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一、海上風(fēng)電前景
近年來，海上風(fēng)電項目建設(shè)正如火如荼，國家出臺了一系列政策，支持海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》要求，堅持陸海并重，推動風(fēng)電協(xié)調(diào)快速發(fā)展，完善海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵建設(shè)海上風(fēng)電基地，海上風(fēng)電作為重要的海洋新興產(chǎn)業(yè)，擁有良好的發(fā)展前景。
與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電所處的高濕度、高鹽霧、長日照、海水、海泥、漂浮物、浮冰等惡劣的海洋環(huán)境，必然使海上風(fēng)機面臨嚴(yán)峻的腐蝕考驗，且維修成本巨大，因此海上風(fēng)電設(shè)計壽命一般在25年以上，其防腐蝕設(shè)計壽命也應(yīng)超過25年，同時腐蝕控制系統(tǒng)也必須能夠承受各種環(huán)境的考驗，比如海泥、海水、浪花飛濺、海洋大氣以及持續(xù)的機械損傷、磨損。

二、海上風(fēng)電腐蝕環(huán)境
海上風(fēng)電的腐蝕環(huán)境較為嚴(yán)酷，其腐蝕區(qū)域可分為：海洋大氣區(qū)、浪濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)和海泥區(qū)，風(fēng)電機組。
1、海洋大氣區(qū)
海水蒸發(fā)形成了高鹽含量高濕度的海洋大氣，在鋼結(jié)構(gòu)表面可附著積聚鹽分和水膜，同時由于鋼結(jié)構(gòu)成分中有少量碳原子的存在， 極易形成無數(shù)個原電池， 有利于電化學(xué)腐蝕的進行，腐蝕等級為 ISO 12944 規(guī)定的 CX級，腐蝕速率為內(nèi)陸地區(qū)大氣腐蝕速率的 4-15 倍。海上風(fēng)力發(fā)電機組并非全部完全曝露在 CX的環(huán)境中，通過防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計，可將內(nèi)部區(qū)域腐蝕等級下降。

2、浪濺區(qū)與潮差區(qū)
浪濺區(qū)與潮差區(qū)均為干濕交替區(qū)， 表面鹽含量高于大氣區(qū)，海水氧含量高于全浸區(qū)，同時海水中夾雜的泥沙和海面浮游物體對其進行沖刷撞擊，因此形成了最為苛刻的腐蝕環(huán)境。一般腐蝕速率為 0.3-0.5mm/ 年，最高可大 1mm/ 年，約為全浸區(qū)的 3-10 倍。
3、海水全浸區(qū)和海泥區(qū)
全浸區(qū)的設(shè)施長期浸泡在海水中，腐蝕受到海水鹽度、海水溫度、溶解氧濃度、水中污染物和海生物的影響。圖 1 所示，在平均低潮位以下附近的海水全浸區(qū)又出現(xiàn)一個腐蝕峰值，在平均低潮位以上附件的區(qū)域則出現(xiàn)腐蝕最低值，這是因為隨著潮位的漲落，水線上方濕潤的鋼表面供氧總要比浸在海水中的水線下方鋼表面充分得多，而且彼此構(gòu)成一個回路，形成氧濃差腐蝕電池，富氧區(qū)為陰極，得到了不同程度的保護，腐蝕最弱，相對缺氧區(qū)為陽極，則作為陽極而出現(xiàn)一個明顯的腐蝕峰值。海泥區(qū)是飽和的海水土壤，鹽含量高、電阻率低、供氧不足，還存在土壤的化學(xué)腐蝕與生物腐蝕。

