浅议风电塔筒防腐施工的质量管理与控制

浅议风电塔筒防腐施工的质量管理与控制

朱志勇 李国莉

内蒙古航天金岗重工有限公司 内蒙古呼和浩特市 010076 摘要： 随着我国风力发电事业的发展，越来越多的风电场相继建成，风电场的维护也越来越受到重视。风电塔筒是风力发电的塔杆，主要在风力发电机组中起支撑作用，同时吸收机组振动。基于此， 本文详细探讨了 风电塔筒防腐施工的质量管控。

关键词：风电塔筒；防腐施工；质量；控制

风电塔筒是风力发电系统的重要组成部分，起到支撑和减压作用，为系统的正常运行提供可靠保障。由于风电塔筒所处环境恶劣，易受外部环境影响发生腐蚀及损坏，从而削弱塔筒防护功能，不仅降低发电效率，而且增加运营成本，不利于风力发电的可持续发展。因此，研究风电塔筒防腐施工的质量管控具有重要意义。

一、塔筒喷砂除锈质量管控

塔筒严格的表面处理是决定涂层质量的主要因素，表面处理不仅要形成清洁的表面，消除金属腐蚀隐患，还要使表面粗糙度适当，增加涂层与基体表面附着力。

1、基体管控。为保证钢结构表面能充分发挥涂料性能，在喷砂前应对气孔、焊渣、焊瘤、咬边等电焊缺陷进行修理。所有焊缝打磨光顺，并清除所有钢板锈蚀、氧化皮等。经处理后的基体表面应干燥、无灰尘、无油污、无氧化皮和无锈迹，表面粗糙度级别应符合技术规范要求。若钢材表面有可见返锈现象湿或被污染，则需要重新清理至上述要求级别。

2、环境管控。当金属表面有水、冰层、潮气层及雨雪雾等恶劣天气下的室外环境，不得进行喷砂表面清理作业。当环境相对湿度大于85％或金属表面温度低于露点温度3℃时，不得施工。为了不影响外界环境，有效控制作业环境，喷砂除锈施工最好在有除尘设施的车间进行。

3、磨料质量管控。用于喷射的磨料应干燥、无污染、清洁、无杂物，不得影响涂料性能。磨料大小应能产生规定涂料系统所需的粗糙度。当选择合适的钢丸及钢砂大小直径颗粒时，一般为0.6～1.0mm。选择非金属磨料时，磨料硬度应大于莫氏6级。磨料盐分应小于250μs，无油脂。

二、塔筒油漆施工质量管控

根据不同地区，塔筒内外表面承受的腐蚀类别不同，这在塔筒制造技术规范中一般都有要求，必须严格执行。油漆施工应在厂内进行，避免在大风或扬尘天气施工，并注意以下方面的控制。

1、油漆施工环境的控制。环境相对湿度大于85%或金属表面温度低于露点温度3℃，环境温度低于-10℃时，不得施工。当环境温度为-10℃～5℃时，必须采用冬用涂料施工，常温涂料施工环境为5℃～35℃。

2、油漆混合质量管控

①经过一段时间放置后，油漆会在不同程度上沉淀及分层。因此，开罐后，在使用前，用搅拌或搅棒完全搅拌均匀，否则会影响油漆成膜质量。油漆按比例混合均匀后，根据说明书熟化，排除气泡。使用工作状态良好的搅拌器，使油漆混合均匀彻底。

②确保多组分油漆按比例混合。大量使用时，桶对桶混合；双组分油漆拆套使用时，应将各组分搅拌均匀，然后确定油漆用量，准备一把钢尺和一只用于混合油漆的空桶，以直尺底端为基线，在直尺上按比例标明固化剂用量及油漆用量，然后将其放入空桶中，将固化剂添加到其标记上，再将主剂添加到油漆用量标记即可。

③双组分油漆混合前，先将主剂和固化剂搅拌均匀，然后在搅拌主剂的同时加入固化剂；再加入一定量的稀释剂，在固化剂桶中将桶洗净，然后将固化剂桶体中的成份倒入主剂桶体中搅拌均匀，必须使用正确的稀释剂。

④双组份油漆的主漆与固化剂一旦混合后有一定使用时间，若超过使用时间，油漆会失效。应特别注意，超过罐内使用寿命，不能添加稀料继续使用。因此，在使用时注意用多少就混合多少，而且必须在使用时间内用掉。若有剩余，不要涂装，以免造成更大浪费。

3、油漆施工间隔期控制。在完成一道漆涂装后，在涂装下道漆前，必须确保是否达到规定的涂装间隔时间，否则不能涂装。对于双组分类油漆，除确保在最短涂装间隔后进行涂装外，最好在最短涂装间隔到以后立即涂装下道漆，以确保良好的层间附着力。

