海上風電設備腐蝕危害（hài）
時間：2021-12-29 17:13:00作者：LeeZhou來源：www.91潔清潔（jié）設備
近年以來（lái），我國對綠色可再生能（néng）源的投入是（shì）前所未（wèi）有的巨大，隨之而來的是發展風電被提升到了史無（wú）前例的戰略（luè）高度。隨（suí）著我國（guó）海上（shàng）風電開發和（hé）利用的速度加快（kuài），海上風電（diàn）機（jī）組的腐蝕防護問題亟待（dài）解（jiě）決。
海（hǎi）上風電（diàn）經過20多年的發展，技術已日趨成熟起來，目前已進入大（dà）規模開發階段。我國的（de）海岸線較長（zhǎng），可開（kāi）發和利用的海上風能資源非常豐（fēng）富，根據國家氣象部門給出（chū）的數據（jù）統計，我（wǒ）國近海可開發和利用的風能儲量就達到7.5億千瓦（wǎ），遠（yuǎn）海風能（néng）儲量則更加龐大，因此海上風電在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沿海地區，而這些地區都是我國經濟發達地區，能源需求巨（jù）大，因此開發豐富的海上風能資源將有效改善我（wǒ）國當前的能源供應結（jié）構。
問題來（lái）了，相對於陸（lù）上風電，海上風電所處環（huán）境要（yào）複雜得多，海洋大氣區（qū）高濕度、高鹽霧、長日照，海浪飛濺（jiàn）區幹濕交替，水下區域則是長時間（jiān）海水浸泡、生物附著等，腐蝕（shí）環境非常苛（kē）刻，這給海上風電設備的腐蝕（shí）防護帶來了嚴峻挑戰。海洋腐蝕不僅會縮短機組運營壽命，給海上風電機組帶來巨大安全隱患，而且也會大（dà）大增加海上風電的建設投資和（hé）運行維護成本。因此，防腐（fǔ）蝕是海上（shàng）風電必須考慮的問（wèn）題。當（dāng）然，無論是海上風電還（hái）是陸上風電，腐蝕和生物汙損都會嚴重威（wēi）脅設施的安全（quán）運行。
海上風（fēng）電設備腐蝕機理：
海洋環境是腐蝕（shí）性非常嚴酷的自然環（huán）境。海水是一（yī）種具有（yǒu）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（xiù）、碘（diǎn）等元素的（de）鹽類。海（hǎi）水中溶解有（yǒu）氧氣、氮氣、二氧化碳等（děng）氣體，而其中（zhōng）的氧（yǎng）氣（qì）是引起海水中碳鋼、低合金鋼等金屬結構物腐（fǔ）蝕的（de）重要因素。表層海水氧氣是飽和的（de），約為8 mg/L，腐蝕性更強。海水溫度呈周期性變化，一般來說，鋼鐵等的腐蝕速度會隨著海水溫度的升高而增加。另外，海水中含有豐富的氧微量元素和營養鹽類等，這為海洋生物的生存和繁殖提供（gòng）了必要（yào）條件。而海洋生物的存在則會影響金屬材料（liào）的腐蝕（shí）行為與機製。
海上風電場盡管（guǎn）可以在很大程度上參考海洋平台現有的防腐經驗，但二者之間也有較大不同。因為海上風電場是無人居住（zhù）的，並且嚴格限製人員接近。而海洋平台是有人居住的，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（dì）進行，受到（dào）腐蝕時可以隨時修補。而海上風電場很（hěn）難做到（dào）這一點，維修費用較大（dà），後續維護費用是其成本的7倍以上。因此，應當更加重視海上風電機組的鋼結（jié）構腐蝕，特（tè）別是外露於海洋大氣和飛濺區中（zhōng）的部位。一般情況下，大氣區結（jié）構件采取塗料保護或熱噴塗金（jīn）屬保護（hù），如大氣區鋼結構一般采用環氧富鋅底漆、環氧雲鐵漆、聚氨酯麵（miàn）漆或（huò）者聚氨酯+氟碳雙重麵漆三層塗層體係；飛濺區鋼結構一般采用玻璃鱗片漆、環氧耐磨漆雙層塗（tú）層體係；全浸區一（yī）般采用玻璃鱗片漆、環氧厚漿漆雙層塗層體係，並采取犧牲陽極進行協同防腐。