三、海上風(fēng)電防腐涂料設(shè)計
江銳涂料專家認(rèn)為海上風(fēng)電所處腐蝕環(huán)境是復(fù)雜的，海上風(fēng)電機組的防腐蝕是一個系統(tǒng)的問題，對于機組的每一部分，首先在結(jié)構(gòu)密閉性設(shè)計方面和材料選擇方面應(yīng)考慮到防腐蝕問題，再從防腐涂層方面進一步加強。針對各個部位的腐蝕特點，設(shè)計合理的涂層配套體系，才能保障風(fēng)電設(shè)施的安全運行，達到設(shè)計壽命25年以上。
江銳重防腐涂料產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于諸多海上風(fēng)場；我們已經(jīng)參與國內(nèi)多個海上風(fēng)電項目。在多個風(fēng)電項目中為海上風(fēng)機葉片、塔筒、升壓站、樁基構(gòu)件提供防腐保護。高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)得到市場和客戶的廣泛認(rèn)可。
四、涂裝工藝
風(fēng)電塔筒防腐工藝包括環(huán)境控制、表面處理、涂層施工、質(zhì)量控制四個步驟。通過去除氧化物、油脂和污垢，選擇適合的環(huán)氧或聚氨酯涂料進行分層施工，進行質(zhì)量檢測，及時發(fā)現(xiàn)并修補涂層問題，可實現(xiàn)風(fēng)電塔筒的防腐效果，確保安全可靠運行。
4.1 環(huán)境控制
主要包括溫度、濕度和露點溫度。通常涂裝過程中環(huán)境溫度需大于5 ℃。溫度過低影響涂料的固化且黏度較高，需另加稀釋劑。溫度過高則溶劑揮發(fā)太快，易出現(xiàn)漆膜缺陷?？諝庀鄬穸纫?5%，過大會影響漆膜的干燥。聚氨酯漆、氟碳漆等施工時，相對濕度應(yīng)控制在80%以內(nèi)，以免表面發(fā)花。鋼基材表面溫度須高于露點溫度3 ℃以上，嚴(yán)禁表面結(jié)露。
4.2 表面處理
鋼鐵表面的油、水、灰塵、鹽和鐵銹等影響涂層的附著力和防腐性能，必須對底材進行徹底的表面處理。塔筒基材的表面處理包括除油、鹽分、銹蝕、噴砂等。噴砂前，用專用清洗劑清除所有油脂，沖洗掉所有殘余物，干燥后進行噴砂。噴砂完成后，徹底清除基材表面灰塵和噴砂殘渣，并檢查噴砂表面清潔度和粗糙度，一般為ISO 8501-1 Sa2.5。表面處理結(jié)束后，應(yīng)確?；谋砻媲鍧?、干燥、無油脂，并盡快涂裝第1道底漆，間隔時間一般不宜超過4 h，時間越短越好。如果鋼材表面出現(xiàn)返銹、或被污染現(xiàn)象，必須重新對基材進行表面處理到所要求級別才可繼續(xù)涂裝。
4.3 涂裝施工
在通風(fēng)良好的室內(nèi)施工，避免風(fēng)沙和灰塵對施工的影響。認(rèn)真閱讀涂裝工藝文件和說明書。嚴(yán)格按照設(shè)計工藝要求進行施工，涂裝間隔時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。涂料施工前采用電動或氣動攪拌裝置充分?jǐn)嚢柚辆鶆?。高壓無氣噴涂用于構(gòu)件大面積噴涂施工，刷涂和輥涂適用于小面積施工或預(yù)涂和小面積修補。

4.4 質(zhì)量控制
涂裝承包商應(yīng)制定涂裝質(zhì)量控制程序，并建立完善的質(zhì)量控制體系。利用測厚儀、溫濕度計、露點儀、表面粗糙度樣板、附著力測試儀、鹽分測試儀等和有效的涂裝標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 33630-2017《海上風(fēng)力發(fā)電機組防腐要求 》
GB/T 33423 《沿海及海上風(fēng)電機組防腐技術(shù)規(guī)范》
GB/T 31817 《風(fēng)力發(fā)電設(shè)施防護涂裝技術(shù)規(guī)范》
NB/T 31006 《海上風(fēng)電場鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
ISO/TS 19392-1 《色漆和清漆—風(fēng)力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的涂層系統(tǒng) 第一部分：最低要求和耐候性》
ISO/TS 19392-2 《色漆和清漆—風(fēng)力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的涂層系統(tǒng) 第二部分：用旋轉(zhuǎn)臂測定和評估耐雨水侵蝕性》
DB 43/T 1774.1《陸上風(fēng)力發(fā)電機組防腐蝕技術(shù)規(guī)范 第一部分：鋼結(jié)構(gòu)零部件》

