从耐盐水到抗氯离子渗透,十一个项目支撑海上风电工程防腐蚀设计
从耐盐水到抗氯离子渗透,十一个项目支撑海上风电工程防腐蚀设计
海上风电场常年处于高盐雾、高湿度、强紫外线、海水浸泡的严酷腐蚀环境中,钢结构与钢筋混凝土结构的防腐蚀设计直接关系到风电场的安全运行和全生命周期经济性。2021年10月,能源行业标准NB/T 10626—2021《海上风电场工程防腐蚀设计规范》正式实施,为海上风电场工程的防腐蚀设计提供了系统化的技术依据-1。
值得注意的是,本规范适用于海上风电场工程钢结构和钢筋混凝土结构的防腐蚀设计,但不适用于海上风电机组及塔筒的防腐蚀设计——后者有其他专项标准予以规范-1。
化学工业合成材料老化质量监督检验中心深耕高分子材料老化与防老化研究已逾六十年,在耐候性检测、防腐检测、寿命评估等方面积淀深厚。下面以NB/T 10626—2021的核心检测项目为脉络,逐一梳理这十一个项目背后的技术意义。
一、环境模拟试验:还原海洋腐蚀工况
耐盐水试验是评价涂层在海水浸泡环境中防腐蚀能力的基础方法。海上风电场钢结构长期处于全浸区,耐盐水性能不足会导致涂层起泡、剥落,进而引发基材腐蚀。该检测直接对应规范4.3.3条款的要求。
浸水试验与耐盐水试验同属海洋环境模拟评价体系。本中心在海上风电叶片防腐涂料和复合材料检测方面积累了丰富经验,可依据国家标准开展全浸与间浸试验,评估涂层在海水环境中的稳定性-9-13。
耐湿热试验模拟高湿度与高温交替作用的环境条件。海洋大气中的湿热效应会加速涂层的老化进程,导致附着力下降、防护功能衰减。中心配备全套湿热老化试验设备,可按国家标准开展湿热老化试验评估-28。
耐盐雾试验通过模拟海洋大气含盐腐蚀环境,检验涂层的抗锈蚀、抗起泡能力,是海上风电场防腐蚀设计的核心试验项目之一。中心可灵活按照国际标准(ISO)、国家标准(GB)、行业标准、ASTM、DIN和JIS等多种标准体系开展盐雾试验-28。
人工加速老化实验将紫外辐照、湿热循环等多种应力条件叠加,压缩涂层在实际服役条件下的老化过程。海上风电场涂装材料在湿热交替、紫外线辐射和腐蚀介质共同作用下,老化速率显著高于内陆环境。中心在人工加速老化方面经验丰富,配备了氙弧灯、紫外灯、碳弧灯等各类老化试验箱,可按多种国内外标准体系开展试验评估-15。
二、涂层物理与力学性能:保障防腐蚀实效
附着力是涂层体系发挥防护功能的根本保障。海洋环境下涂层附着力的衰减往往是最早出现的失效信号之一。按照4.3.7条款的要求,附着力检测是评价涂层与基材结合强度的关键指标。
耐冲击性反映了涂层抵抗外力冲击破坏的能力。海上风电结构在施工、运维过程中可能受到工具碰撞、海浪冲击等机械作用,耐冲击性不足可能导致涂层局部破损,形成腐蚀的起点。
抗氯离子渗透性是针对钢筋混凝土结构防腐蚀的核心项目。氯离子是引发混凝土中钢筋锈蚀的最主要诱因,抗氯离子渗透性直接决定了钢筋混凝土结构在海洋环境中的服役寿命,本规范将其作为关键性能指标予以规定。
粘结强度主要针对涂层与混凝土基材之间的结合效果,对于结构防腐蚀的长期有效性具有直接影响。上述四项指标均在规范5.3.1中予以规定。
耐碱性用于评价涂层在混凝土碱性环境中的稳定性能。钢筋混凝土结构中的碱环境可能对涂层产生侵蚀作用,耐碱性检测是确保防护体系长期有效的重要项目之一。
中心可开展全套机械性能与物理性能检测,包括附着力(划格法/拉开法)、耐冲击、柔韧性、耐磨性、拉伸性能等,为涂层体系提供全面的性能评价依据-13。
三、工程实践:从港珠澳大桥到海上风电
化学工业合成材料老化质量监督检验中心在海洋工程防腐蚀检测领域拥有深厚的工程实践积累。
中心长期承担着大量的海港码头防腐、海上平台防腐、核电站防腐、大型钢结构防腐等工程的防腐检测工作。在港珠澳大桥防腐项目检测、厦深铁路防腐项目检测、核电站防腐蚀检测、海港码头防腐等重大工程中均承担了关键检测任务-13。
在海上风电领域,中心承接了中广核阳江南鹏岛海上风电场工程防腐项目检测等大型防腐项目,为风电叶片防腐涂料提供了大量盐雾试验、氙灯老化试验及力学性能评价服务-13。中心还获得了DNV GL集团认可实验室资质(风电设备叶片涂料和涂层),可为海上风电设备提供国际认可的检测服务-12。
关于化学工业合成材料老化质量监督检验中心
中心成立于1986年,隶属于广州合成材料研究院有限公司,前身是1961年成立的化学工业部合成材料老化研究所,在材料老化与防老化研究领域拥有超过六十年的专业基础数据积累-32。
中心设有八大检测室:抗老化重点检测室、防腐蚀重点检测室、材料寿命评估检测室、涂料综合重点检测室、橡胶塑料综合重点检测室、有害物质环保分析检测室、化学品危险性鉴定检测室、华南自然暴晒场,形成了覆盖材料全生命周期的检测能力-11。中心通过了中国合格评定国家认可委员会实验室认可(CNAS L1135)和国家计量认证(CMA),具备公正第三方检验检测地位-14。实验室面积近4000平方米,配备各类先进检测仪器460余台套-12。
在权威资质方面,中心获批“工业(合成材料老化)产品质量控制和技术评价实验室”,是国内首批国家应急管理部授权的国家化学品物理危险性鉴定机构,同时取得中国民航总局适航批准放行证书,并获得中国商飞试验资格证书,在材料可靠性评价领域具备多方权威认定-14。
如需依据NB/T 10626—2021标准对海上风电场工程用防腐材料等开展相关检测,欢迎联系化学工业合成材料老化质量监督检验中心。六十年专业积累,用真实数据为您产品质量护航。
检测咨询:020-32377636
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