目（mù）前常用的風（fēng）電塔筒（tǒng）防腐方式時采用（yòng）拋丸機打砂除鏽，之後由人工噴塗（tú）油（yóu）漆，全程采用人工作業、高空吊籃和大型高空作業車等（děng）方式實現，存在勞動強度大、安全係數低、施工周期長、維護費用高等一係列的問題。為此，www.91（gāo）潔在2018年開始爬壁機器（qì）人（rén）的研發（fā），並於2019年（nián）取得成功並申報了實用新型專利(專利號：ZL 2019 2 0432325.5)，該機器人（rén）是專門針對風電塔（tǎ）筒等小曲率半徑的柱狀鋼結構防腐（fǔ）除鏽和清洗而開發，操作者可以通（tōng）過（guò）遙控器（qì）控製清洗機（jī）器人（rén）從而（ér）完成塔筒表麵的清洗作業。
www.91潔自主研發的風電（diàn）塔筒防（fáng）腐爬壁機器人采用磁力吸附和真空吸附相結合的原理，具（jù）有（yǒu）一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和（hé）焊縫的越障能力，可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵（miàn）自（zì）如地爬行，可進行除鏽、清洗、噴（pēn）砂、噴塗等多項作業。機器人帶有安全吊索連（lián）接掛鉤，與安全升降鋼索裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全（quán）有保障（zhàng）。操作者可以通過遙控器控（kòng）製爬（pá）壁機器（qì）人從（cóng）而完成塔筒表麵的清洗作業（yè），實現利用人工智能機器人代替“蜘（zhī）蛛人”，不再需要人工攀爬即能完成塔筒油汙智能（néng）清洗，提高清掃效率，降低安全風險。由此可見，利用爬壁機器人對風電塔筒進行清洗除鏽工作是替代傳統人工高空（kōng）作業的必然趨勢。
海（hǎi）上風電（diàn）經過20多年的發展，技術已日趨成熟起來，目前已進入大（dà）規模開發階段。我國的（de）海岸線較長（zhǎng），可開（kāi）發和利用的海上風能資源非常豐（fēng）富，根據國家氣象部門給出（chū）的數據（jù）統計，我（wǒ）國近海可開發和利用的風能儲量就達到7.5億千瓦（wǎ），遠（yuǎn）海風能（néng）儲量則更加龐大，因此海上風電在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沿海地區，而這些地區都是我國經濟發達地區，能源需求巨（jù）大，因此開發豐富的海上風能資源將有效改善我（wǒ）國當前的能源供應結（jié）構。
問題來（lái）了，相對於陸（lù）上風電，海上風電所處環（huán）境要（yào）複雜得多，海洋大氣區（qū）高濕度、高鹽霧、長日照，海浪飛濺（jiàn）區幹濕交替，水下區域則是長時間（jiān）海水浸泡、生物附著等，腐蝕（shí）環境非常苛（kē）刻，這給海上風電設備的腐蝕（shí）防護帶來了嚴峻挑戰。海洋腐蝕不僅會縮短機組運營壽命，給海上風電機組帶來巨大安全隱患，而且也會大（dà）大增加海上風電的建設投資和（hé）運行維護成本。因此，防腐（fǔ）蝕是海上（shàng）風電必須考慮的問（wèn）題。當（dāng）然，無論是海上風電還（hái）是陸上風電，腐蝕和生物汙損都會嚴重威（wēi）脅設施的安全（quán）運行。
海上風（fēng）電設備腐蝕機理：
