海上（shàng）風電設備腐蝕危害
時間（jiān）：2021-12-29 17:13:00作（zuò）者：LeeZhou來源：www.91潔清潔（jié）設備
近年以來，我國對綠色（sè）可再生能源的投入是前所未有的巨大，隨之（zhī）而來的是發展風電被提升到了史（shǐ）無前例的戰（zhàn）略高（gāo）度（dù）。隨（suí）著我國海上風電開發和利用的速度加快，海上風電機組的腐蝕防護問題亟待解決。
海上風電經過20多年的發展，技術已日趨成熟起來，目前已進入大規模開發階段。我國的（de）海岸線較（jiào）長，可開發和利用的海上風能資源非（fēi）常豐富，根（gēn）據國家（jiā）氣象部門給出的數據統計，我國近海可開發（fā）和利用的風能儲量就達到7.5億千瓦，遠海風能儲量則更加龐大，因此海上風電在（zài）我國有著廣闊的發展空間。同時，我國海（hǎi）上風能資源大部分分布在東南（nán）沿海地（dì）區，而這些（xiē）地區都是我國經濟發達（dá）地區（qū），能源需求巨大（dà），因此開發（fā）豐富的（de）海上風能資源將有效（xiào）改善我（wǒ）國當前的能源供應結構。
問題來（lái）了，相對於陸上風電，海上風電所處環境要複雜得多，海洋大氣區高濕度、高（gāo）鹽霧、長日照，海浪（làng）飛濺區幹濕交替，水下（xià）區域則是長時間（jiān）海水浸（jìn）泡（pào）、生物附著（zhe）等，腐蝕環境非常苛刻，這（zhè）給海上風電設備的腐蝕防護帶來了嚴峻挑戰。海洋腐蝕（shí）不僅會縮短機組運營壽命，給海上風電機組帶來巨大安（ān）全（quán）隱患，而且也會大大增加海上風電的建設投資（zī）和運行維護成本。因此，防腐蝕是海上風電必須考慮的問題。當然，無論是海上（shàng）風電還是陸上風電，腐蝕和生物汙損（sǔn）都會嚴重威脅設施的安全運行。
海（hǎi）上風電設備腐蝕（shí）機理：
海洋環境是腐（fǔ）蝕性非常（cháng）嚴酷的自然環境。海水是一種具有很強腐蝕性的電解質溶液，含有大量鹽類，包括氯化鈉及含有鉀、溴、碘等元素的鹽類（lèi）。海水（shuǐ）中溶解有（yǒu）氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體，而其中的氧氣是引起（qǐ）海水（shuǐ）中碳鋼、低合（hé）金鋼等金屬結（jié）構物（wù）腐蝕的重要因素。表（biǎo）層海（hǎi）水氧氣是飽和的，約為8 mg/L，腐蝕性更強。海水溫度呈周期性變化，一般來說，鋼鐵等的腐蝕速（sù）度（dù）會隨著海水（shuǐ）溫度（dù）的升高而增加（jiā）。另外，海水中含有豐富的氧微量元素（sù）和營養鹽類等，這為海洋生物的生存和繁殖提供了必要條（tiáo）件（jiàn）。而海（hǎi）洋生物的存在則會影響金屬材料的腐蝕行為（wéi）與機（jī）製。
海上風電場盡管可以在很（hěn）大程度上參考海洋平台現（xiàn）有的防腐經驗，但二者之（zhī）間也有較大（dà）不同。因為海上風電場是無人居住的，並且嚴格限製人員接近。而海洋平台是（shì）有人居（jū）住的，海洋平台上的防（fáng）腐塗層檢查和維修可更容易且（qiě）有計劃地進行，受到腐蝕時可以隨時修補。而海上風電場很難做到這一點，維修費用較大，後續維護費用是其成本的（de）7倍以上。因此，應當更加重視（shì）海上風電機（jī）組的鋼結構腐蝕，特別是外露於海洋大氣和飛濺區中的部位。一般情況下，大氣（qì）區結構件（jiàn）采取塗料保護或熱噴塗金屬保護，如大氣區鋼結（jié）構一般（bān）采用環氧富鋅底漆、環氧雲鐵漆、聚氨酯麵漆或者聚氨酯+氟（fú）碳雙重麵漆三（sān）層塗層體係；飛濺區鋼結構一般采用玻璃鱗片漆、環氧耐（nài）磨漆（qī）雙層塗（tú）層體係；全浸區一般采用（yòng）玻璃鱗片漆、環氧厚漿漆雙層塗層體係，並采取犧（xī）牲陽極（jí）進行協同防腐。
