海上风电钢结构基础防腐层提前失效的应对措施

   2014-09-04 CWEA《风能》2万

  我们发现有防腐层损坏的钢结构基础设计的船舶停靠装置不合理,在船舶靠泊的时候受海水流动的影响,船舶容易撞击到钢结构基础上,另外,风场所处海域漂浮物比较多,也会对钢结构基础产生撞击。而本项目在进行钢结构基础防腐方案设计时没有考虑外力撞击对油漆的影响,因而许多区域在遭受外力撞击时出现油漆层被撞坏并脱落的现象,从而影响了防腐涂层的使用寿命。
 
  二、海洋生物的附着
  由于风电机组所处海域生长着大量的海蛎子(也叫牡蛎),其具有许多独特的生活习性,刚出世的幼蛎,可以在水中自由游泳,但当它们遇到合适的环境,就开始寄生在岩石或其他坚硬的海中物体上,终生过着固着式的生活,难以被清除,从而在钢结构基础上形成外污损层。海蛎子附着在钢结构基础上以后,虽然能够阻碍碳钢表面的氧分子向腐蚀表面扩散,能对碳钢的腐蚀有一定的保护作用,但是由于附着层的不渗透性和外污损层中嗜氧菌的呼吸作用,使碳钢表面形成缺氧环境,有利于硫酸盐还原菌(SRB)的生长,从而加速碳钢的厌氧腐蚀。 


 

根据电化学腐蚀原理和实验事实,硫酸盐还原菌(SRB)诱导碳钢腐蚀的机理如下:Fe-2e→Fe2+(阳极反应)2H++2e→H2(阴极反应)SO42-+8H→S2-+H2O(SRB阴极去极化)S2-+2H+→H2S(阴极去极化)Fe2++S2-→FeS(阳极去极化)Fe2++H2S→FeS+2H+
   上述反应所需H+来源于SRB代谢出有机酸的电离以及水的电离,从上述机理可以看出在整个电化学腐蚀过程中,硫化物(S2-),特别是H2S既有阴极去极化作用,又具有阳极去极化作用,从而加速了碳钢的腐蚀,严重的影响了海上风电机组钢结构基础的使用寿命。 
  解决措施
  为了保证风电机组的安全稳定运行,在找出造成钢结构基础防腐层损坏的原因以后,我们必须采取针对性的措施进行解决。
   一、应对外力撞击的措施 
  (一)根据该风场的水流特性优化原船舶停靠装置的设计,并在船舶停靠处增加相应的保护舷,保护舷可以吸收船舶停靠时的冲击能量,从而减轻对钢结构基础的破坏作用; 
  (二)考虑船舶停靠时对于钢结构基础的撞击作用,在船舶停靠处需要选择耐撞击强度高的油漆;
  (三)鉴于该风场所处海域漂浮物较多,因此需要在钢结构基础外围设置隔离设施,从而减少漂浮物与钢结构基础接触的可能性。 
  二、应对海洋生物附着的措施 

 
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