1、設(shè)計依據(jù)
環(huán)境條件:大氣環(huán)境對建筑鋼結(jié)構(gòu)長期作用下的腐蝕性等級可按表 1 確定。

大氣環(huán)境腐蝕性分類和典型環(huán)境案例
腐蝕性級別	單位面積上質(zhì)量和厚度損失（經(jīng)第一年暴露后）				溫性氣候下的典型環(huán)境案例（僅供參考）
	底碳鋼		鋅		外部	內(nèi)部
	質(zhì)量損失	厚度損失	質(zhì)量損失	厚度損失
	/g·m2	/um	/g·m2	/um
C1很低	≤10	≤1.3	≤0.7	≤0.1	/	加熱的建筑物內(nèi)部，空氣潔凈，如辦公室、商店、學(xué)校和賓館等
C2低	＞100-200	＞1.3-25	＞0.7-5	＞0.1-0.7	低污染水平的大氣，大部分是鄉(xiāng)村地帶	冷凝有可能發(fā)生的未加熱的建筑（如庫房、體育館等）
C3中	＞200-300	＞25-50	＞5-15	＞0.7-2.1	城市和工業(yè)大氣，中等的二氧化硫污染以及低鹽度沿海區(qū)域	高溫度和有些空氣污染的生產(chǎn)廠房內(nèi)，如食品加工廠、洗衣廠、酒廠、乳制品工廠等
C4高	＞400-650	＞50-80	＞15-30	＞2.1-4.2	中等含鹽度的工業(yè)區(qū)和沿海區(qū)域	化工廠、游泳池、沿海船舶和造船廠等
C5很高	＞650-1500	＞80-200	＞30-60	＞4.2-8.4	高濕度和惡劣天氣的工業(yè)區(qū)域和高鹽度的沿海區(qū)域	冷凝和高污染持續(xù)發(fā)生和存在的建筑和區(qū)域
CX極端	＞1500-5500	＞200-700	＞60-180	＞8.4-25	具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域	具有極高濕度和侵蝕性大氣的工業(yè)區(qū)域
注：定義腐蝕性級別所使用的損失值與ISO9223中給出的是相同的。

二、海上風(fēng)電腐蝕環(huán)境
海上風(fēng)電設(shè)計壽命一般在25年以上，其防腐蝕設(shè)計壽命也應(yīng)超過25年，同時腐蝕控制系統(tǒng)也必須能夠承受各種環(huán)境的考驗，比如海泥、海水、浪花飛濺、海洋大氣以及持續(xù)的機械損傷、磨損等，結(jié)合海洋腐蝕環(huán)境分區(qū)及海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)所處的位置，江銳涂料專家以單樁基礎(chǔ)的風(fēng)機為例，海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)可分為四個環(huán)境分區(qū)，而環(huán)境分區(qū)、腐蝕環(huán)境分區(qū)與環(huán)境腐蝕性三者之間的關(guān)系見表1。

環(huán)境部位	腐蝕環(huán)境分區(qū)	ISO 12944標(biāo)準(zhǔn)的腐蝕環(huán)境
區(qū)域A	內(nèi)外部的海泥區(qū)	Im3/Im4
	內(nèi)外部的全浸區(qū)	Im2/Im4
區(qū)域B	內(nèi)外部的飛濺區(qū) 潮差區(qū) 低水位區(qū)	Im2/CX
區(qū)域C	外部大氣區(qū)	C5/CX
區(qū)域D	內(nèi)部大氣區(qū)	C4

表1：海上分電腐蝕環(huán)境分區(qū)示意圖

標(biāo)準(zhǔn)	環(huán)境腐蝕性等級或部位	涂層配套			總膜厚
		底漆	中間漆	面漆
ISO 12944-5	C5	富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	320μm
		環(huán)氧底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	360μm
		熱噴鋅/熱浸鋅	封閉漆+環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	240μm
	C4	富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	/	260μm
		環(huán)氧底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	/	300μm
	Im2、Im3/Im4	環(huán)氧漆料			600μm
		環(huán)氧底漆			540μm
ISO 12944-9	CX	富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	280μm
		環(huán)氧底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	350μm
		熱噴鋅/熱浸鋅	封閉漆+環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	200μm
	CX和Im4	環(huán)氧涂料			600μm
	Im4	環(huán)氧涂料			800μm
		環(huán)氧涂料			350μm
Norsork M-501	大氣區(qū)	富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	280μm
	飛濺區(qū)	環(huán)氧漆	環(huán)氧漆	-	600μm
	全浸區(qū)	環(huán)氧漆	環(huán)氧漆	-	350μm
GB/T 31817	塔筒外表面	環(huán)氧富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆	320μm
	塔筒內(nèi)表面	環(huán)氧富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	-	240μm
	大氣區(qū)（基礎(chǔ)）	環(huán)氧玻璃鱗片漆	-	聚氨酯面漆	580μm
	潮汐和浪濺區(qū)	環(huán)氧玻璃鱗片漆	-	-	600μm
	水下區(qū)	環(huán)氧玻璃鱗片漆	-	-	500μm
	樁基內(nèi)表面暴露區(qū)	環(huán)氧玻璃鱗片漆	-	-	600μm
NB/T 31006	大氣區(qū)	富鋅底漆	環(huán)氧云鐵中間漆	聚氨酯面漆 或氟樹脂面漆	100μm
	浪濺區(qū)	富鋅底漆	環(huán)氧漆	-	500μm
	全浸區(qū)	富鋅底漆	環(huán)氧漆	-	460μm
	內(nèi)部區(qū)	富鋅底漆	環(huán)氧漆	-	240μm

