海上风电设备腐蚀危害
时（shí）间：2021-12-29 17:13:00作者：LeeZhou来源：www.91洁清洁设（shè）备
近年以来，我国对绿色可再生能源（yuán）的投入是前所未有的巨（jù）大，随之而来（lái）的是发展风（fēng）电被（bèi）提升到了史无（wú）前例的战（zhàn）略高度（dù）。随着我（wǒ）国海上风电开发和利用的速度（dù）加快，海上风电机组的腐蚀防护问题亟待解决（jué）。
海（hǎi）上风电经过20多年的发展，技术已日趋成熟起来（lái），目前已进入大规模开发阶段。我（wǒ）国的（de）海（hǎi）岸线较长（zhǎng），可开发和（hé）利用的海上风能资源非常丰富，根据国家气象部门给（gěi）出的数据统计，我国（guó）近海可（kě）开发和利用的风能储量就（jiù）达到7.5亿千瓦，远海风能储量则更加庞大，因此（cǐ）海（hǎi）上风电在（zài）我国（guó）有着广阔的发展空间。同（tóng）时，我（wǒ）国海上风能资源大部分分布在东南沿海（hǎi）地区，而这些地区（qū）都是我国经济发达地（dì）区，能源需求巨大，因此（cǐ）开（kāi）发丰富（fù）的海上风能资源将有效改善我国（guó）当前的能源供应结构。
问题（tí）来了，相对于陆上风电，海上风电所处环境要复（fù）杂得多，海（hǎi）洋（yáng）大气区高湿度、高（gāo）盐雾（wù）、长（zhǎng）日照，海浪飞溅（jiàn）区干湿交替，水下区域则是长时（shí）间海水浸泡、生物（wù）附着等，腐蚀环境非常苛刻（kè），这给海上风电设备的腐蚀防护带来了严峻挑战（zhàn）。海洋腐蚀不仅会缩（suō）短机组运营寿命，给海上风电（diàn）机（jī）组（zǔ）带来（lái）巨大（dà）安全隐患（huàn），而（ér）且也会大（dà）大（dà）增加海（hǎi）上（shàng）风电的建设投资和运行维护成（chéng）本。因此，防腐蚀是海（hǎi）上风电必须考虑的问题。当然，无论（lùn）是海上风电还是（shì）陆上风电，腐蚀和生物污（wū）损都会严重威（wēi）胁设施的安全运（yùn）行（háng）。
海上风电设备（bèi）腐蚀机理：
海洋环境是腐蚀（shí）性非常严酷的自然环境。海水是一种具（jù）有很强腐蚀性的电解质溶液（yè），含有大量盐类，包括氯化钠及含有钾、溴、碘等元素的盐类。海水（shuǐ）中溶解有氧气、氮气、二氧化碳等气体，而其中（zhōng）的氧气是引起海水（shuǐ）中碳钢、低合金钢等金属结构物腐蚀的重要因素。表层海水氧气是饱和的，约（yuē）为8 mg/L，腐蚀性更强（qiáng）。海水温度呈周期性变化，一般来说，钢铁等的腐蚀速度会随着海水温度（dù）的升高而增（zēng）加。另外，海水中含有丰富的（de）氧微量元素和营（yíng）养盐类等，这为海洋生物的生存和繁殖提供了必要条件。而海洋生物的存在（zài）则会影（yǐng）响金属材料的腐蚀行为与机制。
海上风电场尽管可以在很大程度上参考海洋平台现有的防腐经验，但二者之间也有较大不（bú）同。因为海上风电（diàn）场（chǎng）是无（wú）人居住的，并且严格限制人员接（jiē）近。而海洋平台是有人居住的，海洋平（píng）台上的防腐涂层检查和维修可更容易且有计划地进行，受到腐蚀时（shí）可以随时修补。而海上风电场很难做到这一点，维修费用较大，后续维护费用是其成本的7倍以上。因此，应当（dāng）更加重视海（hǎi）上风电机组的钢结构腐蚀，特别是外露于海洋大气和飞溅区中（zhōng）的部位。一般情况下，大气区结构件采取涂料保护或热喷涂金属（shǔ）保护，如大气区钢结构（gòu）一般采用（yòng）环氧富（fù）锌底漆（qī）、环氧（yǎng）云铁漆、聚氨酯面漆或者聚氨（ān）酯+氟碳双重面漆三层涂层体系（xì）；飞溅（jiàn）区钢结构一般采用玻璃鳞片漆、环氧耐磨漆（qī）双层涂层体系；全浸区一般采用玻璃鳞片漆、环氧厚浆漆（qī）双（shuāng）层涂层体系，并采（cǎi）取牺（xī）牲阳极进（jìn）行协同（tóng）防腐。
