新型涂料驱动新发展—火火烈鸟助力海上风电重防腐

日期:2021-07-23 来源:网络

2020年9月份,国家主席习近平向全世界做出了重要承诺,中国将力争2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和。

此外,习近平主席还提出:到2030年,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上,这个宏伟目标振奋人心!

 

据GEIDCO研究机构测算表明:2030年,中国风电装机将达到8亿千瓦;2060年,中国风电装机将达到25亿千瓦。

是的,中国风电,未来可期!

 

 

 

01

风力发电,一种新型的绿色清洁能源

 

 

 

风力发电是利用风力带动风车叶片旋转并通过增速机将旋转的速度提高,从而带动发电机发电,这也是风力发电的原理。

 

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为什么风力发电能够在世界各国风行起来呢?

 

这是因为风力发电无须燃料、无辐射、无空气污染,是一种新型的绿色清洁能源。

 

尽管我国风能产业起步较晚,但通过了一系列的引进、消化、吸收之后,我国陆上风电技术已逐步实现了自主创新,风电产业的发展取得了可喜成绩。

另外,我国海上风电新增装机量目前已位居全球第一,累计装机容量占全球的23%,达到6.7吉瓦,排在英国(9.7吉瓦)和德国(7.5吉瓦)之后,位居世界第三。

 

然而,与陆上风电相比,海上风电的技术要求更高,施工难度更大,运行环境更为复杂,造价更是约为陆上风电的 2-3 倍。

高湿度、高盐雾、紫外照射、海水浸泡、浪溅区形成的干湿交替等运行环境对海上风电设备的防腐提出了更高的性能要求。

 

 

 

02

海上风电的五大腐蚀区域

 

 

 

海上风电的腐蚀环境较为严酷,其腐蚀区域可分为:海洋大气区、浪溅区、潮差区、海水全浸区和海泥区。

 

图1

海洋大气区

 

海水蒸发形成了高盐含量高湿度的海洋大气,在风力发电设备的钢结构表面可附着积聚盐分和水膜。

 

由于钢结构成分中有少量碳原子的存在, 极易形成无数个原电池, 有利于电化学腐蚀的进行,腐蚀速率为内陆地区大气腐蚀速率的 4-15 倍。

 

 

浪溅区与潮差区

 

浪溅区与潮差区均为干湿交替区, 表面盐含量高于大气区,海水氧含量高于全浸区,同时海水中夹杂的泥沙和海面浮游物体对其进行冲刷撞击,因此形成了最为苛刻的腐蚀环境。

 

一般腐蚀速率为 0.3-0.5mm/ 年,最高可达 1mm/ 年,约为全浸区的 3-10 倍。

 

 

海水全浸区

 

全浸区的设施长期浸泡在海水中,腐蚀受到海水盐度、海水温度、溶解氧浓度、水中污染物和海生物的影响。

 

如图1所示,在平均低潮位以下附近的海水全浸区又出现一个腐蚀峰值,在平均低潮位以上附近的区域则出现腐蚀最低值。

 

这是因为随着潮位的涨落,水线上方湿润的钢表面供氧总要比浸在海水中的水线下方钢表面充分得多,而且彼此构成一个回路,形成氧浓差腐蚀电池,富氧区为阴极,得到了不同程度的保护,腐蚀最弱,相对缺氧区为阳极,则作为阳极而出现一个明显的腐蚀峰值。

 

 

海泥区

 

海泥区是饱和的海水土壤,盐含量高、电阻率低、供氧不足,还存在土壤的化学腐蚀与生物腐蚀。

 

通过对以上腐蚀区域的了解,我们知道海上风电所处的腐蚀环境复杂,这对于海上风力发电设备的防腐蚀是一个极大考验,而要加强海上风力发电设备的防腐蚀性能就离不开海洋涂料的保护。

 

 

 

03

材料企业推动新型涂料发展

 

 

 

海洋涂料,顾名思义就是在大海这个环境下使用的涂料。

它可以分两大类,海洋防腐涂料和海洋防污涂料。

 

海洋防腐涂料是具备一定防腐蚀能力的涂料,海洋防污涂料是可以避免对海洋环境造成二次污染的涂料。

 

据有关数据报告显示,2019年全球海洋涂料产量约为380万吨,到了2025年将突破530万吨,年均复合增长率为6%。所以,整体来看海洋涂料也是一个颇具经济价值的细分市场。

 

目前,中国海洋涂料产量在全球海洋涂料中的占比呈逐年增长趋势,2019年中国海洋涂料产量约占全球海洋涂料产量的32%,同比上升约5%,也足以说明这点。

 

另外,2020年6月29日,我国还启动了海洋防污“芯”计划,汇聚了中船、中集、航天科工、中海油等一批有影响力的行业龙头企业和相关领域的技术专家,旨在推动国产新型无毒防污涂料产品的发展。

 

从这些都可以看出,国家对于新型涂料发展的重视程度。

 

当然,除了以上这些企业之外,还有一些材料企业也在默默推动着新型涂料产品的发展,就比如安米微纳新材料(广州)有限公司。

 

 

 

04

海上风电重防腐涂料—铁基高温重防腐涂料

 

 

 

“火火烈鸟”是安米微纳新材料(广州)有限公司旗下运营的特种涂层材料项目品牌,项目团队历经3年系统研发,成功量产“铁基高温重防腐涂料”,可用于海上风力发电设备钢铁机构件的重防腐涂层保护。

铁基高温重防腐涂料

 

该产品可承受500℃至20℃水冷热冲击10次以上不脱落、开裂、变色,同时涂层可承受800℃的高温,耐温时效大于2000小时。

 

不仅如此,该产品属于无机玻璃态材料,环保无污染,涂层具有抗氧化、耐酸碱,耐盐雾和耐紫外光的特点,在各种环境中稳定,可长期使用。

 

适用于各种铁金属基材:低碳钢、铸铁、不锈钢及铁合金等,经过喷涂、高温熔接之后,实现涂层的抗热震、耐高温、耐刮、耐酸碱、高硬度、高附着力、高耐候的功能需求。

 

那么想详细了解“铁基高温重防腐涂料”的客户朋友们,欢迎咨询我们技术团队。