Page 85 - 腐蚀与防护2024年第十一期
P. 85

第45卷 第11期                                  腐蚀与防护                                  Vol.45 No.11
    2024年11月                          CORROSION &PROTECTION                          November2024



                                                                              DOI : 10.11973 / fs y fh240120
                海上风机腐蚀监测系统应用与数据分析


                       蒙雪银 , 冀卫东 , 李荣富 , 谭 泓 , 薛文飞 , 钱秋培 , 郝 鹏                2
                                                      2
                                     1
                                                                      1
                                                              2
                             1
                                             1

                    ( 1. 金风科技股份有限公司, 北京 100176 ; 2. 江苏金风科技有限公司, 盐城 224100 )
       摘 要: 利用电阻探针传感器( TER ) 开发了海上风力发电机组腐蚀监测系统, 并将其安装于南海域
       广东省湛江市某海上风电项目中, 通过监测结果评估了该项目海上风力发电机组内外部腐蚀速率及
       腐蚀环境等级。结果表明: 风机内外环境均为典型的海洋大气腐蚀环境, 呈现典型的干 - 湿交替周期
       变化规律; 风机内外腐蚀速率最大值均出现在腐蚀初期, 并随着服役时间延长逐渐降低最后趋于稳
       定; 根据数据拟合得到腐蚀量与时间的幂函数模型; 最后, 对机组防腐蚀系统设计等级及耐久性要求
       提出了一定的建议。
       关键词: 腐蚀监测; 海上风机; 腐蚀速率; 防腐蚀系统
       中图分类号: TG174   文献标志码: A   文章编号: 1005-748X ( 2024 ) 11-0077-08

     中国海岸线长达1.8万km , 海上风能资源十分                        维修费用极高       [ 8 ] 。海洋腐蚀不但给海上风机带来巨
   丰富。根据中国气象局风能资源详查初步成果, 我                           大安全隐患, 缩短风机运营寿命, 也大大增加了风机

   国近海水深5~25m 区域、 海平面以上 50m 高度                       建设投资和运行维护成本。因此, 及时掌握海上风


   范围内, 风电可装机容量约2亿kW , 水深5~50m 、                     机全生命周期内腐蚀环境变化趋势及防腐蚀系统服

   海平面以上 70 m 高度范围内, 风电开发潜力约                         役状态至关重要        [ 9 ] 。与人工巡检腐蚀方式不同, 腐


   5亿kW 。其中, 固定式风电容量为1400GW , 漂浮                     蚀传感器可通过监测海洋大气腐蚀环境和防腐蚀系
   式风电容量为1582GW 。截至2022年底, 我国累                       统服役状态, 实现对海上风机结构腐蚀状态的智能



   计海上风电装机量为31.44GW , 占亚太地区总装机                       感知, 在不破坏钢结构情况下完成海上风机的腐蚀
                                [ 1 ]
   量的92% , 全球总装机量的48%             。                  监测, 传感器的传输信号不易受干扰, 大幅节约了通
       随着海上风能资源逐步开发, 海上风力发电机组                        讯、 电缆布线成本, 整体提高了风电设备智能测控水
   ( 以下称风机) 的服役环境由近海环境步入深远海环                         平, 实现了海上风机的远程化、 无人化、 实时化腐蚀
   境, 风机常受到高温、 高湿、 高盐雾、 长日照、 海泥、 浮                   在线监控, 为风机预防性维修保养提供判断依据, 保
   冰等恶劣海上气候条件的影响, 在多种环境因素耦合                          障海上风机能够可靠运行            [ 10-11 ] 。
                                             [ 2 ]        作者利用电阻探针传感器( TER ) 开发了海上
   作用下材料腐蚀加速, 使海上风机存在安全隐患 。

       海上风机设计寿命通常为25a , 风机防腐蚀系                       风机腐蚀在线监测系统, 并将该监测系统安装于南

   统的寿命与机组设计寿命相同, 通常为 25~27a 。                       海海域某海上风电项目中, 对海上风机腐蚀情况和
   海上风机防腐蚀系统的设计由环境条件、 服役年限、                          腐蚀环境进行在线监测, 评估了该项目海上风机外、
   施工和维护性综合决定, 总体采用差异化防腐蚀技                           内部腐蚀速率及腐蚀环境等级, 为海上风机腐蚀环
   术方案, 主要包括有机 / 无机涂层、 金属镀层                [ 3-4 ] 、 耐  境准确识别积累了一定的数据基础。
   蚀材料、 阴极保护       [ 5 ] 、 气相防锈、 环境控制、 预留腐蚀
   裕量  [ 6 ] 、 聚合物包覆 [ 7 ] 等。                        1 海上风机腐蚀在线监测
       由于特殊的地理环境和技术要求, 海上风机的                         1.1 工程概况
                                                       项目位于广东省湛江市某海上风场, 地处北回
                                                     归线以 南 的 低 纬 度 地 带, 项 目 地 点 离 岸 距 离 为
   收稿日期: 2024-01-22
   基金项目: 科技部项目( 2022YFB4201400 ); 中国长江三峡集            27km , 属亚热带海洋性季风气候, 长夏无冬, 热量充

   团有限公司科研项目( NBWL202400464 ); 浙江金风科技有
                                                     足、 干湿季节分明, 空气湿润, 雨量充沛。根据项目地
   限公司科研项目( G01338 )
                                                     附近气象站资料, 项目地全年平均气温为23.3℃ , 平
   通信作者: 蒙雪银( 1991- ), 工程师, 硕士, 研究方向为海上钢
                                                     均相对湿度为84% , 平均降雨量为1 379mm , 平均日
   结构腐蚀防护系统设计等, 13771022346 , men g xue y in1991@

                                                     照时数为2 120h 。
   outlook.com
                                                                                            · 7  ·
                                                                                               7
   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90