[原创] 简说风电塔筒外壁防腐

                                                                     简说风电塔筒外壁防腐
                                                                                中国腐蚀与防护学会会员
                                                                                51防腐蚀论坛工业防腐蚀资深版主         张作华
                                                                             防腐蚀联盟NACA管委会华东区上海站

      近年来，全球风电累计装机容量平均增长率接近30%，而中国近三年的风电装机年均增长率超过了70%。中国是目前全球风力发电增长最大的市场，作为风能新能源项目，风电技术也随之日臻成熟，特别是风电塔筒的防腐蚀保护也越来越成熟，以期最大限度的延长使用寿命。风电塔筒是风力发电的塔杆，是风电机组中主要支承装置，主要是将机舱和风轮托举到所需的高度，对主机及叶片起到支撑的作用，同时还能吸收机组的震动，对其进行有效分析及控制是风电机组设计过程中不可少的重要重要设施。
      风电在运行过程中，不仅受到来自风轮、机舱以及自身重力的作用，同时还受到各种风力的作用。塔筒也长期经受着紫外线、雨雪、风沙、昼夜温差、环境介质（如化学气体、海洋盐雾）等各种恶劣自然环境的侵蚀，导致塔筒表面涂层损伤、磨耗、粉化剥离，造成塔筒严重腐蚀，影响着使用寿命；影响着承重支撑和风机的转速，减少发电量，弱化了风电发电的利用率，加大了风力发电的运营成本。因此对风力发电塔筒进行必要的涂层维护以及防腐蚀，具有非常重要的意义，也是风力发电项目重要的组成部分。
      风力发电塔筒一般安装于人烟稀少，空旷风大的沙漠、草原、海洋的地方。其中风沙、盐雾、海洋大气、浪花飞溅是侵蚀塔筒的主要因素。针对这一特点，选择耐腐蚀材料时，必须具备耐磨、耐紫外线、耐盐雾并且耐酸碱的特性。目前，我国大部分风电塔筒沿用的是欧美标准的聚氨酯涂料。聚氨酯涂料技术比较成熟，相对耐候性比较好，但是使用寿命不长，需要经常性的维护或者翻新复涂。复涂时装卸，运输及停机维修费用远远高于初次涂装的本身成本费用。随着防腐蚀涂料技术的发展，氟碳涂料开始应用于风电装置。氟碳涂料具有超强的耐候、耐污、耐紫外线特性，保光保色性能优良，薄涂20μm就可以达到10年的使用效果。氟碳涂料对于风电塔筒的防腐蚀满足了超长使用寿命要求，不需要维护和复涂，大大减少了维护成本。笔者在大量防腐蚀涂料应用中发现喷涂聚脲体系最适宜风力发电装置，特别适宜塔筒的外壁防腐蚀保护。喷涂聚脲具有高弹耐磨性能，完全可以抵挡风沙及海水浪花飞溅的磨损（750g/500r只有4mg），耐酸、耐碱、耐盐雾2000h、耐盐性30g/l，是一款不可多得的塔筒防腐好材料，确保塔筒使用寿命20年以上，基本就是运行后不再需要进行维护，翻新复涂，颠覆了一般涂料的使用年限。
      对于风力发电塔筒的外壁防腐无论采取什么样的涂层工艺，基层表面处理都必须要彻底。笔者强调：基层表面处理是防腐蚀成败及使用寿命长短的关键，其在防腐蚀体系中占了70%，就是防腐界通常说的三分材料七分工艺。七分工艺中表面基层处理又占了七层。风力发电塔筒外壁除锈是在工厂完成，必须按照GB8923规定标准要求达到Sa2.5或者Sa3级，粗糙度70-75μm。国内具有代表性的风力发电装置，塔筒外壁防腐层结构配套为：环氧富锌底漆50μm+环氧云铁中间漆140μm+聚氨酯50μm，总厚度240μm（使用寿命大约15年）。二代塔筒外壁防腐层结构配套为：环氧富锌底漆50μm+环氧云铁中间漆140μm+氟碳漆20μm，总厚度210μm（使用寿命大约20年）。三代塔筒外壁防腐层结构配套为：耐阴极剥离聚脲金属底漆30μm+喷涂聚脲1500μm+天冬聚脲罩面200μm，总厚度1730μm（使用寿命大约30年）。
      从上述塔筒外壁防腐蚀涂层配套结构可以看出使用寿命的长短关键是面漆，作为最外层涂料是第一道抵抗腐蚀的防线，面漆必须具备非常超强的耐磨、耐冲击、耐候、耐温变、耐紫外线、耐酸、耐碱、耐盐等优异的特性。笔者也期待底漆中涂面漆三合一单组分，施工方便，造价低廉，免维护免翻新，环保无毒的塔筒外壁防腐蚀涂料出现。

环氧富锌底漆加环氧云铁中涂加氟碳面漆的配套，还是非常合理的，如果是采用四氟树脂的氟碳漆，防腐寿命相当可观。另外，即使是20年维修涂装一次，也就是将表面打磨下，再补涂一道面漆而已。局部锈蚀部位修补一下即可。

阮江雷:环氧富锌底漆加环氧云铁中涂加氟碳面漆的配套，还是非常合理的，如果是采用四氟树脂的氟碳漆，防腐寿命相当可观。另外，即使是20年维修涂装一次，也就是将表面打磨下，再补涂一道面漆而已。局部锈蚀部位修补一下即可。 (2020-06-25 17:28) 

是的，阮工。维修时，可能损伤到底涂，建议补涂底涂比较妥当。