一、風(fēng)電葉片的材料
風(fēng)電葉片（wind turbine blades）是風(fēng)電機組中有效捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件，葉片長度隨風(fēng)電機組單機容量的提高而不斷增長。根據(jù)頂旋理論，為獲得更大的發(fā)電能力，風(fēng)力發(fā)電機需安裝更大的葉片。
目前，風(fēng)電葉片的主流材料是復(fù)合材料，特別是玻璃纖維增強塑料（GRP）和碳纖維增強塑料（CFRP）。
玻璃纖維增強塑料 (GRP)：GRP是目前最常用的風(fēng)電葉片材料之一，它具有良好的強度和剛度，制造成本相對較低，但是與碳纖維相比，GRP的韌性較差，耐久性也較低。
碳纖維增強塑料 (CFRP)：CFRP是另一個重要的材料選擇，尤其是在葉片的大梁或主梁部分，它具有極高的強度、剛度和低密度，能夠顯著減輕葉片的重量，提高其整體性能。CFRP的使用有助于減少動力損失和噪音，但由于成本較高，通常只用于葉片的關(guān)鍵部分。

風(fēng)機葉片部位	腐蝕控制方案
區(qū)域C	復(fù)合材料+涂層

二、海上風(fēng)電葉片要求
我們以GB/T 33630-2017《海上風(fēng)力發(fā)電機組 防腐要求 》為例，來詳細(xì)讀一下海上風(fēng)電的測試要求，葉片防護涂層性能要求如下：

試驗項目	試驗時間	性能指標(biāo)
附著力	/	≥5MPa
彎曲試驗	/	不開裂、不剝落
高低溫交變濕熱	1000h	不起泡、不剝落、不生銹、不失光；附著力≥5MPa
耐人工加速老化	2000h	不起泡、不剝落、不生銹、不開裂、不粉化  變色：2級， 失變：2級；附著力≥5MPa
耐濕熱	1000h	不起泡、不剝落、不開裂；失變：2級；附著力≥5MPa
耐鹽霧	3000h	不起泡、不剝落、不開裂；附著力≥5MPa
耐水性	240h	不起泡、不剝落、不開裂；失光：1級；變色：1級
耐油性	4h	不起泡 ，變色：1級
耐酸性	240h	不起泡 ，變色：1級
耐堿性	240h	不起泡 ，變色：1級
耐磨性	/	平均質(zhì)量損耗≤30mg
耐沖擊	/	不開裂、不剝落、無皺紋

區(qū)域C：風(fēng)電葉片油漆（帶防結(jié)冰涂層）

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 ：表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物
涂裝部位	葉片

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	石墨烯低表面處理底漆 DreamCover 220 Gns	灰色,淺灰色,紅棕色,白色 中光	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	25:5	120
第二道	DreamDur	高光丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550 HD	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	80
第三道	DreamDur	江銳防結(jié)冰面漆 DreamDur 660	透明	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	22.73:2.27	40
合計						240

一、海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)防腐要求
海上風(fēng)機常用的基礎(chǔ)形式有單樁基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、三角架式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)、多樁式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)和漂浮式基礎(chǔ)。單樁基礎(chǔ)、三角架式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)、多樁式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式和漂浮式基礎(chǔ)通常為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，所處環(huán)境分區(qū)為區(qū)域A~區(qū)域C，區(qū)域A一般采用涂層和陰極保護聯(lián)合保護的方式進行腐蝕控制，區(qū)域B通常采用腐蝕預(yù)留和涂層聯(lián)合保護的方式進行腐蝕控制，陰極保護也能對該區(qū)域的腐蝕控制起一定作用，區(qū)域3一般采用涂層進行腐蝕控制。涂層可參考ISO 12944-5、ISO 12944-9、Norsork M-501、GB/T 31817或NB/T 31006進行設(shè)計（見表2），從表2中可以看出，國內(nèi)大氣區(qū)C5腐蝕環(huán)境等級的涂層配套的標(biāo)準(zhǔn)主要參照了國外標(biāo)準(zhǔn)ISO 12944-5，具體方案是富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+聚氨酯面漆，總膜厚320μm；國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)未體現(xiàn)CX腐蝕環(huán)境等級的涂層配套，而ISO12944-9和Norsok M-501標(biāo)準(zhǔn)中采用富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+聚氨酯面漆，總膜厚280微米。

