海風鹽霧對風力發(fā)電機組的危害及防治措施

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隨著二十世紀后期科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些新技術(shù)成果投入運用和新型材料的相繼開發(fā)成功，風力發(fā)電機組單機容量已從先前的幾百瓦發(fā)展到如今的幾兆瓦。風能已成為當前技術(shù)最成熟、最具備規(guī)模開發(fā)條件的可再生潔凈能源。風能發(fā)電不排放任何污染物，可以減輕環(huán)境污染，節(jié)約礦物資源，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，為構(gòu)建和諧社會提供堅實的物質(zhì)基礎。由于風力發(fā)電機組是利用風能發(fā)電，空氣中的有害物質(zhì)自然會帶來對設備不利的負面影響。本文將針對空氣中的鹽霧危害問題做出深入探討，為提高設備可利用率建言獻策。

　　1 鹽霧的形成空氣中能容納一定量的水汽，氣溫愈高，空氣中所能容納的水汽愈多，反之愈少。當空氣溫度低到不能容納原先所含有的水汽時，過剩的水汽便凝結(jié)成小水滴。沿海地區(qū)空氣中含有大量隨海水蒸發(fā)的鹽分，其溶于小水滴中便形成了濃度很高的鹽霧。

　　2 鹽霧的腐蝕特點2.1 鹽霧中的主要成分為NaCl，而NaCl 的溶液中是以Na＋和Cl－的形態(tài)存在的，由鹽霧技術(shù)研究的“集成電路的可靠性試驗”得知鹽霧的沉積率與Cl－的濃度成正比關(guān)系。

　　所以在含鹽濃度高的海邊，其沉積率也很大，高濃度的鹽霧自然成為NaCl 溶液的載體。

　　2.2 而由試驗又可以知道鹽霧的腐蝕作用受到溫度和鹽業(yè)濃度的影響，當溫度在35 攝氏度，鹽液濃度在3%時其對物體的腐蝕（化學反應）作用最大。鹽霧中高濃度的（NaCl）迅速分解為Na+離子和活躍的Cl－離子與分子式很活躍的金屬材料發(fā)生化學反應生成強酸性的金屬鹽，其中的金屬離子與氧氣接觸后又還原生成較穩(wěn)定的金屬氧化物。

　　另外，任何金屬材料在介質(zhì)中都有自己的腐蝕電位，在同一種介質(zhì)中電位越正的金屬其活性就差，金屬就不易腐蝕。目前用于風力發(fā)電機組設備上的主要為鐵、鋁、銅等活性極強的金屬材料。

　　由上面所述得出結(jié)論是，鹽霧對金屬物的腐蝕破壞主要條件有：濃度、溫度、含氧量、腐蝕電位。

　　3、鹽霧對風力發(fā)電機組的危害我國東南部沿海，屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，多年年平均氣溫都在20℃以上，年平均最高氣溫26℃，年平均最低氣溫19℃左右。盛行的海陸風把含有鹽分的水汽吹向風電場與設備元器件大面積接觸，這些因素使設備受鹽霧腐蝕的速度大大加快。

　　鹽霧給風力發(fā)電機組帶來的危害主要為：

　　3.1 鹽霧與空氣中的其他顆粒物在葉片靜電的作用下，在葉片表面形成覆蓋層，嚴重的影響葉片氣動性能，產(chǎn)生噪音污染和影響美觀。

　　3.2 經(jīng)過一系列的化學反應后使設備原有的強度遭到破壞，使風力發(fā)電機組的承受最大載荷的能力大大降低，使設備不能達到設計運行要求，給設備安全運行帶來嚴重后果。

　　3.3 鹽霧與設備電器元件的金屬物發(fā)生化學反應后使原有的載流面積減小，生成氧化合物使電氣觸點接觸不良，它們將導致電氣設備故障或毀壞。給風場的安全、經(jīng)濟運行造成大的影響。

　　4、對鹽霧的防護措施針對風力發(fā)電機組的實際運行環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)趨勢，綜合考慮經(jīng)濟因素后提出具有較強性價比的幾點防腐保護措施：

　　4.1 應用金屬壓延防腐處理技術(shù)在材料剪切加工過程中時，使材料端面形成保護膜。

　　4.2 使用鋅鉻膜（達克羅）涂層工藝技術(shù)對設備金屬表面處理。其防銹機理為：（1）鋅粉的受控自我犧牲保護作用 ；（2）鉻酸在處理時使工件表面形成不易被腐蝕的稠密氧化膜；（3） 層層覆蓋的鋅片相互疊加的涂層形成了屏蔽了作用，增加了侵入者到達工件表面所經(jīng)過的路徑。而且，由于達克羅干膜中鉻酸化合物不含結(jié)晶水，其抗高溫性及加熱后的耐蝕性能也很好。

　　4.3 在葉片表面噴涂光觸媒涂料，它利用陽光、雨水、空氣作為基本反應介質(zhì)，使污染物附著后被分解達到防霧、自清潔目的；

　　4.4 經(jīng)常巡查、發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)腐蝕情況后及時用新型環(huán)保的金屬表面涂裝前處理劑進行處理，因為它能迅速與基材金屬發(fā)生反應生成絡合物，在金屬表面形成致密單分子保護膜，阻止氯等物質(zhì)對金屬的侵蝕，其后涂上高性能的納米涂料。

　　4.5 對電氣元器件集中的區(qū)域進行密封防潮、降溫保護以減緩腐蝕速度。

　　隨著科技的進步，許多技術(shù)難關(guān)的突破，將會有更多的新材料、新技術(shù)投入使用，將給設備防腐帶來新的技術(shù)保障。