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海上风电塔架的四个不同区域指的是什么?
返回列表 来源: 发布日期: 2022.04.15

       我国的海上风能资源极为丰富,各沿海地区间的风能资源差异也远比陆地要小,这就诞生了很多海上风电装机,且海上风电由于不受地形、城市规划影响,享受着更多的资源量。那么,海上风电塔架的四个不同区域分别指的是什么,它们又该如何防腐蚀呢?

海上风电装机图(图片来源:网络)

       海上风电塔架部分,根据不同产品防腐应用情况以及区域实际腐蚀环境,可以划分为四个不同区域,即:潮差区飞溅区全浸区海泥区

       海洋是有水位变化的,也就是潮汐的由来。有一个平均高潮位,也会有一个平均低潮位,这二者之间的区域就称为潮差区,在潮差区的钢铁表面,经常会与含有饱和氧气的海水接触,由于海洋潮差变化的原因,会加剧钢铁腐蚀;在有浮游物体和冬季流冰的海域,潮差区的钢铁还会受到撞击。

钱塘江潮汐爆发瞬间(图片来源:网络)

       说完了潮差区,再来看看飞溅区,飞溅区会使得碳钢出现一个腐蚀峰值,在不同地区的海域,其腐蚀峰值在平均高潮位的距离有所不同。腐蚀最严重的部位是在平均高潮位以上的飞溅区,在这一区域,由于含氧量比其他区域高,氧元素的去极化作用促进了碳钢的腐蚀;与此同时,飞溅的浪花冲击也有力地破坏了碳钢表面的保护膜或覆盖层,所以钢表面的保护层在这一区域剥落更快,从而造成十分严重的局部腐蚀。

海洋钢结构的飞溅区保护(图片来源:网络)

       全浸区,其实更多地并不在于如何将除锈防锈做到彻底,因为钢结构全浸于海水中,是不可能做到彻底除锈防锈的。诸如风塔管架平台的中下部位这样的全浸区,长期浸泡在海水中,钢铁的腐蚀会受到溶解氧、海水流速、盐度、污染物和海生物等因素的影响,由于钢铁在海水中的腐蚀反应受到氧的氧化还原反应所控制,所以,溶解氧在全浸区内,对钢铁的腐蚀起到主导作用。在位于平均低潮位以下附近的海水全浸区,其风塔钢桩在海水起伏这一潮间带出现腐蚀最低值,其值甚至小于在海水全浸区和海底土壤的腐蚀率。

       海泥区则是位于全浸区以下,主要由海底沉积物构成。海底沉积物的物理性质、化学性质和生物特性随着海域和海水深度的不同而不同。海泥区实际上是饱和的海水土壤,是一种比较复杂的腐蚀环境,既有土壤的腐蚀特点,又有海水的腐蚀特性。海泥区含盐度高、电阻率低,但是供氧不足,所以一般钝性金属的钝化膜是不稳定的。海泥区含有硫酸盐还原菌,会在缺氧的环境下生长繁殖,会对埋入海泥区的钢铁造成比较严重的腐蚀。

海泥(图片来源:网络)

       以上四个区域,是海上风电塔架的四个不同区域。了解过这四个区域,我们来看看这四个区域上方的那个区域 ---- 海洋大气

   海洋大气是指在海平面以上由于海水的蒸发,形成含有大量盐分的大气环境。此种大气中盐雾含量较高,使得金属的防腐蚀能力大打折扣。与浸于海水中的钢铁腐蚀不同,海洋大气腐蚀同其他环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一层薄水膜而引起的。海洋大气中相湿度较大,同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子,所以空气的相对湿度都高于它的临界值;以及潮差区的钢铁表面经常会与含有饱和氧气的海水接触,由于海洋潮差变化的原因而使钢铁腐蚀加剧,在有浮游物体和冬季流冰的海域,潮差区的钢铁还会受到撞击。

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