01-海上風電鋼結構腐蝕問題及管理模式-三峽運維.pdf

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1、海上風電鋼結構腐蝕問題及管理模式2023年11月三峽新能源海上風電運維江蘇有限公司目錄PART 01 海上風電防腐現狀PART 02 海上風電防腐措施及問題PART 03 風電防腐管理模式討論PART 04 總結與展望PART 05 江蘇運維公司基本介紹海上風電防腐現狀01我國海上風電發展趨勢我國20102022年新增/累計/增長率風電裝機容量表我國沿海各區域風能資源分布圖海上風電腐蝕特征平均腐蝕速度（mm/a）0.050.100.400.500.120.05海上風電鋼樁飛濺區位置：在海水平均高潮線以上0.5-2m左右，特點：腐蝕速率最快，除供氧充分、日照充足等苛刻腐蝕環境外，造成此處腐蝕速率

2、最大原因是不斷經受海水中飛沫和波浪的沖擊及干濕交替頻率高，局部腐蝕嚴重。腐蝕類型塔筒表面（大氣區）樁基表面（水下區）法蘭基礎機艙葉片連接螺栓均勻腐蝕點蝕縫隙腐蝕電偶腐蝕應力腐蝕開裂海生物腐蝕腐蝕疲勞海上風電腐蝕機理多樣性可見，海上風電腐蝕形態及類型眾多，尤其針對應力腐蝕及疲勞腐蝕，將會產生嚴重的安全隱患，對防腐維護作業提出了極高的要求。法蘭縫隙腐蝕海上風電及升壓站腐蝕實例局部腐蝕(電偶腐蝕)飛濺區鋼樁腐蝕套籠腐蝕船靠涂層剝落護欄涂層剝落鋼管樁點腐蝕吊機外殼腐蝕全面腐蝕海上鋼結構防腐必要性和現狀海洋環境中的高鹽、潮濕、腐蝕性介質等不利因素，對海上鋼結構的使用壽命和安全性造成了嚴重的影響必要性01

3、.海上鋼結構的防腐可以延長其使用壽命，減少維護和更換的頻率，從而降低成本02.防腐措施可以提高鋼結構的穩定性，防止因腐蝕導致的結構失效，保障海上設施的安全運行03.防腐工作可以保護生態環境，減少對生態系統的破壞，助力雙碳目標防腐施工中除了要保證防腐涂料的穩定性同時，除銹的方式和達到的效果也直接關系著防腐的性能和年限，其中還存在以下難點：現 狀01.海上鋼結構存在諸多節點、螺栓等不規則結構人工利用角磨機打磨，容易出現處理不到位問題為后續的進一步腐蝕埋下隱患02.海上鋼結構的涂層和產生的銹蝕層都比較厚，人工打磨效果不佳、效率低下03.海上氣溫相對較低，而且空氣濕度也相對較大所以海上除銹對于作業時間

4、比較挑剔，容易產生返銹問題海上風電防腐措施簡介02典型防腐設計重點 設計過程中考慮腐蝕裕量依據:海港工程鋼結構防腐蝕技術規范 大氣區的鋼結構腐蝕裕量為 1.20mm 浪濺區(包含潮差區)的鋼結構單面腐蝕裕量為 4.80mm 水下區的鋼結構單面腐蝕裕量為 1.44mm 泥下區的鋼結構單面腐蝕裕量為 0.85mm 設計制造過程中選用耐蝕材料（非高強螺栓采用不銹鋼）對風機各系統設備采用適宜的涂層系統進行涂層防護 結合陰極保護技術進行腐蝕控制（水下鋼結構金屬或混凝土部分）針對封閉內部空間，可以通過控制濕度、減少溶解氧含量來控制腐蝕速率腐蝕：材料在周圍介質作用下產生（金屬表面）損耗與破壞的不可逆過程。鋼

5、結構防腐蝕措施海上風電基礎結構檢測與評估技術規范（Q-CCSHJ-001-2021）海上風電場工程防腐蝕設計規范（NBT 10626-2021）海上風電場鋼結構防腐蝕技術標準（NB/T31006 2011）港灣結構物的維護與修補指南日本水運工程水工建筑物檢測與評估技術規范（JTS 304-2019）水運工程結構防腐蝕施工規范（JTS-T209-2020）水運工程結構耐久性設計標準（JTS153-2015）水運工程混凝土結構實體檢測技術規程（JTS239-2015）水運工程鋼結構設計規范（JTS 152-2012）水運工程結構玻璃鋼包覆防腐技術標準（DGTJ 08-2294-2019）涂覆涂料前