樁基礎(chǔ)部位	腐蝕控制方案
區(qū)域A	陰極保護+涂層
區(qū)域B	熱浸鋅/熱噴鋅+涂層
區(qū)域C	涂層

*單樁基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、三角架式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)、多樁式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架式基礎(chǔ)、漂浮式基礎(chǔ)常用的防腐方案。

性能參數(shù)項目	執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)	性能要求	適用區(qū)域
漆膜外觀	目測	連續(xù)、平整、顏色與色卡一致，不得有漏涂、針孔、氣泡、裂紋等缺陷。當(dāng)有缺陷按照規(guī)格書5執(zhí)行修補	大氣區(qū)、浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
干膜厚度	GB/T 13452.2-2008	每10平方米取5個基準(zhǔn)面，第個基準(zhǔn)面采用3點測量，3點厚度的平均值為該基準(zhǔn)面局部涂層的厚度值。如達不到設(shè)計要求，必須進行補噴直到滿足厚度要求。	大氣區(qū)、浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
鹽水浸泡試驗	GB/T 9274	測試應(yīng)在23±2℃下進行，最好采用單獨試件浸入試液槽，試件應(yīng)是同一性質(zhì)，以保證試液不受試件影響。	鹽水浸泡試驗適用于浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
鹽霧循環(huán)試驗	GB/T 1771	鹽霧箱內(nèi)的溫度應(yīng)為35±2℃,應(yīng)進行兩次平行測定，已噴霧過的試驗溶液不應(yīng)重復(fù)使用。	鹽霧循環(huán)試驗適用于大氣區(qū)
鋼材面附著力，力拉開法	GB/T 5210-2006	待涂層完全固化后（涂裝結(jié)束后5~7天）進行涂層附著力測試，8MPa(除第三方報告外，現(xiàn)場掛板檢測，在工程樁上試驗）對于電纜J型管外表面（熱浸鋅+油漆）涂層附著力5MPa	大氣區(qū)、浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
耐磨性	GB/T 1767-2006	＜100mg(1000克，1000轉(zhuǎn))	大氣區(qū)、浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
耐氯離子滲透性	JTJ 275-2000(30天)	＜5x10	浪濺區(qū)、浸沒區(qū)
耐陰極剝離性	GB/T 7790-2008	無明顯起泡、無剝離	浪濺區(qū)、浸沒區(qū)

二、海上風(fēng)電樁基涂料防腐解決方案

區(qū)域A：內(nèi)外部的海泥區(qū)+內(nèi)外部的全浸區(qū)
海泥區(qū)位于全浸區(qū)以下，是飽和了海水的土壤，它是一種比較復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，既有土壤的腐蝕特點，又有海水的腐蝕行為。海泥中的硫酸鹽還原菌會在缺氧環(huán)境下生長繁殖，對風(fēng)電樁基造成比較嚴(yán)重的腐蝕。
全浸區(qū)長期浸泡在海水中，由于風(fēng)電的樁基在海水中的腐蝕受氧的還原反應(yīng)所控制，所以溶解氧對鋼鐵腐蝕起主導(dǎo)作用。鋼鐵在潮差帶出現(xiàn)腐蝕最低值，其值甚至小于海水全浸和海底土壤的腐蝕率。這是由于鋼樁在海洋環(huán)境中，隨著潮位的漲落，水線上方濕潤后的鋼材表面上的供氧比浸在海水中水線下方的鋼材表面充分得多，且彼此構(gòu)成回路，形成了一個宏觀條件下的氧濃差腐蝕電池，使整個潮差帶都得到了不同程度的保護，但是在平均潮位以下的部分則作為陽極而受到明顯腐蝕。
表1：樁基的海泥區(qū)、全浸區(qū)采用石墨烯玻璃鱗片技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	Im4；海水或微咸水：帶有陰極保護的浸入式結(jié)構(gòu)（例如海上結(jié)構(gòu)）
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	樁基內(nèi)外部的海泥區(qū)+內(nèi)外部的全浸區(qū)

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns	黑色，黃色	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	400
第二道	DreamCover	石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns	黑色，黃色	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	400
合計						800

