慧湿转轮除湿机在风力发电行业应用

风力发电装备是一个较大型的综合体，其稳定运行受多种因素的制约，其中由腐蚀导致的故障需要引起特别的关注。

    风力发电装备的主要部分处于露天环境下运行，环境气候的影响显著，其面临的环境气候类型主要分为：海岸；近

海离岸；草原；沙漠。其中海岸和近海离岸条件下盐分的侵蚀问题特别突出，由此产生的故障可能发生在设备的任何

部位，包括基座、塔架、电机、传动系统、控制系统、输电系统等。全球首个大型海上风电场荷斯韦夫在投入运行后

不久，部分风机机组的变压器、发电机即开始出现技术故障，经过技术分析，普遍认为离岸的气候条件、空气中盐份

侵蚀是重要的因素。由于腐蚀环境的不良影响，给装备的稳定运行带来佷大影响，同时使得运行维护成本上升。

    当风力发电装备安装于沙漠和草原地区时，设备的露天部分可能遭受沙尘暴的侵袭，也会带来相应的严重腐蚀问题

（磨损和冲刷），威胁设备的正常运行。

    此外，应力的影响也不容忽视。在设备运行过程中，设备的某些部分受到各种来源的恒定应力或交变应力的作用，

这些应力因素可能与环境协同作用，产生应力腐蚀和腐蚀疲劳问题，严重威胁设备的安全运行。昼夜温差巨大也会给

设备带来一系列腐蚀问题，造成设备故障（例如：内腔凝露造成腐蚀）。

    风力发电装备有相当部分由钢铁材料构成，特别是承力部分以钢铁为主。钢结构由于自重轻、承载能力高、抗震性

能好和施工安装便利等优点，在各类工程中被大量应用，但是由此带来的的腐蚀问题也非常严重，腐蚀成为影响结构

安全性的重要因素。由于腐蚀造成的经济损失也是一个惊人的数字，有人通过对国内5个行业的调查分析得出每年由于

腐蚀造成的损失占国民经济的5%-6%。各国腐蚀防护专家普遍认为，如果能够正确了解腐蚀机理，有针对性地合理使

用腐蚀防护技术，会降低因腐蚀造成的经济损失25%-30%。对于风力发电装备来说，则能够直接保证其长期安全运行。

    由于钢结构暴露在大气中，其主要的腐蚀为大气腐蚀。金属在大气中的腐蚀主要是金属表面形成的电解质液态膜与

空气中的去极化剂同时作用的结果。存在电解质液态膜时，阳极氧化反应将金属溶解，而阴极反应通常被认为是氧的

还原反应。

    大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成

户外钢铁结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀。

    工业气体含有SO2、CO2、NO2、Cl2、H2S及NH3等，这些成份虽然含量很小，但对钢铁的腐蚀危害都是不可忽视的，

其中SO2影响最大，Cl2可使金属表面钝化膜遭到破坏。这些气体溶于水中呈酸性，形成酸雨，腐蚀金属设施。

    海洋大气的特点是含有大量的盐，主要是NaCl，盐颗粒沉降在金属表面上，由于它具有吸潮性及增大表面液膜的导

电作用同时Cl-本身又具有很强的侵蚀性，因而加重了金属表面的腐蚀。钢结构离海岸越近腐蚀也越严重，其腐蚀速度

比内陆大气中高出许多倍。

       根据碳钢在大气中腐蚀的主要影响因子，有人提出腐蚀速率的经验计算公式：M=0.484T+0.701W+0.075H+8.202S-0.022Y-52.67

       式中：M—碳钢在大气中的腐蚀量，mg/(dm2•d)；

       T—地区气温，℃；

       W—地区湿度，%；

       H—海盐粒子量，mg/L；

       S—SO2量，mg/(dm2•d)；

       Y—降水量，mm.

      从以上分析可以看出，对暴露在空气中的钢结构，腐蚀相关因素为气温、湿度、海盐粒子量（主要为氯离子腐蚀）

和SO2量。

   国内一些科研单位对碳钢及耐候钢在我国不同地区经8年自然暴晒试验的数据如下（µm/a）：

 由上表可见，海洋大气环境的腐蚀远大于内陆环境，南方潮湿环境大于北方干燥环境。普遍认为大气腐蚀的因素中

湿度（湿润时间）、SO2和氯化物污染水平最为关键。按照国际标准化组织的腐蚀分类体系，ISO12944标准将腐蚀类

型分为以下几类：

         ISO12944标准―腐蚀定义和环境（仅作参考的温性气候下的典型环境）：

腐技术的简单移植无法解决根本问题，有必要研究和开发符合其自身特点的专有技术。

    综合上述各方面，针对风力发电装备特点，在此提出需要深入研究的关键问题：

       1、 揭示关键材料和结构（如基座、塔架、浆页、电机、轴承、电路结构等）在对应环境介质中（如海水、海浪、

海岸大气、沙尘气候、高低温剧变等）的腐蚀/冲蚀行为和失效机理，建立腐蚀模型，并提出高效的耐腐蚀/冲刷表面处。 

       2、研究相应关键材料和部位的应力腐蚀和腐蚀疲劳行为，取得关键数据，明确腐蚀行为与腐蚀介质的相关性，并

提供切实有效的防腐蚀对策；

        3、研究各种相关材料与金属结构等异种材料接触界面及零件之间连接部位的接触腐蚀规律，各种失效形式（包括

微动磨损、应力腐蚀、塑性变形、剪切破坏、热致失效等）发生的条件、失效成因、影响因素与特性，建立热力学、力

学、电化学综合影响理论模型，探讨结构设计原则和表面强化的机理与策略；

        4、发展先进高效的防腐蚀涂、镀原理和相应技术，应当具有防护环境介质腐蚀的长期效果（例如：20年，应与装

备寿命相匹配）；先进高效的应力腐蚀防护技术；高效的耐冲刷表面涂、镀技术；针对设备内部空间的高效的长效防潮

密封、绝缘技术。

    上述第1、第2、第3点应与装备设计相结合，使防腐蚀理念和措施从设计开始就得到贯彻和实施，从源头保证装备整

体的综合防腐蚀效果。

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