6、鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第2部分：已涂覆過的 鋼材表面局部清除原有涂層后的處理等級（GB/T 8923.2-2008）混凝土結構加固設計規范（GB50367-2013）海上構筑物的保護涂層腐蝕控制（SYT6930-2012）港口水工建筑物修補加固技術規范JTS311-2011港口水工建筑物檢測與評估技術規范JTJ302-2006*海港工程鋼結構防腐蝕技術規范JTJ153-3-2007*海港工程混凝土結構防腐蝕技術規范JTJ275-2000*海上風電防腐技術規范上述標準、規范后續還需要在不斷實踐中加以修編，更貼合實際現場生產需要！腐蝕區域最小腐蝕裕量（mm）風電機組基礎海上升壓站大氣區1

7、3飛飛濺區和水位變動區36全浸區23泥下區12內 部 區密閉有水12無水00與外部海水或空氣連通根據實際情況，按大氣區、水位變動區或全浸區考慮預留腐蝕裕量（舉例）海上風電場工程防腐蝕設計規范（NB/T 106262021）風電基礎和海上升壓站鋼結構單側最小腐蝕裕量設計圖紙？風機、海上升壓站導管架防腐涂層配套體系表（舉例）適用條件適用條件涂層范圍涂層范圍第一道涂層第一道涂層第二道涂層第二道涂層第三道涂層第三道涂層第四道涂層第四道涂層水下區（Im2）鋼管樁內外表面涂層范圍-4.0-15.0環氧重防腐涂層總干膜厚400m，2道改性環氧耐磨漆200m導管架外表面涂層范圍-4.0-15.0防沉板外表面涂

8、層范圍飛濺區（Im2）導管架外表面涂層范圍+8.5-4.0環氧重防腐涂層總干膜厚1000m，23道脂肪族聚氨酯面漆60m（調色為RAL1003信號黃）防撞鋼管、邊梁、鋼爬梯、電纜J型管、欄桿、靠船平臺支撐柱、斜撐、梁的外表面熱浸鍍鋅150m環氧封閉漆50m環氧玻璃鱗片漆450m大氣區（CM-5）鋼管樁外表面涂層范圍+10.0+8.5環氧重防腐涂層總干膜厚1000m，23道導管架外表面涂層范圍+9.2+8.5環氧重防腐涂層總干膜厚400m，2道鋼管樁內灌漿平臺、電纜J型管的內表面熱浸鍍鋅150m鋼平臺、鋼踏步熱浸鍍鋅120m內、外平臺用到的螺栓、螺母采用316L不銹鋼涂料施工電化學陰極保護（舉例

9、）陰極保護陰極保護優點優點缺點缺點外加電流法外加電流法服役壽命長，還可以根據系統運行的情況隨時調整保護參數。需外加電源，對調節、控制系統的穩定性、可靠性有較高要求，可能會導致過保護，從而引起基礎樁產生氫脆或氫致裂紋，嚴重的導致災難性事故。犧牲陽極法犧牲陽極法系統簡單，不用外部電源，管理簡便，安裝運行后不需要日常維護，不會導致過保護。設計安裝后保護參數不能隨意調整，陽極會不斷溶解和消耗，保護的期限較短，需周期性更換陽極，對于風電基樁來說，工作量大，現場條件艱苦，耗費巨大。海上風電防腐管理模式03海上風電防腐管理策略模式安全穩定運行為首要原則防腐數據監測及維護記錄&數據分析能力成熟的反饋體系預警和

10、應急響應機制預防性防腐管理體系海上風電腐蝕全壽命周期可靠性管理早期干預腐蝕問題，可以明顯延長設備使用壽命，實現設備效能利用最優化。Full life cycle management重要手段：通過在典型機位安裝檢測儀器，數據通過無線/有線通訊方式，將監測設備的環境腐蝕相關數據，傳送至后臺，進行腐蝕大數據分析與防腐智慧運維。需監測的數據應包括溫度、濕度、腐蝕速率、腐蝕等級、氯離子溶度、硫化氫濃度、PM2.5、螺栓預緊力等參數。應對風電機組基礎保護電位、有毒氣體、環境腐蝕數據、設備腐蝕狀態進行在線檢測分析，做到實時掌握、提前預警。腐蝕監測傳感器與腐蝕大數據管理系統腐蝕在線監測系統國家材料環境腐蝕平