表2：樁基的飛濺區(qū)、潮差區(qū)、低水位區(qū)采用石墨烯涂料技術(shù)
海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)是貫穿海泥至大氣的連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)，其腐蝕特征有別于單獨處于各區(qū)域的鋼鐵。單個掛片的碳鋼腐蝕速度，潮差區(qū)比全浸區(qū)要高1~2倍，而上下連續(xù)的平臺結(jié)構(gòu)，在潮差區(qū)受到的腐蝕卻比全浸區(qū)要輕一些?？紤]到施工、維修以及陰極保護效果等因素的影響，也可把潮差區(qū)并入飛濺區(qū)考慮。

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	Im2；海水或微咸水：沒有陰極保護的浸入式結(jié)構(gòu)（例如：港口區(qū)域，如閘門、水閘或防波堤
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	樁基礎(chǔ)內(nèi)外部的飛濺區(qū)/潮差區(qū)/低水位區(qū)

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns	黑色，黃色	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	500
第二道	DreamCover	石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns	黑色，黃色	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	500
第三道	DreamDur	氟碳面漆 DreamDur 22F	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	專用稀釋劑 DreamThinner X	22.73:2.27	80
合計						1080

表3：樁基的大氣區(qū)采用石墨烯涂料技術(shù)
在樁基的鋼鐵表面易形成水膜，海洋大氣鹽分多，它們在鋼鐵表面積沉，與水膜形成導(dǎo)電良好的液膜電解質(zhì)，形成有利的電化學(xué)腐蝕條件，海洋大氣對鋼鐵的腐蝕程度要比內(nèi)陸大氣高4~5倍。

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	樁基礎(chǔ)大氣區(qū)

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns	石墨灰	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	100
第二道	DreamCover	環(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150	淺灰云母氧化鐵	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25.2:6.8	120
第三道	DreamDur	氟碳面漆 DreamDur 22F	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	專用稀釋劑 DreamThinner X	22.73:2.27	60
合計						280

一、風(fēng)電塔筒防腐要求
風(fēng)電塔筒是風(fēng)力發(fā)電的塔桿，是風(fēng)電機組中的主要支承裝置，主要是將機艙和風(fēng)輪托舉到所需的高度，對主機及葉片起到支撐的作用，同時還能吸收機組的震動，對其進行分析和控制是風(fēng)電機組設(shè)計過程中必不可少的工序。
海洋腐蝕環(huán)境包括海洋大氣腐蝕環(huán)境和海水腐蝕環(huán)境，塔筒在海洋海洋中所處的具體位置不同而劃分為不同的腐蝕區(qū)域，其腐蝕機理和腐蝕類型也各不相同。其腐蝕區(qū)域可劃分為海洋大氣腐蝕、潮差區(qū)腐蝕、浪花飛濺區(qū)腐蝕、海水全浸區(qū)腐蝕及海泥區(qū)腐蝕。

塔筒部位	腐蝕控制方案
區(qū)域C	塔筒外部：碳鋼+涂層
區(qū)域D	塔筒內(nèi)部：碳鋼+涂層

二、風(fēng)電塔筒涂料防腐解決方案
表1：塔筒外表面采用的石墨烯涂料技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	塔筒外表面

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns	石墨灰	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	80
第二道	DreamCover	環(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150	淺灰云母氧化鐵	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25.2:6.8	180
第三道	DreamDur	丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	60
合計						320

海洋大氣是指在海平面以上由于海水的蒸發(fā)，形成含有大量鹽分的大氣環(huán)境。此種大氣中鹽霧含量較高，對金屬有很強的腐蝕作用。與浸于海水中的鋼鐵腐蝕不用，海洋大氣腐蝕同其他環(huán)境中的大氣腐蝕一樣是由于潮濕的氣體在物體表面形成一層薄水膜而引起的。海洋大氣中相濕度較大，同時由于海水飛沫中含有氯化鈉粒子，所以空氣的相對濕度都高于它的臨界值；以及潮差區(qū)的鋼鐵表面經(jīng)常會與含有飽和氧氣的海水接觸，由于海洋潮差變化的原因而使鋼鐵腐蝕加劇，在有浮游物體和冬季流冰的海域，潮差區(qū)的鋼鐵還會受到撞擊。
表2：塔筒內(nèi)表面油性防腐涂料方案

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；內(nèi)部：具有極高濕度和侵蝕性大氣的工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	塔筒內(nèi)表面