目（mù）前常用的（de）風電塔筒防腐方式時采用拋丸機打砂除鏽，之後由人工噴塗油（yóu）漆，全程（chéng）采用人（rén）工作業、高空吊籃和大型（xíng）高空作業（yè）車等方式實現，存在勞動強度大、安全係數低、施（shī）工周期長、維護費用（yòng）高等（děng）一係列的（de）問題。為此，www.91潔在2018年開始爬（pá）壁機器（qì）人的研發，並於2019年取得成功並（bìng）申報（bào）了實（shí）用新型專利(專利號：ZL 2019 2 0432325.5)，該（gāi）機（jī）器人是專門針對風電塔筒等小曲率半徑的（de）柱狀鋼結構防腐（fǔ）除鏽和清洗而開發，操作者可以通過遙控器控製清洗機器人從而（ér）完成塔筒表麵的清洗作業（yè）。
www.91潔自主研發的（de）風電塔筒防腐爬壁機器人采用磁力吸附和真空吸附相結合（hé）的原理，具有（yǒu）一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和焊縫的越障能力，可（kě）以（yǐ）攜帶（dài）150~200kg負載吸附於鋼結構立麵（miàn）牆麵自如（rú）地爬（pá）行，可進行除鏽、清洗、噴砂（shā）、噴塗等多（duō）項作（zuò）業。機器人帶有安全吊索連接掛鉤，與安全升降鋼索（suǒ）裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全有保障。操作者（zhě）可以通（tōng）過遙控器控製爬壁機器人從而完成塔筒表麵的（de）清洗作業，實現利（lì）用人工智能機器人代替“蜘蛛人”，不再需要人工攀爬即能完成塔筒（tǒng）油汙智能清洗，提高清掃效率，降低安全風險。由此可見（jiàn），利用爬壁機器人對風電（diàn）塔筒進行清洗除鏽工作是替代傳統人工高空作業的必然趨勢。
海上風電經過20多年的發展，技術已日趨成熟起來，目前已進入大規模開發階段。我國的（de）海岸線較（jiào）長，可開發和利用的海上風能資源非（fēi）常豐富，根（gēn）據國家（jiā）氣象部門給出的數據統計，我國近海可開發（fā）和利用的風能儲量就達到7.5億千瓦，遠海風能儲量則更加龐大，因此海上風電在（zài）我國有著廣闊的發展空間。同時，我國海（hǎi）上風能資源大部分分布在東南（nán）沿海地（dì）區，而這些（xiē）地區都是我國經濟發達（dá）地區（qū），能源需求巨大（dà），因此開發（fā）豐富的（de）海上風能資源將有效（xiào）改善我（wǒ）國當前的能源供應結構。
問題來（lái）了，相對於陸上風電，海上風電所處環境要複雜得多，海洋大氣區高濕度、高（gāo）鹽霧、長日照，海浪（làng）飛濺區幹濕交替，水下（xià）區域則是長時間（jiān）海水浸（jìn）泡（pào）、生物附著（zhe）等，腐蝕環境非常苛刻，這（zhè）給海上風電設備的腐蝕防護帶來了嚴峻挑戰。海洋腐蝕（shí）不僅會縮短機組運營壽命，給海上風電機組帶來巨大安（ān）全（quán）隱患，而且也會大大增加海上風電的建設投資（zī）和運行維護成本。因此，防腐蝕是海上風電必須考慮的問題。當然，無論是海上（shàng）風電還是陸上風電，腐蝕和生物汙損（sǔn）都會嚴重威脅設施的安全運行。
海（hǎi）上風電設備腐蝕（shí）機理：