目前（qián）常用的风电塔筒防腐方式时采用抛丸机打砂除锈，之后由人工喷涂油漆，全程采用人工作业、高空（kōng）吊篮和（hé）大型高空作业车等方式实现，存在劳动强度大、安全系数低、施工周期长、维（wéi）护费用高等一系列的问题。为此，www.91（gāo）洁在2018年开始爬壁机器人的研发，并于2019年取得成功（gōng）并申（shēn）报了实用新型专利(专利号：ZL 2019 2 0432325.5)，该机器（qì）人是专门针对风电塔筒等小曲率半（bàn）径的柱状钢结构（gòu）防腐除锈和清洗而开发，操作（zuò）者可以通过遥控器控制（zhì）清洗（xǐ）机器人从而完成塔筒表面的清洗作业。
www.91洁自主（zhǔ）研发的风电塔筒防腐（fǔ）爬壁机器人采用磁力（lì）吸附和真空（kōng）吸附相结合的原理，具有一定的3D曲面通过能力以及凸凹面和焊缝的越障能力，可（kě）以携带150~200kg负载吸附于钢结构立（lì）面墙面（miàn）自如（rú）地爬行，可进行除锈、清洗、喷砂、喷（pēn）涂等多项作业（yè）。机器人带（dài）有安全吊索连（lián）接挂钩，与安全升降钢索装置连接，确保机器人不会意外脱落（luò），安全有保（bǎo）障。操作者可以通过（guò）遥控器控制爬壁机器人从（cóng）而完成塔筒表面的清洗作业，实（shí）现利用（yòng）人工智能机器（qì）人代替（tì）“蜘（zhī）蛛人”，不再需（xū）要人工攀爬即能完成塔筒（tǒng）油污智能清洗，提高清扫效率，降低安全风险（xiǎn）。由此可见，利用爬壁机器人对风电塔筒进行清洗除锈工作是替代传统人工高空（kōng）作业的必然趋势。
海（hǎi）上风电经过20多年的发展，技术已日趋成熟起来（lái），目前已进入大规模开发阶段。我（wǒ）国的（de）海（hǎi）岸线较长（zhǎng），可开发和（hé）利用的海上风能资源非常丰富，根据国家气象部门给（gěi）出的数据统计，我国（guó）近海可（kě）开发和利用的风能储量就（jiù）达到7.5亿千瓦，远海风能储量则更加庞大，因此（cǐ）海（hǎi）上风电在（zài）我国（guó）有着广阔的发展空间。同（tóng）时，我（wǒ）国海上风能资源大部分分布在东南沿海（hǎi）地区，而这些地区（qū）都是我国经济发达地（dì）区，能源需求巨大，因此（cǐ）开（kāi）发丰富（fù）的海上风能资源将有效改善我国（guó）当前的能源供应结构。
问题（tí）来了，相对于陆上风电，海上风电所处环境要复（fù）杂得多，海（hǎi）洋（yáng）大气区高湿度、高（gāo）盐雾（wù）、长（zhǎng）日照，海浪飞溅（jiàn）区干湿交替，水下区域则是长时（shí）间海水浸泡、生物（wù）附着等，腐蚀环境非常苛刻（kè），这给海上风电设备的腐蚀防护带来了严峻挑战（zhàn）。海洋腐蚀不仅会缩（suō）短机组运营寿命，给海上风电（diàn）机（jī）组（zǔ）带来（lái）巨大（dà）安全隐患（huàn），而（ér）且也会大（dà）大（dà）增加海（hǎi）上（shàng）风电的建设投资和运行维护成（chéng）本。因此，防腐蚀是海（hǎi）上风电必须考虑的问题。当然，无论（lùn）是海上风电还是（shì）陆上风电，腐蚀和生物污（wū）损都会严重威（wēi）胁设施的安全运（yùn）行（háng）。