4、油漆干膜厚度的检测控制。不同地区不同类型塔筒内外表面设计底、中、面漆漆膜厚度不同，漆厚度值参照塔筒技术规范要求执行。各道油漆施工时，注意漆膜的均匀性，必须随时检测，掌握漆膜厚度并达到规定值，以保证涂装质量。

膜厚控制原则：膜厚控制应符合两个85%的规定，即85%的测点应大于规定膜厚的85%以上，其余15%的测点应达到规定膜厚的85%。

三、风电塔筒防腐措施

1、选择合格的防腐蚀涂料。适合风力发电的场所应具有风速快、人烟稀少、地面开阔等特点，并根据实际应用环境解决风电塔筒耐风沙侵蚀、海洋大气、盐雾等问题。我国幅员辽阔，南北气候不同，所需防腐技术也不同。因此，在选择防腐涂料时，应充分考虑自然环境影响，选择性能优良、质量可靠的防腐涂料产品，以便对风电塔筒进行防腐保护，确保其在各种复杂环境中不受腐蚀。

目前，我国风电铁筒大多采用欧美标准的聚氨酯涂料，这种涂料技术相对成熟，具有良好的耐候性，但其使用寿命有限，需经常维护甚至重涂。重涂和停机维修成本极高，远高于初次涂装涂料本身成本，存在很大的安全隐患。近年来，一些涂料生产商推出了高性能、长效保护的氟碳体系涂料，具有超强的耐候性、耐沾污性、耐粉化、保光保色性、优异的物理机械性能，能屏蔽底材，只需20微米膜厚即能满足40年防腐要求，在风机正常使用寿命内，无需维护或只需一次维护即可延长涂装保护层的有效使用寿命，提高风电塔筒使用寿命，降低维护成本，已广泛应用于风电塔筒的防腐系统中。

2、提供理想的防腐操作环境。由于风电塔筒体积大，在防腐和技术操作中不可避免地会出现各种问题，比如喷丸时，将塔筒放置在转胎上，打砂易使表面在打砂后再次与转胎接触，灰尘和砂粒挤压筒体表面，易造成筒体表面污染，甚至有掉落的危险，喷漆时转动塔筒会损坏油漆表面，增加维修面积和难度。但风电塔筒筒体位于固定位置不旋转，又易造成油漆喷涂厚度不均匀，形成塔筒表面流挂、桔皮等各种缺陷，因此，防腐时，支撑和转动塔筒提供理想的防腐操作环境是保证良好防腐效果的关键。操作时，可根据实际情况设计制造合适的风电塔筒旋转工装，将其用于防腐作业中，筒体两端通过螺栓与工装连接，使其表面不与支撑点直接接触，避免筒体喷砂和喷漆时二次污染造成返修，筒体连续转动喷涂能使涂层更加均匀，工人操作更方便，更易形成稳定的喷涂工艺，确保喷涂质量的稳定性，工装的使用可为风电塔筒防腐提供理想的操作环境，防止因施工环境因素导致最终产品达不到要求，缩短防腐工序时间，提高效率，保证防腐质量。

3、采用合适的防腐技术和施工工艺。风电塔筒防腐是一项庞大的工程，只有采用适当的维修技术，才能达到事半功倍效果。首先，应处理局部锈蚀零件表面，风电塔筒氧化锈蚀层及旧涂层等锈蚀部位可通过喷射法去除，喷射法可彻底去除被氧化甚至产生坑蚀钢板深层的锈蚀及旧涂层，处理后部位边缘用动力砂轮打磨，形成梯度过渡层，使油漆施工后表面光滑。其次，按原始配套方案手刷或滚涂底漆，在不污染边缘的原始涂层，有效控制底漆消耗，使其达到规定膜厚。再次，为保证涂层能达到原始配套施工膜厚，中涂漆施工可采用刷涂或喷涂，此时应注意保护遮挡边缘区域，有效控制消耗，确保外观效果。最后，根据不同防腐施工方案，采用不同面漆喷涂方法，如在沿用上述步骤后，可喷涂或刷涂局部修补，以满足原始设计厚度要求，若是全部面漆修补，中间漆施工达到厚度标准后，彻底清洁整个塔筒外边面，使已涂漆表面得到清洁后再喷涂整体面漆，以保证风电塔筒外观颜色能长久靓丽光泽，并对塔筒表面起到一定封闭作用。

参考文献：

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[2]张世改.浅议风电塔筒防腐施工的质量管理与控制[J].中国新技术新产品，2015(02).