风机叶片直接关系到风力发电设备的发电效率及使用寿命,对于安装于陆上及沙漠地区的风机叶片遭受到沙尘的磨蚀;对于海上风机叶片需要承受海洋气候下的高盐雾、高、风雨的侵蚀,使用叶片防护涂层技术不仅能风电叶片的防磨蚀和防老化、使用寿命的要求,更能实现少、周期、风机叶片的可靠性。风机叶片防护涂层适用于辊涂、空气喷涂及高压无气喷涂设备的施工,固化成膜快,实现底、面一体化,作业时间,喷涂施工工作效率,其防护涂层体系设计如下:
涂层 |
涂装区域 |
干膜厚度(μm) |
高性能聚氨酯腻子(大腻子) |
叶片前后缘、及大缺陷 |
根据叶片的实际状况 |
高性能聚氨酯腻子(小腻子) |
叶片整体 |
根据叶片的实际状况 |
高性能聚氨酯底面合一涂料 |
整体无气喷涂 |
50-70μm |
抗侵蚀高性能聚氨酯涂料 |
整体无气喷涂 |
60-80μm |
抗侵蚀高性能聚氨酯涂料 |
整体无气喷涂 |
60-80μm |
总干膜厚度 |
170-230μm |
对于风力发电设备的防腐涂料品种的选择,由于目前市场上防腐涂料品种繁多,其性能和用途各有不同,正确地采用防腐涂料,对于风力发电设备的防腐蚀效果和使用寿命至关重要。选用时应从以下方面进行综合分析和考虑:
1)被涂物材料的性质。如结构钢、铸铁、不锈钢祷同材质的风力发电设备零部件,其涂层结构、涂层厚度也应不同。根据风力发电设备的金属零部件所处不同部位、不同材质、工作和耐候性要求,分别提出相应的涂层。
2)被涂物的使用。防腐蚀涂料对针对性很强,要根据具体使用,如腐蚀介质的类型、浓度、温度,风电场运行条件等因素来选用适宜的防腐涂料品种。如高原型风机、潮间带风机、海上型风机,由于风机所处的气候条件不同,其防腐涂料的品种、涂层厚度也有所不同。
3)施工条件。根据施工现场实际状况选择适宜的涂料品种。如在通风条件差的现场施工宜采用无溶剂或高固体份或水性防腐蚀涂料。在不具备烘烤干燥的现场只能选用自干型涂料。
4)性价比。不仅要考虑防腐蚀涂料的技术性能,还要考虑涂料产品的成本、风电场的投资以及经济的合理性。经济核算时要将材料费用、表面处理费用、施工费用、涂层性能及使用寿命年限、费用等综合考虑。
2.2 热浸镀锌及渗锌技术
对于风力发电设备的整流罩和机舱罩的钢结构支架、塔筒内的电缆桥架、钢结构梯子、扶栏以及其他结构和形状比较复杂的管件和钢构件等可采用热浸镀锌技术进行保护,热浸镀锌技术一般被用于受大气腐蚀较严重且不需的风电机组零部件的防腐蚀防护中。热浸镀锌是熔融金属锌与铁基体结合而形成合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢铁基材进行酸洗,为了去除钢铁基材表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。对厚度5mm以下金属零部件的热镀锌层厚度一般不小于65μm;对厚度大于5mm金属零件的热镀锌层厚度一般不小于85μm。热浸镀锌的优点是:具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长,生产工业化程度高,镀层较,污染较电镀小,但是在热浸镀锌处理中由于酸洗的原因容易使零件产生氢脆的危害,且处理后零部件在恶劣的气候下的防护年限有限,特别是在海洋气候条件下,热浸镀锌经过一段时间后也会产生镀锌层氧化的现象。因此为了热浸镀锌在海洋等恶劣下的防腐蚀能力,一般在镀锌零件的表面再加涂复合防腐涂层,这样可以大大海洋下零件的防腐防护能力。表面不加防腐涂层的热浸镀锌件在海洋的区和全浸区时由于锌层作为阳极而牺牲自己,就会镀锌件很快腐蚀而或失效,因此在海洋这些区域的金属结构件不宜采用热浸镀锌技术。
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