顾星星

摘要：目前资源与能源紧缺问题越来越严峻，节能降耗和对可再生新能源的开发与利用，是缓解能源紧张问题的有效策略，为此国家对可再生新能源开发与利用给予了大力倡导和推广，风力发电的应运而生，正是电力生产积极践行国家新能源利用要求的重要体现，随着海上风电项目建设的不断开展，海上风电设备腐蚀问题也浮出水面，基于此本文主要分析海上风电设备腐蚀机理及腐蚀现状，希望能为海上风电设备腐蚀防护提供参考资料。

关键词：海上风电设备;腐蚀机理;腐蚀现状

引言

我国拥有三百万平方公里的海洋面积，海洋资源可谓是极为丰富，目前国家相关部门已经提出发展海洋经济和海洋科技的战略性目标，而海上风电项目建设是海洋资源开发手段之一，经过多年的潜心研究和实践，我国的海上风电相关技术有了很大进展，但是海洋所独具的大气湿度大、海水盐类成分高等特点，形成了风电设备易腐蚀、及腐蚀防护难度高的客观环境，要想确保海上风电设备的安全稳定运行，从而保证海上风电生产作业开展的可靠性，相关人员很有必要深入分析海上风电设备腐蚀机理及腐蚀现状与相关对策。

1 海上风电机组面临的腐蚀环境影响因素

海洋设备通常会受到海洋环境影响出现较为严重的腐蚀问题，导致这种腐蚀问题产生的主要原因是海水中含有的电解质溶液具有较强的腐蚀性，这些与氯元素为主的物质还包含了碘，钾，溴等盐类，能够对海洋上的设备产生强烈的腐蚀作用。同时海水中还包含多种影响钢铁合金出现腐蚀效应的气体如氮气氧气和二氧化碳，这些众多的因素使得海洋中所使用的各类机械设备存在于强腐蚀性的环境中，对于设备的正常运行产生了较大的影响。海水中包含的饱和度较高的氧气具备强腐蚀性随着海水温度的不断变化，海洋设备中的钢铁会受到温度的影响而出现腐蚀速度增加的趋势，同时海水中还包含多种具备丰富氧含量的营养物质和微量元素，这种环境对于海洋生物的生长和繁衍有着非常重要的作用，同样海洋生物也会对金属还有钢铁等材料产生明显的腐蚀机制。海水存在的环境使其能够与空气进行有效的接触，这使得海洋中所包含的氧氣饱和度常常处于较高的水平，加之较高的湿度会使得海洋设备的腐蚀速度加快。例如海洋上的风电机组在运行的过程中受到不同环境的影响，其风机转速也会存在不同的变化，这使得风机受到疲劳载荷的影响加速了风电设备的腐蚀速度，对于风电设备的正常运行以及使用寿命都产生了较大的负面影响。

2 海上风电设备腐蚀防护存在的问题

2.1 水下基础防腐蚀

海上的风电设备基础通常由钢筋混凝土为主要结构组成，大多数钢筋混凝土结构以桩基式为主，部分为重力式钢筋混凝土结构，钢筋混凝土在海水环境的影响下也常常会出现腐蚀问题，所以在进行海上风电项目的基础施工过程中应当对混凝土的结构进行有效的质量控制，保证钢筋混凝土的施工质量符合水下混凝土结构的基本要求。海水中的钢筋混凝土结构所受到的腐蚀影响通常由电化学腐蚀为主，其核心原理是海水中的氯元素离子与钢筋表面发生反应使得钢筋表面的碱性保护膜遭到破坏，钢筋在海水的环境中转化成为了活化状态，活化状态使得钢筋呈现出了阳极现象最终导致了电化学腐蚀问题，这会对水下的钢筋混凝土结构产生严重的破坏作用。所以在建造海上风电机组的钢筋混凝土基础时应当对阳极和阴极电化学腐蚀给予相应的保护措施，可以通过增加缓蚀剂来保护钢筋的碱性保护膜，降低钢筋转化为活化状态的概率。同时还要加强钢筋混凝土的材料组成分析，通过各种措施或改善聚合物的方式来提升混凝土的质量，降低氯离子对钢筋产生的破坏作用，延长混凝土基础的使用寿命。

2.2塔筒钢结构防腐蚀

风电机组的塔筒钢结构如果暴露于海洋大气区域，这需要对该部分进行重点防护，通过对塔筒钢结构选择正确的防腐蚀涂料，并严格依据海上风电钢结构的防腐蚀标准进行防腐蚀工作，提升防腐蚀涂料的作用，可以通过控制防腐蚀涂料涂层的厚度来实现防腐蚀目标。要加强对防腐蚀涂层的检测水平，并通过检测过程所显示出的数据和信息来对涂料的性能和防腐蚀能力进行改良。如果塔筒钢结构处于海水浸泡区，这需要对该去浪花的高度数据进行收集，并在此基础上制定相应的防腐蚀措施和方案，通常情况下会选择腐蚀裕量法来降低马桶的腐蚀速度，提升塔筒钢结构的使用寿命。在某些情况下还可以通过对塔筒钢结构喷涂金属，以及改善塔筒结构的材质来实现防腐蚀效果，提升风电机组的使用寿命。

2.3 风机机舱防腐蚀

海上风电机组的机舱涵盖了风机的核心部件，为了保证风机的正常运行就需要对机舱区域开展防腐蚀工作和措施，使得风机能够在安装和运行的过程中降低腐蚀风险。在针对海上风机所可能出现的防腐蚀类型和防腐蚀措施的相关技术研发活动中，其核心目标是要对风机机舱内所包含的各类部件的具体情况和位置进行有效的掌握，通过明确机舱内部的机械和电气部件的使用状态来进行润滑等维护保养工作，有效的提升机舱内部各个部件的防腐蚀性水平。

2.4 风机叶片防腐蚀方法

我国当前在进行海上风机安装和运营的过程中，其所包含的各类风机叶片多采用玻璃纤维等材料作为主要材料，玻璃纤维增强复合材料通常包含聚酯树脂以及环氧树脂等多种材料，其本身就具备了一定程度的耐腐蚀性。但是考虑到海面上所包含的盐分类型丰富多样，在长时间的运行后这些盐分如果在叶片上进行堆积，就会使得风机的运行效率遭到破坏，甚至会产生腐蚀效果降低叶片的使用寿命。所以应当加强风机叶片所需要的防腐涂层的应用水平，要保证风机叶片涂层厚度的控制，加强使用丙烯酸聚氨酯和环氧耐磨剂等防腐材料的应用过程。除了在风机及其叶片的关键部位涂抹防腐蚀性涂层之外还要提升其他领域的防腐蚀技术研发工作，使得海洋风机的整体防腐蚀技术水平得到有效的提升。

结束语：海上风电设备腐蚀的危害是不容忽视的，鉴于海上风电设备长期处具有腐蚀性的工作环境中，因此，必须对海上风电设备腐蚀防护给予高度重视，合理分析海上风电设备腐蚀形成机理，根据塔筒钢结构、风机机舱等部位的实际情况，有效探索海上风电设备防腐蚀对策，对于海上风电的良性发展极为有利。

参考文献：

[1]果岩，刘鑫. 海上风电设备环境适应性系列标准解读[J]. 电器工业，2020（07）：47-51.

[2] 石墨烯防腐蚀涂料助力海上风电设备[J]. 材料保护，2014，47（12）：7.