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风电设备的粉末涂装和技术要求

2020-12-13 15:51:07 来源:鑫天宇自动化 757人看过
摘要:风电设备的运行环境多种多样,从平原到山区,从内陆到沿海和海上,不同环境对设备的腐蚀能力要求差别很大,因此需要的防护体系也不同。

风电设备的运行环境


j9九游会风电设备的运行环境多种多样,从平原到山区,从内陆到沿海和海上,不同环境对设备的腐蚀能力要求差别很大,因此需要的防护体系也不同。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的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。标准根据暴露了一年的低碳钢或锌标准样板的质量或厚度损失数据来评估定义腐蚀性类别,具体见表1。ISO 12944直接引用了此表数据。此表的数据具体标本及其在暴露前后的处理参考ISO 9226。


表1 ISO9223-2012基于标准样板暴露实验定义的大气环境腐蚀性分类和典型环境案例


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风电设备钢结构件涂装实验室检测要求


j9九游会ISO12944是目前钢结构的涂层防腐蚀领域公认的参考标准之一,目前国内外风电设备的防腐蚀保护也主要参考次标准。该标准论述了采用防护涂料体系对钢结构进行防腐蚀保护的内容,其应用领域由以下条件界定:钢结构类型、表面类型和表面处理类型、环境类型、防护涂料体系的类型、工作类型和防护涂料体系的耐久性。钢结构类型定义了被保护钢结构基材的范围;表面类型和表面处理定义了钢结构的表面类型和它们的表面处理;环境类型定义了6种大气环境腐蚀性级别C1,C2,C3,C4,C5,CX和4种结构浸水或埋地腐蚀性级别Im1,Im2,Im3和Im4;防护涂料体系类型定义了不同的腐蚀性环境级别和耐久性要求下所适用的涂料体系,标准仅限于涂覆在环境条件下干燥或硬化的物质,明确指出了不适用于粉末涂料、烤漆和热固化涂料;工作类型指出了标准适用于新建涂装和维修涂装;防护涂料体系的耐久性定义了4种不同的耐久性范围,分别为低(L)、中等(M)、高(H)和很高(VH),其实验室测试程序要求见表2。


j9九游会表2 ISO12944-6 C2至C5腐蚀性级别下,应用于碳钢、热浸镀锌钢和热喷涂金属的涂料体系的测试程序


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根据ISO12944标准的规定,只有通过相关腐蚀等级的实验室检测,该防护体系才能应用在对应的腐蚀环境中。


上文提到ISO12944标准明确说明是仅针对液体涂料,将粉末涂料以及其他涂料体系排除在标准应用范围之外,Qualisteelcoat则弥补了这方面的缺口。Qualisteelcoat是一种用于有机涂层钢结构喷涂的国际质量认证标志。Qualisteelcoat定义了涂料公司内部必须达到的质量水平和要求,以便能够作为Qualisteelcoat许可的公司在市场上提供其产品。它包括了对涂料公司的质量要求的定义,涂料系统和涂料的批准,以及持有Qualisteelcoat质量标签的涂料公司的定期外部质量控制。由于ISO12944-2中的大气腐蚀等级被很多规范广泛地认同和参考,Qualisteelcoat把大气腐蚀等级运用融合在所有类型的有机涂层中。ISO 12944-2定义了C1到C5和CX 6个大气腐蚀等级,这些腐蚀等级和预期使用寿命H(15-25年)一起组成了Qualisteelcoat的涂装系统和喷涂厂认证的基础。


另外,ISO 12944较为注重的是防腐性能,即关注点在钢结构能否安全的达到预期使用年限上,而Qualisteelcoat不仅仅是要求防腐性能,它还包括了工件达到了预期的使用年限后,涂膜表面还能保持一定的装饰性能,即包含了涂膜耐候性的内容。


粉末涂装解决方案


涂装防护体系


为实现风电设备的长效运行,各结构件的涂装防护必须合理设计,并严格按照设计材料和工艺参数执行。涂装体系是涂装过程中所涉及到的整个流程,从原材料到最终的成品。Qualisteelcoat根据基材,前处理,有机涂料的类型定义涂装系统(见图1)。完整的涂装体系应包括:


j9九游会图1 Qualisteelcoat根据基材,前处理,有机涂料的类型定义涂装系统


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正如图中所示,涂装体系包括从基材到成品的整个过程:


基材


对于风电设备来说,基材包括各种钢材,包括各种表面含有金属涂层的钢材,也包括电泳后的钢材。当然,钢材进行金属喷涂、浸涂或电泳等之前也需要进行物理或化学的前处理,以保证金属涂层或电泳层与钢材之间的结合力。


前处理


j9九游会前处理是指在涂料或金属喷涂前对基材进行的表面处理,可以是单一的化学或物理前处理,也可以两者兼有。前处理的目的是除去基材表面油污、增加基材表面粗糙度、或者形成一层较薄的保护膜增加与有涂层的结合力,进而提升防腐蚀效果。


有机涂层


包括各种粉末涂料或者液体涂料喷涂之后形成的有机涂层,可以是单层喷涂,也可以是多层喷涂。


Qualisteelcoat根据不同的基材开发了下面的表格,定义粉末涂料体系和电泳在不同的涂装系统中能达到的腐蚀等级。即Qualisteelcoat认为,每一种基材都有它所能够达到的最高防腐等级(见表3),当然这是以合理的前处理和防护涂层为前提的。


表3 粉末涂料体系根据不同涂装系统能达到的腐蚀等级


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