海上風電設備腐（fǔ）蝕危害

近年以來，我國對綠色可再生能源的投入是前（qián）所未有的巨大，隨之而來的是發展風電被提升到了（le）史無（wú）前例的戰（zhàn）略高度（dù）。隨著我國海上風電開發和利用的速度加快，海上風電機組的（de）腐蝕防護問題亟待解決。

海上風電經過20多年的發展，技術已日趨成熟起來，目前已（yǐ）進入大（dà）規模開發階段。我國（guó）的（de）海岸線較長，可開發和利用的海上風（fēng）能（néng）資源非常豐富，根據國家氣象部門給出（chū）的數（shù）據統計，我（wǒ）國近海可開發和利用的風能儲量就達到7.5億千瓦，遠（yuǎn）海風能儲量（liàng）則更加龐（páng）大，因此海上風電在我國有著廣闊的發展空間。同時，我國（guó）海上風能資源大部分分布在東南沿海（hǎi）地區，而這（zhè）些地區都是我國經濟發達地區，能源（yuán）需求巨大，因此開發（fā）豐富的（de）海（hǎi）上（shàng）風能資源將有效改善我（wǒ）國當前的能源供應結構。
 
問題來了，相（xiàng）對於陸上風電，海上（shàng）風電（diàn）所處環境要複雜得多，海洋大（dà）氣區高濕度、高鹽霧、長日照，海浪（làng）飛濺區幹（gàn）濕交替，水下區域則是長時間海（hǎi）水浸泡、生物附（fù）著等，腐蝕環境（jìng）非常苛刻，這給海上風電設備的腐蝕防（fáng）護帶來了嚴峻挑戰。海洋腐（fǔ）蝕不僅（jǐn）會縮短機組運營壽命，給海上風電機組帶來（lái）巨大安全隱患，而且也會大大增加海上風電的建設投資和運行維護成本。因此，防腐蝕（shí）是（shì）海上風（fēng）電必須考慮的問題。當（dāng）然，無論是海上風電（diàn）還是陸上風電（diàn），腐蝕和生物汙損都（dōu）會嚴重威脅設施（shī）的安全運行。

海上風電設備腐（fǔ）蝕機理：

海洋環境是腐蝕性（xìng）非常嚴酷的自然環境。海水是一（yī）種具有很強腐蝕性的電解質溶液，含有大量鹽類，包（bāo）括氯化鈉及含有鉀、溴、碘（diǎn）等元素（sù）的鹽類。海水中溶解有氧氣、氮氣、二（èr）氧化碳（tàn）等氣體，而其中的氧氣是引起（qǐ）海水中碳鋼、低合金鋼等（děng）金（jīn）屬結構物腐蝕的（de）重要因素。表層海水氧氣是飽和的，約為8 mg/L，腐蝕性更強（qiáng）。海水溫度呈周期性變化，一般來（lái）說，鋼鐵等的腐（fǔ）蝕速度會隨著海水（shuǐ）溫（wēn）度的升高而增加。另外，海水中含有豐富（fù）的氧微量元素和營養（yǎng）鹽類等，這為海洋生物的生存和繁殖提供了必要條件。而（ér）海洋生物的（de）存在則會影響金屬材料的腐蝕行為與機製。

海上風電場盡管可以在很（hěn）大程度上參考海洋平台現有的防腐經驗，但二者之間也有較大不同（tóng）。因為海上風電場是（shì）無人居住（zhù）的，並且嚴格限製人員接近。而海洋平台是有人居（jū）住的，海（hǎi）洋平台上的防腐塗層檢查和維修可更容易且有計劃地進行，受到腐蝕時可以隨時修補。而海上（shàng）風電場很難做到這一點，維修費用較大，後續維護費用是其成本的7倍（bèi）以上。因（yīn）此，應當更加重視海上風電機組的鋼結構腐蝕，特別是外露於海洋大氣和飛濺區中的部位。一般情況下，大氣區結（jié）構件采取塗料（liào）保護或熱噴塗金屬保護，如大氣區鋼結構一般（bān）采用環氧（yǎng）富鋅底漆、環氧雲鐵（tiě）漆、聚氨酯麵漆或者聚氨酯+氟碳雙重麵漆（qī）三層（céng）塗層體（tǐ）係；飛濺區鋼結構一般采用玻璃鱗片（piàn）漆、環氧耐磨漆雙（shuāng）層塗層體係；全（quán）浸區（qū）一般采用玻璃鱗片漆、環氧厚漿漆雙層塗層體係（xì），並采取犧牲陽極進行協同防腐。
 
目前常用的風電塔筒防腐方式時（shí）采用（yòng）拋丸機打砂除鏽，之後由人（rén）工噴塗油漆，全程采用人工作業（yè）、高空吊籃和大（dà）型高空作業車等方式實現，存在勞動強度大、安全係數低、施工周期長、維護費用高等一係列的（de）問（wèn）題。為此，德高潔在2018年開始爬壁機器人的研發，並於2019年取得成功並申報了（le）實用（yòng）新型專利(專利號：ZL 2019 2 0432325.5)，該機器人是（shì）專門針對風電塔筒等小曲率半徑的柱狀鋼結構防腐除鏽和清洗而開發，操作（zuò）者可以通過遙控器控製（zhì）清洗（xǐ）機器人從而完成塔筒表麵的清洗作業。

德高潔自主研發的風電塔筒防腐爬壁機器人采用磁力吸附和真空吸附相結合的原理，具有一定的3D曲（qǔ）麵通過能力以及凸凹麵和焊縫的越障能（néng）力，可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵自如地（dì）爬行，可進行除鏽、清（qīng）洗、噴（pēn）砂、噴塗等多（duō）項（xiàng）作業。機器人帶有安全吊索（suǒ）連接掛鉤，與安（ān）全（quán）升降（jiàng）鋼索裝置連接（jiē），確保機器人不會意外脫落，安全有保障。操作者（zhě）可以通過遙控器控製爬壁機器人從而完成（chéng）塔筒表麵的清洗作業，實現利用人工智能機器人代替“蜘蛛人”，不再需要人工攀爬即能完成塔筒油汙智能清洗，提高清掃效率，降（jiàng）低（dī）安全風（fēng）險。由此可見，利用爬壁機器人對風電塔筒進行清洗除鏽工作是替（tì）代傳統人（rén）工高空作業的必然趨勢（shì）。