海洋環境是腐（fǔ）蝕性非常（cháng）嚴酷的自然環境。海水是一種具有很強腐蝕性的電解質溶液，含有大量鹽類，包括氯化鈉及含有鉀、溴、碘等元素的鹽類（lèi）。海水（shuǐ）中溶解有（yǒu）氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體，而其中的氧氣是引起（qǐ）海水（shuǐ）中碳鋼、低合（hé）金鋼等金屬結（jié）構物（wù）腐蝕的重要因素。表（biǎo）層海（hǎi）水氧氣是飽和的，約為8 mg/L，腐蝕性更強。海水溫度呈周期性變化，一般來說，鋼鐵等的腐蝕速（sù）度（dù）會隨著海水（shuǐ）溫度（dù）的升高而增加（jiā）。另外，海水中含有豐富的氧微量元素（sù）和營養鹽類等，這為海洋生物的生存和繁殖提供了必要條（tiáo）件（jiàn）。而海（hǎi）洋生物的存在則會影響金屬材料的腐蝕行為（wéi）與機（jī）製。
海上風電場盡管可以在很（hěn）大程度上參考海洋平台現（xiàn）有的防腐經驗，但二者之（zhī）間也有較大（dà）不同。因為海上風電場是無人居住的，並且嚴格限製人員接近。而海洋平台是（shì）有人居（jū）住的，海洋平台上的防（fáng）腐塗層檢查和維修可更容易且（qiě）有計劃地進行，受到腐蝕時可以隨時修補。而海上風電場很難做到這一點，維修費用較大，後續維護費用是其成本的（de）7倍以上。因此，應當更加重視（shì）海上風電機（jī）組的鋼結構腐蝕，特別是外露於海洋大氣和飛濺區中的部位。一般情況下，大氣（qì）區結構件（jiàn）采取塗料保護或熱噴塗金屬保護，如大氣區鋼結（jié）構一般（bān）采用環氧富鋅底漆、環氧雲鐵漆、聚氨酯麵漆或者聚氨酯+氟（fú）碳雙重麵漆三（sān）層塗層體係；飛濺區鋼結構一般采用玻璃鱗片漆、環氧耐（nài）磨漆（qī）雙層塗（tú）層體係；全浸區一般采用（yòng）玻璃鱗片漆、環氧厚漿漆雙層塗層體係，並采取犧（xī）牲陽極（jí）進行協同防腐。
目（mù）前常用的（de）風電塔筒防腐方式時采用拋丸機打砂除鏽，之後由人工噴塗油（yóu）漆，全程（chéng）采用人（rén）工作業、高空吊籃和大型（xíng）高空作業（yè）車等方式實現，存在勞動強度大、安全係數低、施（shī）工周期長、維護費用（yòng）高等（děng）一係列的（de）問題。為此，www.91潔在2018年開始爬（pá）壁機器（qì）人的研發，並於2019年取得成功並（bìng）申報（bào）了實（shí）用新型專利(專利號：ZL 2019 2 0432325.5)，該（gāi）機（jī）器人是專門針對風電塔筒等小曲率半徑的（de）柱狀鋼結構防腐（fǔ）除鏽和清洗而開發，操作者可以通過遙控器控製清洗機器人從而（ér）完成塔筒表麵的清洗作業（yè）。
www.91潔自主研發的（de）風電塔筒防腐爬壁機器人采用磁力吸附和真空吸附相結合（hé）的原理，具有（yǒu）一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和焊縫的越障能力，可（kě）以（yǐ）攜帶（dài）150~200kg負載吸附於鋼結構立麵（miàn）牆麵自如（rú）地爬（pá）行，可進行除鏽、清洗、噴砂（shā）、噴塗等多（duō）項作（zuò）業。機器人帶有安全吊索連接掛鉤，與安全升降鋼索（suǒ）裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全有保障。操作者（zhě）可以通（tōng）過遙控器控製爬壁機器人從而完成塔筒表麵的（de）清洗作業，實現利（lì）用人工智能機器人代替“蜘蛛人”，不再需要人工攀爬即能完成塔筒（tǒng）油汙智能清洗，提高清掃效率，降低安全風險。由此可見（jiàn），利用爬壁機器人對風電（diàn）塔筒進行清洗除鏽工作是替代傳統人工高空作業的必然趨勢。
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