Page 87 - 腐蚀与防护2024年第十一期

蒙雪银, 等: 海上风机腐蚀监测系统应用与数据分析

风机内外全年环境数据见表1 。海上风机外部 间 / 总时间) 均超过90% 。风机内安装了配电柜、 控
处于海洋大气腐蚀环境, 年最高气温出现在7月, 为 制柜等电控柜体, 致使风机内部温度高于外部。由

39.20℃ , 年最低气温出现在1月, 为11.90℃ , 实测 表2 可见, 风机内年最高温 度 出 现 在 5 月, 可 达

年均气温为24.56 ℃ 。风机外环境湿度较高, 年均 44.5℃ , 年最低温度出现在12月, 为15.3 ℃ , 年平

相对湿度为 87.22% , 月平均润湿( 相对湿度大于 均温度为 32.09 ℃ 。风机内部环境的湿度较为稳

85% ) 时间为20.94d , 4月与11月润湿概率( 润湿时 定, 年平均相对湿度为50.51% 。
表1 风机外全年环境数据

Tab.1 Annualenvironmentaldataoutsidewindturbine
温度 / ℃ 相对湿度 / %
日期 润湿时间 / d 润湿概率 / %
最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值
2022-07 39.2 24.5 29.66 99.90 52.70 85.50 17.71 57.12
2022-08 33.9 23.6 29.06 99.90 54.60 82.62 20.83 67.20
2022-09 33.9 23.6 29.06 99.90 54.60 82.62 10.21 34.03
2022-10 31.4 16.1 25.97 99.90 49.80 79.10 10.83 34.95
2022-11 27.6 20.6 23.99 99.90 56.60 91.72 28.00 93.33
2022-12 21.7 12.9 17.86 99.90 44.80 79.13 16.29 52.55
2023-01 24.0 11.9 16.96 99.90 47.70 86.17 20.17 65.05
2023-02 25.1 15.3 19.57 99.90 72.40 90.42 20.04 71.58
2023-03 28.4 18.3 21.68 99.90 70.00 91.78 27.58 88.98
2023-04 30.6 18.3 24.32 99.90 78.90 93.94 28.38 94.58
2023-05 34.1 21.6 27.38 99.90 70.90 92.82 26.79 86.42
2023-06 37.5 24.5 29.27 99.90 64.70 90.83 24.50 81.67
表2 风机内全年环境数据 时, 海上风机内外腐蚀速率最大值均出现在腐蚀初

Tab.2 Annualenvironmentaldatainsidewindturbine 期。腐蚀初期电阻探针表面无腐蚀产物覆盖, 腐蚀
速率较大; 随着服役时间延长, 腐蚀产物逐渐在电阻
温度 / ℃ 相对湿度 / %
日期
最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 探针表面堆积, 且其耐蚀性略高于基材, 可以对基材
2022-07 41.7 30.1 35.85 65.10 38.00 54.98 起到了一定的保护作用, 从而降低腐蚀速率 [ 14 ] 。
2.3 腐蚀量 - 时间幂函数计算模型
2022-08 40.5 32.2 35.38 59.40 41.90 54.38
针对广东省湛江市某海上风电项目测试周期内
2022-09 42.5 31.6 35.78 59.40 33.40 49.97
2022-10 41.5 28.4 34.42 58.50 22.30 42.66
腐蚀环境监测数据, 对风机外腐蚀量 - 时间进行了非
线性回归分析 , 相关幂函数计算模型见图5 , 得
2022-11 38.1 27.9 31.46 58.60 25.60 53.48 [ 15-16 ]
2022-12 34.3 15.3 26.18 65.30 17.60 42.65
到了腐蚀量与时间幂函数计算模型, 如式( 1 ) 所示,
2023-01 31.9 21.0 25.85 57.20 22.80 45.70
其拟合度为 0.994 , 该幂函数计算模型可用于同项
2023-02 36.9 24.4 28.33 57.30 29.50 48.87
目其他机位点服役周期内腐蚀量预测 [ 17-18 ] 。
2023-03 40.2 22.6 29.44 65.60 31.80 51.29
D = 4.13 · t 1.16 ( 1 )
2023-04 40.9 28.9 32.77 58.00 36.10 51.99
式中: D 为腐蚀量, m ; t 为腐蚀时间, 月。
2023-05 44.5 28.0 34.71 66.90 35.40 54.08 μ
2.4 S p earman相关系数分析
2023-06 41.5 29.7 34.98 66.60 44.10 56.06
根据广东省湛江市某海上风电项目温度、 相
2.2 腐蚀速率分析 对湿度、 腐蚀速率、 腐蚀量等数据统计情况, 按月
环境参数与风机内外腐蚀速率关系见图3和图 取极大值、 极小值、 均值等进行了 S p earman相关
4 。由图3和图4可见, 海上风机直接服役于海洋大 系数分析, 分析结果见图 6 。由计算结果可知, 在

气环境, 当机外环境温度超过25℃时, 温度、 湿度参 海洋大气腐蚀环境中, 影响风机腐蚀速率( 最大腐
数呈现明显的负相关, 环境温度越高, 湿度越低, 而 蚀速率 CR _ max 、 最小腐蚀速率 CR _ min 、 平均腐

机内环境温度超过35℃时同样呈现这一特点。同 蚀速率 CR _ mean ) 因素较多, 腐蚀过程与环境因素
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