11、臺：腐蝕大數據可視化中心電位海上風電防腐涂層研發當前普遍存在的問題 存在著高鹽霧、高濕度、長日照等苛刻環境下腐蝕問題；存在物理性的撞擊，也有各種海洋生物的附著和腐蝕；腐蝕環境差異明顯，對涂層性能提出較高要求；修復施工難度較大，涉及到高空作業、窗口期等，受環境因素影響較大等。研發方向（舉例）塔筒高性能、耐老化面漆研究 葉片智能防護涂層 水下自修復涂層研究 浪濺、潮差區風電設備防撞擊、防腐蝕及防海生物的綜合防護方案研究總結及展望04總結及展望Summary海上風電設備面臨自然條件嚴苛腐蝕破壞，浪濺、潮差區腐蝕嚴重，再加上現場維護質量較難保證，需要很多創新的管理思想、材料及方法，來直面這個挑戰。在后

12、續海上風電生命周期內，需要通過智能化、數字化、專業化的先進技術應用，實現腐蝕控制工程高效、低碳、降本。呼吁海上風電防腐從業者，形成合力，來大力支持，并推動海上風電防腐相關產業的國產化進程。Prospect江蘇運維公司基本介紹05組織機構江蘇運維公司基本情況三峽新能源海上風電運維江蘇有限公司（以下簡稱：江蘇運維公司）于2017年10月在江蘇鹽城注冊成立，集中、統一負責三峽集團海上風電運維管理工作，承載著三峽集團引領海上風電專業化運維的重要使命。江蘇運維公司積極踐行“海上風電引領者”戰略目標，現已成為國內體量最大的海上風電運維公司，建設有防災預警氣象綜合服務系統，形成一整套國內獨有的海上風電運維數

13、據分析管理系統；建設有國內首艘30米級CAT-SWATH高速風電運維船；油品化驗檢測、電力承修、承試、水下海纜檢測等各類資質證書齊全，是海上風電運維行業國內首家同時具備“防腐蝕施工資質證書”和“水下工程檢測資質”的公司。企業概況 江蘇響水201MW陸上風電場 江蘇響水潮間帶12.5MW試驗風電場 江蘇響水近海202MW風電場 福建興化灣357.4MW海上風電場 江蘇大豐600.4MW海上風電場 遼寧莊河298.8MW海上風電場 廣東陽江1700MW海上風電場 江蘇如東800MW海上風電場 福建長樂300MW海上風電場 山東昌邑300MW海上風電項目 浙江舟山450kW潮流能電站負責項目遼寧山東

14、福建廣東江蘇浙江河北組織機構 江蘇運維公司目前設有8個職能部門，2個試驗中心，響水、興化灣、大豐、莊河、陽江、如東、長樂、昌邑、舟山、牟平、南港、金山等12個項目部，負責運維總容量493萬千瓦，潮流能項目裝機容量450千瓦，預計明年年底有望達到800萬千萬。上海天津主營業務范圍01風機定期維護及故障檢修業業 務務定定 位位02風機大部件維修及更換03電力設備檢修預防性試驗04水下海纜檢測基礎沖刷檢測05腐蝕檢測評估防腐蝕施工06油品油脂化驗06 風機油品 油脂化驗資質能力國家高新技術企業電力設備承裝、承修、承試三級資質江蘇省海上風電運維工程技術研究中心水下工程檢測資質防腐蝕施工及檢測三級資質油品檢測室檢測擴項CMA認證江蘇運維公司具備海上風電場防腐蝕檢測與評估、樁基沖刷檢測與修復以及水下海纜檢測等能力。是國內首家同時具備防腐蝕施工資質和水下工程檢測資質的專業化運維公司水下檢測相關業績 累計自主完成678次樁基礎、954公里海纜的沖刷掃測；對大豐、如東風場100個重點機位水下樁基礎進行了安全排查；完成2個外圍單位的委托項目；自主完成了767臺次的犧牲陽極電位檢測工作。2023年部分業績謝謝觀看！金少強