风电设备的粉末涂装和技术要求

杨治强 刘玉昆 石俊秀 崔志刚

摘要：

依据ISO 9223~9226—2012、ISO12944—2018、Qualisteelcoat 4.1—2019 标准所划分的大气腐蚀等级和涂层防腐能力的检测方法，探讨了风电设备的运行环境及实验室检测要求。提出了风电设备钢结构件在不同大气腐蚀等级下的防腐技术、涂装体系和粉末涂装的解决方案。

引言

风能是国家能源体系的重要组成部分， 开发利用风能已经成为世界各国保障能源安全、保护环境的重要措施之一。风能的有效利用离不开大型风力发电设备。

要想实现风电设备安全运行15 甚至25 年以上，必须重视其钢结构件的防腐，根据其运行环境腐蚀等级的高低，需要使用不同的防腐结构和不同种类的涂料体系。

粉末涂料是一种环保绿色涂料，应用于风电设备钢结构件有其天生优势，如环保、易厚涂、利用率高、综合成本低等特点。 

本文依据ISO 9223~9226—2012、ISO12944—2018、Qualisteelcoat 4.1—2019 中大气腐蚀等级的划分及测试方法，提出了风电设备地上部分的钢结构件在不同大气腐蚀等级下的防腐技术和粉末涂装的实施方案。

1 风电设备以及所处的腐蚀环境

1.1 风电行业简介

风能与水能、太阳能、生物能、地热能和海洋能一样属于可再生能源。具有资源分布广，开发潜力大、环境影响小、可持续利用等特点。

近年来，随着风电技术水平的不断提高， 世界各国风电装机容量迅速增长，图1 所示为近年来全球风电的装机容量[1]。

截止2018年底，全球风电累计装机容量已达590.8 GW，其中中国、美国、德国装机容量分别位居前3。虽然近年来新增装机容量略有下降，但风电行业依然处于高速发展阶段，已经连续第五年超过50GW，我国风电行业呈现高速发展趋势。

图2 所示为我国近年来的风电装机容量（数据来自国家能源局和发改委网站）。截至2018年底，我国累计风电装机容量已达209.5 GW，占全球风电总装机容量的35.4%。

2018 年我国风电新增装机21.1 GW， 同比增长7.3%， 占全球新增风电容量的40.8%，近5 年基本都在20 GW 以上。

我国2018 年风电发电量3 660 亿千瓦时， 占全部发电量的5.2%，比2017 年提高0.4 个百分点。根据发改委数据，2017 年投产的风电平均建设成本比2012 年降低了20%。

目前，在资源条件优良、建设成本低、投资和市场条件好的地区， 风力发电成本已达到燃煤标杆上网电价水平，具备了不需要国家补贴平价上网的条件。 

2019 年，随着《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》等相关政策的陆续下发和落实，必将进一步引导可再生能源的开发和应用；保障可再生能源的全额保障性收购， 引导能源结构转型升级，为我国风电规模扩大和成本下降提供更大的发展空间和更好的政策环境。

1.2 腐蚀环境分类及标准

目前我国风电行业发展迅速，大型风力发电场建设已经从“三北地区”向沿海、内陆地区发展，并逐步开始进军海上，这就对风电设备的防腐提出了更高的要求。

国际标准化组织颁布了ISO 9223~9226 标准，根据金属标准试件在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间，对大气腐蚀性进行了分类，具有广泛的适用性。

ISO9223—2012 将大气腐蚀性分为6 类，C1：腐蚀性很低；C2：低；C3：中；C4：高；C5：很高；CX：极高。ISO9223—2012 对大气腐蚀等级有两种评估分类方法：

方法....