风电场塔筒螺栓腐蚀分析
2021-12-30李岩房海峰孙作峰何梓洋陈有为王玉飞
李岩,房海峰,孙作峰,何梓洋,陈有为,王玉飞
(1.深圳国能宸泰科技有限公司,广东 深圳 518000; 2.中广核射阳风力发电有限公司,江苏 盐城 224000)
某沿海风电场塔筒运行6年零4个月,其风机组螺栓锈蚀严重,基础混凝土开裂,有渗水的风险,长此下去势必会降低风机的寿命,对风机的安全运行造成威胁。塔筒的螺栓型号为EN14399-4,性能等级为10.9级,产品规格为M36-155和M39-160。42CrNiMo中碳钢经调质处理后,具有较好的耐热性、弹性、强韧性和淬透性,被广泛应用于重要机械零部件的制造中,也成为用于螺栓的钢材。海上作业环境恶劣,为了保证螺栓的耐蚀性能,需要对螺栓进行锌铬膜涂层处理,即达克罗处理。
为避免螺栓表面大面积腐蚀,寻找风机螺栓在海上作业的腐蚀原因,文中对送检螺栓进行了取样、实验分析。通过宏观分析、化学成分分析、金相分析和冲击性能测试、拉伸性能测试、硬度测试等方法对螺栓腐蚀进行了分析。
1 取样螺栓腐蚀形貌
共取25套螺栓副用于实验室检测,其中包括腐蚀较严重的M36-155螺栓副8套,编号依次为M36-1— M36-8;腐蚀较严重的M39-160螺栓副8套,编号依次为M39-1—M39-8;腐蚀较轻的M36-155螺栓副3套,编号依次为M36-9—M36-11;新采购的M36-155螺栓副3套,编号依次为M36-Ⅰ—M36-Ⅲ;新采购的M39-160螺栓副3套,编号依次为M39-Ⅰ—M39-Ⅲ; 样品如图1所示。

图1 样品编号 Fig.1 Sample number chart
风机现场取样的高强螺栓宏观腐蚀形貌如图2所示,前期的螺栓、螺母、垫圈上均有涂层,经过现场使用后,螺母表面涂层大面积起皮、脱落,裸露金属受到腐蚀,表现为红褐色和黄色,严重的会出现金属腐蚀疏松,氧化皮层层脱落;……
