摘要:风力发电机组涂料在运用时会遭遭到各种恶劣环境,如温差大、紫外光辐射强、风沙冲突侵蚀、酸雨腐蚀等。本文旨在研发既有杰出耐候性,又有较强的抗风蚀功能、耐盐雾性的高功能配套涂料,可对风力发电机组各部分起到很好的保护作用,延长风电设备的工作年限。风力发电机组涂料主要由叶片涂料与塔筒涂料2部分构成,由于风机叶片和塔筒的材质不同,因而对涂料的要求纷歧,本文主要介绍风机叶片涂料的研发。
关键词:风力发电机组;风机叶片;涂料
一、概述
风能是自然界取之不尽、用之不竭的资源,同时风电也是本钱最低的温室气体减排技能之一。因而风电已经成为重要的代替能源,近年来展开迅猛。2007年全球风电投资中的15%投向中国商场,中国已成为全球最大的风电商场,别的,我国政府拟定的“可再生能源中长期展开规划”也为风电工业制订了清晰的目标。规划提出:到2010年和2020年,中国风电总装机容量要到达500万kW和3000万kW,别的要求新建风电风场,设备70%本地化出产。截至2009年底,我国风电完成并网1613万kW,同比增加92.26%。需求的快速增加也带动了我国风电设备制作业的快速展开。2004年,我国风机整机制作企业仅6家,现在清晰进入风机整机制作的企业已超过70家,别的还有一些公司正在展开进入风机整机制作的前期准备工作。现在运转中的风力发电组用配套涂料简直全部为进口或国外品牌产品,价格居高不下。相对于风电工业的快速展开,国内风力发电机组涂料的展开较慢,缺乏用于风电职业的专用涂料和品牌的号召力。因而国产化风力发电机组涂料极具商场展开潜力。
二、风机叶片涂料的研发
1、叶片涂料的技能要求
叶片的的工作环境比较恶劣,并且工作在高空经常遭到空气介质、沙尘、雷电、暴雨、冰雪的侵袭,别的大型叶片的吊装费用贵重且费时,一般运转10年以上才进行一次保护,因而对保护叶片的涂料要求极高。
⑴叶片涂料与底材要有优异的附着力,现在职业界公认的目标要求是选用ISO4624:78的摆开法测定不小于5MPa。
⑵具有杰出的弹性,能够伴随叶片的形变而改变,不至开裂。
⑶具有杰出的耐磨损性,能够很好地抵抗风沙及雨水对漆膜的侵蚀与冲刷。
⑷涂膜具有极佳的耐紫外光功能,10年以上光泽无显着的改变、无粉化、脱落、霉变。
⑸风电叶片在运输和装置过程中可能被润滑油、液压油等污染,需用有机溶剂清洗,所以漆膜要耐有机溶剂、液压油、润滑油等。
⑹风场环境昼夜温差较大,叶片在特定高度的运转过程中最高温度可到50℃,最低能到-30℃,所以叶片涂料要能承受高低温的改变。
⑺杰出的施工性,一次成膜厚度可达70~100μm,合适大面积喷涂,枯燥速度快,施工周期短,出产效率高。
2、风机叶片涂料的配套系统
当时,全球运用最多的叶片涂料配套系统见表1。
表1风电叶片涂料配套系统
溶剂型底漆和弹性聚氨酯面漆配套系统是较抱负的叶片防护层,被大多数叶片出产厂家选用,实践运用作用较好,通过很多的实验和测验能够满足运用要求。
2.1原材料的挑选
⑴树脂的挑选
现在风机叶片涂装大多选用耐候性较好的脂肪族聚氨酯系统,这种系统的涂膜虽然具有较好的耐老化功能,可是涂膜硬度高、刚性强,经风沙碰击后容易损害脱落,对底材失去应有的保护作用。所以挑选具有必定弹性的聚酯改性丙烯酸树脂,弹性涂膜遭到沙粒的冲击后,漆膜受力形变,冲击力消失后,漆膜又恢复,兼有耐老化和优异的抗风沙侵蚀。
⑵固化剂的挑选
脂肪族异氰酸酯,具有出色的耐候性和保光性,不黄变,弹性好。
⑶颜填料的挑选
颜料:具有杰出的遮盖力,耐紫外线功能优异。
填料:超细粉剂填料,可进步涂层的耐候性,延迟粉化、变色,增强涂层的归纳机械功能。
⑷助剂的挑选
消光剂:外表处理过的消光剂,赋予涂层合适的光泽,并由于其外表的特殊处理进步了漆膜的耐冲突性。
涣散剂:高分子涣散剂,缩短研磨时刻进步功效,抵消光剂有很好的涣散作用,使漆浆在添加了很多的消光剂后活动状态杰出。
消泡剂:有机硅消泡剂,消除出产和喷涂时产生的泡沫,进步漆膜外表装饰作用和漆浆开罐作用。
流平剂:氟碳改性丙烯酸酯,保证大面积喷涂时漆膜快速的流平性。
抗老化剂:紫外线吸收剂和稳定剂,加强漆膜的耐紫外光功能。
2.2涂料系统配方
涂料系统配方见表2和表3。
表2底漆的配方
2.3涂膜的功能测验
涂膜的功能测验结果见表4。
3、叶片涂料施工工艺
叶片涂料的施工工艺为:风电叶片基材处理(打磨)→刮腻子(填平)→喷涂底漆、面漆。
施工时建议运用无气喷涂,如果风电叶片基材外表平整度较差,需刮涂腻子后再喷涂配套产品,叶片底漆干膜厚度要求到达80~150μm,底漆
枯燥后打磨,喷涂叶片面漆,干膜厚度要到达100~150μm。
表4涂膜功能测验结果
结束语
我国风电职业的展开前景广阔,现在国内风电职业所用配套涂料以国外进口的为主,涂装本钱较高。跟着国内风电职业展开的日趋老练,职业界竞争日益加剧,对制作本钱的压力日趋急迫,加速了原材料国产化的进程。研发的风力发电机组涂料通过实践运用与盯梢,施工功能与各项目标均到达或超过国外同类产品,满足了国内风力发电机组的涂装要求,完全具有了国产化运用及推行的条件。该配套产品的成功开发将对降低风力发电机组的制作本钱,进步国产风力发电机组在国际商场的竞争力,推进风电职业健康有序的展开起到活跃的促进作用。
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