人为湖南盈旺智慧能源科技有限公司,投标报价2726万元,折合单价0.682元/Wh;第二中标候选人为山东上友达商贸有限公司,投标报价2850.9204
近期,“秋老虎”持续发威,高温天气给电力供应带来严峻挑战。为保障夏末秋初季节风速突变设备安全稳定运行,大唐滑县风力发电有限责任公司预警在前、多措齐发,全力打好夏末秋初的保供电“保卫战”。针对秋季特有的大风天气及风速突变特性,该公司未雨绸缪,采取了一系列科学有效的应对措施。一方面,
日前,《自然·通讯》杂志(NatureCommunications)发表了麻省理工大学(MIT)工程团队的一篇有关风机叶轮的空气动力学模型的论文《风机叶轮空气动力学跨运行状态统一动量模型》(Unifiedmomentummodelforrotoraerodynamicsacrossoperatingregimes),该研究公开了一种新型的风电机组模型,被认为可在
近期,随着高温、多雨及强对流天气的频发,大唐滑县风力发电有限责任公司积极响应,全面加强基建安全管控工作,确保施工现场安全可控在控,为项目顺利推进提供坚实保障。针对当前季节特点,该公司迅速行动,成立专项督导小组,深入一线,对工程项目进行全方位、全天候的安全监督,针对吊车转场作业、大
近日,大唐滑县风力发电有限责任公司大唐内黄田氏二期风电场(续建)项目迎来重大喜讯,220千伏送出线路工程正式获得河南省发展和改革委员会的核准批复,标志着该项目迈出了关键一步。作为大唐内黄田氏二期风电场(续建)项目的核心配套工程,该送出线路全长约12公里,涉及32基塔的建设。该公司上下高
近日,国家能源集团发布《国家能源集团2024年第二批2503.75MW风力发电机组集团级集中采购公开招标中标结果公告》,公告显示,明阳智能、国电联合动力、远景能源、金风科技分别中标上述项目。国家能源集团2024年第二批2503.75MW风力发电机组集团级集中采购公开招标中标结果公告根据招标公告,本次招标公
近日,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)发布《关于批准发布铸造用生铁等195项国家标准和1项国家标准修改单的公告》,龙源电力参与编制的国家标准《漂浮式海上风力发电机组设计要求》(GB/Z44047-2024)获批发布,将于2024年12月1日正式实施,填补了我国漂浮式海上风电领域国家标准的空白
龙净环保公布,根据公司“环保+新能源”双轮驱动战略,为进一步提高全资子公司紫金龙净整体竞争实力,推进光伏、风力发电项目建设运营,扩大公司清洁能源发电业务规模,公司拟以自有资金向紫金龙净增资7亿元,本次增资完成后,紫金龙净的注册资本将从人民币30,000万元增加至人民币100,000万元,公司仍
7月9日18时8分,华润峡江二期100MW风电项目(以下简称“项目”)首台风机基础顺利浇筑完成,标志着项目全面进入风电场主体工程施工阶段。自项目开工建设以来,“促增长、赢战略”工程部党员攻坚队讨论制定项目并网专项举措,精心策划、科学管理推进项目建设,克服雨季恶劣天气和复杂地质条件等困难,严
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
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: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!