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns	石墨灰	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	80
第二道	DreamCover	環(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150	淺灰云母氧化鐵	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25.2:6.8	240
合計						320

一、海上風(fēng)電升壓站防腐要求
海上升壓站平臺一般由多層鋼結(jié)構(gòu)平臺組成，包含甲板、立柱、欄桿、爬梯護籠、梁、斜撐管等部件，以及配合設(shè)備安裝的管件、緊固件、支架。主要由低合金鋼或者碳鋼焊接而成，重要附件采用不銹鋼制成，爬梯及欄桿等會選擇熱浸鍍鋅鋼。

升壓站部位	腐蝕控制方案
區(qū)域C	碳鋼+涂層
區(qū)域C	熱浸鋅/熱噴鋅/不銹鋼/鋁合金+涂層

上升壓站平臺外部直接暴露在海上大氣環(huán)境中，根據(jù)ISO 12944-2標(biāo)準(zhǔn)中的腐蝕環(huán)境分類，海上升壓站平臺外表面處于C5/CX腐蝕環(huán)境，即非常高的海洋腐蝕環(huán)境。
二、海上風(fēng)電升壓站涂料防腐解決方案
根據(jù)海上環(huán)境腐蝕特點，海上升壓站平臺處于海洋大氣區(qū)，海洋大氣區(qū)具有濕度高、鹽分高、干、濕循環(huán)效應(yīng)明顯等特點。由于海洋大氣濕度大，水蒸氣在毛細(xì)管作用、吸附作用、化學(xué)凝結(jié)作用的影響下，會附著在鋼材表面上形成一層水膜，CO2、SO2和一些鹽分溶解在水膜中，使之成為導(dǎo)電性很強的電解質(zhì)溶液，鐵作為陽極在電解質(zhì)溶液中被氧化而失去電子，變成鐵銹。另外，Cl-有穿透作用，能加速鋼材的點蝕、不銹鋼的應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕，低碳鋼暴露1a后的腐蝕大于80-200μm，鍍鋅層一年腐蝕速率為4.2μm -8.4μm/a 。腐蝕嚴(yán)重影響了海洋平臺結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，從而影響到海洋平臺的使用安全，海洋大氣區(qū)的防腐措施主要采用涂層或金屬鍍層。
表1：甲板采用石墨烯涂料技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	甲板面走道等戶外部分

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns	石墨灰	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	100
第二道	DreamCover	環(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150	淺灰云母氧化鐵	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25.2:6.8	120
第三道	DreamDur	丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	60
合計						280

表2：浸鍍鋅鋼防腐涂層體系

標(biāo)準(zhǔn)	涂層體系	NDFT/μm
ISO 12944-2007	底漆：環(huán)氧底漆	320
	面漆：聚氨酯面漆
NORSOK M-501	底漆：環(huán)氧底漆	225
	中間漆：環(huán)氧云鐵中間漆
	面漆：聚氨酯面漆
NACE SP 0108	底漆：環(huán)氧底漆	225
	面漆：聚氨酯面漆

表3：熱浸鋅的欄桿、爬梯、護籠采用石墨烯涂料技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 St2：徹底的手工和動力工具除銹鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物。
涂裝部位	熱浸鋅的欄桿、爬梯、護籠

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	鍍鋅專用底漆 DreamCover 221	淺灰色 中光	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25:5	160
第二道	DreamDur	丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	80
合計						240

表4：不銹鋼管件采用石墨烯涂料技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 St2：徹底的手工和動力工具除銹鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物。
涂裝部位	不銹鋼管件

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	鍍鋅專用底漆 DreamCover 221	淺灰色 中光	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25:5	160
第二道	DreamDur	丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	80
合計						240

NORSOK M-501及NACE SP 0108標(biāo)準(zhǔn)對不銹鋼防腐蝕涂層體系的要求見表3。
表5：高強螺栓、螺母緊固件

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa3：非常徹底的手工和代理工具除銹鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物。除銹應(yīng)比St2更為徹底，底材顯露部分的表面應(yīng)具有金屬光澤。
涂裝部位	高強螺栓、螺母緊固件

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	冷噴鋅 DreamZinc 96	鋅灰色	冷噴鋅稀釋劑 DreamThinner 16 AX	30:0	100
第二道	DreamZinc	冷噴鋅 DreamZinc 96	鋅灰色	冷噴鋅稀釋劑 DreamThinner 16 AX	30:0	100
合計						200