海洋環境是腐蝕（shí）性非常嚴酷的自然環（huán）境。海水是一（yī）種具有（yǒu）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（xiù）、碘（diǎn）等元素的（de）鹽類。海（hǎi）水中溶解有（yǒu）氧氣、氮氣、二氧化碳等（děng）氣體，而其中（zhōng）的氧（yǎng）氣（qì）是引起海水中碳鋼、低合金鋼等金屬結構物腐（fǔ）蝕的（de）重要因素。表層海水氧氣是飽和的（de），約為8 mg/L，腐蝕性更強。海水溫度呈周期性變化，一般來說，鋼鐵等的腐蝕速度會隨著海水溫度的升高而增加。另外，海水中含有豐富的氧微量元素和營養鹽類等，這為海洋生物的生存和繁殖提供（gòng）了必要（yào）條件。而海洋生物的存在則會影響金屬材料（liào）的腐蝕（shí）行為與機製。
海上風電場盡管（guǎn）可以在很大程度上參考海洋平台現有的防腐經驗，但二者之間也有較大不同。因為海上風電場是無人居住（zhù）的，並且嚴格限製人員接近。而海洋平台是有人居住的，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（dì）進行，受到（dào）腐蝕時可以隨時修補。而海上風電場很（hěn）難做到（dào）這一點，維修費用較大（dà），後續維護費用是其成本的7倍以上。因此，應當更加重視海上風電機組的鋼結（jié）構腐蝕，特（tè）別是外露於海洋大氣和飛濺區中（zhōng）的部位。一般情況下，大氣區結（jié）構件采取塗料保護或熱噴塗金（jīn）屬保護（hù），如大氣區鋼結構一般采用環氧富鋅底漆、環氧雲鐵漆、聚氨酯麵（miàn）漆或（huò）者聚氨酯+氟碳雙重麵漆三層塗層體係；飛濺區鋼結構一般采用玻璃鱗片漆、環氧耐磨漆雙層塗（tú）層體係；全浸區一（yī）般采用玻璃鱗片漆、環氧厚漿漆雙層塗層體係，並采取犧牲陽極進行協同防腐。
目（mù）前常用的風（fēng）電塔筒（tǒng）防腐方式時采用（yòng）拋丸機打砂除鏽，之後由人工噴塗（tú）油（yóu）漆，全程采用人工作業、高空吊籃和大型高空作業車等（děng）方式實現，存在勞動強度大、安全係數低、施工周期長、維護費用高等一係列的問題。為此，www.91（gāo）潔在2018年開始爬壁機器（qì）人（rén）的研發（fā），並於2019年（nián）取得成功並申報了實用新型專利(專利號：ZL 2019 2 0432325.5)，該機器人（rén）是專門針對風電塔（tǎ）筒等小曲率半徑的柱狀鋼結構防腐（fǔ）除鏽和清洗而開發，操作者可以通（tōng）過（guò）遙控器（qì）控製清洗機（jī）器人（rén）從而（ér）完成塔筒表麵的清洗作業。
www.91潔自主研發的風電（diàn）塔筒防（fáng）腐爬壁機器人采用磁力吸附和真空吸附相結合的原理，具（jù）有（yǒu）一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和（hé）焊縫的越障能力，可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵（miàn）自（zì）如地爬行，可進行除鏽、清洗、噴（pēn）砂、噴塗等多項作業。機器人帶有安全吊索連（lián）接掛鉤，與安全升降鋼索裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全（quán）有保障（zhàng）。操作者可以通過遙控器控（kòng）製爬（pá）壁機器（qì）人從（cóng）而完成塔筒表麵的清洗作業（yè），實現利用人工智能機器人代替“蜘（zhī）蛛人”，不再需要人工攀爬即能完成塔筒油汙智能（néng）清洗，提高清掃效率，降低安全風險。由此可見，利用爬壁機器人對風電塔筒進行清洗除鏽工作是替代傳統人工高空（kōng）作業的必然趨勢。
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