海上风电设备（bèi）腐蚀机理：
海洋环境是腐蚀（shí）性非常严酷的自然环境。海水是一种具（jù）有很强腐蚀性的电解质溶液（yè），含有大量盐类，包括氯化钠及含有钾、溴、碘等元素的盐类。海水（shuǐ）中溶解有氧气、氮气、二氧化碳等气体，而其中（zhōng）的氧气是引起海水（shuǐ）中碳钢、低合金钢等金属结构物腐蚀的重要因素。表层海水氧气是饱和的，约（yuē）为8 mg/L，腐蚀性更强（qiáng）。海水温度呈周期性变化，一般来说，钢铁等的腐蚀速度会随着海水温度（dù）的升高而增（zēng）加。另外，海水中含有丰富的（de）氧微量元素和营（yíng）养盐类等，这为海洋生物的生存和繁殖提供了必要条件。而海洋生物的存在（zài）则会影（yǐng）响金属材料的腐蚀行为与机制。
海上风电场尽管可以在很大程度上参考海洋平台现有的防腐经验，但二者之间也有较大不（bú）同。因为海上风电（diàn）场（chǎng）是无（wú）人居住的，并且严格限制人员接（jiē）近。而海洋平台是有人居住的，海洋平（píng）台上的防腐涂层检查和维修可更容易且有计划地进行，受到腐蚀时（shí）可以随时修补。而海上风电场很难做到这一点，维修费用较大，后续维护费用是其成本的7倍以上。因此，应当（dāng）更加重视海（hǎi）上风电机组的钢结构腐蚀，特别是外露于海洋大气和飞溅区中（zhōng）的部位。一般情况下，大气区结构件采取涂料保护或热喷涂金属（shǔ）保护，如大气区钢结构（gòu）一般采用（yòng）环氧富（fù）锌底漆（qī）、环氧（yǎng）云铁漆、聚氨酯面漆或者聚氨（ān）酯+氟碳双重面漆三层涂层体系（xì）；飞溅（jiàn）区钢结构一般采用玻璃鳞片漆、环氧耐磨漆（qī）双层涂层体系；全浸区一般采用玻璃鳞片漆、环氧厚浆漆（qī）双（shuāng）层涂层体系，并采（cǎi）取牺（xī）牲阳极进（jìn）行协同（tóng）防腐。
目前（qián）常用的风电塔筒防腐方式时采用抛丸机打砂除锈，之后由人工喷涂油漆，全程采用人工作业、高空（kōng）吊篮和（hé）大型高空作业车等方式实现，存在劳动强度大、安全系数低、施工周期长、维（wéi）护费用高等一系列的问题。为此，www.91（gāo）洁在2018年开始爬壁机器人的研发，并于2019年取得成功（gōng）并申（shēn）报了实用新型专利(专利号：ZL 2019 2 0432325.5)，该机器（qì）人是专门针对风电塔筒等小曲率半（bàn）径的柱状钢结构（gòu）防腐除锈和清洗而开发，操作（zuò）者可以通过遥控器控制（zhì）清洗（xǐ）机器人从而完成塔筒表面的清洗作业。
www.91洁自主（zhǔ）研发的风电塔筒防腐（fǔ）爬壁机器人采用磁力（lì）吸附和真空（kōng）吸附相结合的原理，具有一定的3D曲面通过能力以及凸凹面和焊缝的越障能力，可（kě）以携带150~200kg负载吸附于钢结构立（lì）面墙面（miàn）自如（rú）地爬行，可进行除锈、清洗、喷砂、喷（pēn）涂等多项作业（yè）。机器人带（dài）有安全吊索连（lián）接挂钩，与安全升降钢索装置连接，确保机器人不会意外脱落（luò），安全有保（bǎo）障。操作者可以通过（guò）遥控器控制爬壁机器人从（cóng）而完成塔筒表面的清洗作业，实（shí）现利用（yòng）人工智能机器（qì）人代替（tì）“蜘（zhī）蛛人”，不再需（xū）要人工攀爬即能完成塔筒（tǒng）油污智能清洗，提高清扫效率，降低安全风险（xiǎn）。由此可见，利用爬壁机器人对风电塔筒进行清洗除锈工作是替代传统人工高空（kōng）作业的必然趋势。
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