高強螺栓、螺母在安裝過程中或使用期間，螺栓和螺母可能會遭受物理損傷，如劃痕或碰撞，這些損傷會破壞表面的防腐涂層，成為腐蝕的起點。NACE SP 0108標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述了緊固件的涂層體系，緊固件應(yīng)采用可達到與鋼結(jié)構(gòu)相同耐久性的防腐蝕措施。
區(qū)域C：變壓器內(nèi)壁

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	變壓器內(nèi)壁

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamCover	酚酫環(huán)氧儲罐漆 DreamCover 108	淺灰色 中光	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	27.96:2.04	100
第二道	DreamCover	酚酫環(huán)氧儲罐漆 DreamCover 108	淺灰色 中光	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	27.96:2.04	100
合計						200

表6：變壓器外壁采用石墨烯技術(shù)

設(shè)計依據(jù)	ISO12944-5：2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護
所處環(huán)境	CX極端；外部：具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域
設(shè)計年限	VH超長期
表面處理	ISO 8501-1 Sa2.5：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。
涂裝部位	變壓器內(nèi)壁

涂層	涂料類型	涂料名稱	顏色	配套稀釋劑	A:B配套	膜厚μm
第一道	DreamZinc	石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns	石墨灰	石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	80
第二道	DreamCover	環(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150	淺灰云母氧化鐵	環(huán)氧稀釋劑 DreamThinner 17	25.2:6.8	140
第三道	DreamDur	丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550	支持勞爾、國標(biāo)調(diào)色	聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10	21.4:3.6	60
合計						280

在近年來的能源轉(zhuǎn)型浪潮中，風(fēng)能作為一種清潔、可再生的能源選擇迅速崛起。而在風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的海上風(fēng)電也逐漸成為了一個新的熱點，與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電具有更加豐富的風(fēng)資源和更好的發(fā)電效率，相應(yīng)能為人們創(chuàng)造更多的清潔能源。海上環(huán)境中的高溫、高濕、強風(fēng)、海鹽等因素的影響也讓海上風(fēng)電防腐施工面臨一些新的問題。本文將會對這些問題進行詳細(xì)介紹，并給出解決方案。

一、截面涂覆不均勻
由于海上風(fēng)電塔的高度較高，施工過程中的重量控制和班組工作很難保證涂層涂覆的均勻性，海上鹽霧也容易對風(fēng)力塔進行腐蝕，不均勻涂層則使得腐蝕局部的防護效果大打折扣。
解決方案：
1.增加涂層鏟除
在施工現(xiàn)場統(tǒng)一配備大面積鏟除機器，對涂料施工后不符合標(biāo)準(zhǔn)的部位進行重點清理，保證涂層的均勻性。
2.加強質(zhì)量管理
對于施工涂層均勻性質(zhì)量進行檢驗，確保整個涂層的厚度和粘附力符合規(guī)范要求。
二、涂層龜裂
海上風(fēng)電使用的鋼材較為堅硬，而且在海洋環(huán)境下更容易出現(xiàn)龜裂的情況，夏季溫度高、光線強，這些都將導(dǎo)致破壞涂層的環(huán)境因素更加強烈。
解決方案：
1.增加防護層
可以在涂層的基礎(chǔ)上添加一層特殊的防護膜，以增加涂層的防水、防鹽、抗紫外線等性能。
2.使用防腐涂料
選擇合適的防腐涂料，確保涂層初始防腐蝕效果，并在施工中注意溫度、濕度等方面的控制。
三、損傷外觀效果
由于海上風(fēng)電環(huán)境惡劣，施工過程中也難免會對外觀產(chǎn)生損傷，從而影響塔的美觀效果。
解決方案：
1.增加保護措施
在風(fēng)電塔的外層設(shè)置合適的保護措施，比如使用塑料袋、防護布等材料進行包裹，避免外在因素對外觀造成損害。
2.及時維修外觀
對于已經(jīng)受損的風(fēng)電塔外觀，需要及時進行維修，以恢復(fù)外觀美觀度和整體維修效果。
海上風(fēng)電防腐施工問題需要采取科學(xué)合理的防腐工藝和技術(shù)措施，切實加強防護，改善現(xiàn)有施工技術(shù)和工藝，不斷推進防腐施工創(chuàng)新，提高海上風(fēng)電塔體質(zhì)及使用壽命，促進海洋環(huán)境下風(fēng)電信息化、數(shù)字化應(yīng)用的廣泛普及，更好地為人們提供清潔、可靠、安全的清潔能源。