高性能氟碳涂料在風電領域的應用

　　5 氟碳涂料在風電機組塔筒上的配套設計
　　我國的陸地風電場地理環境復雜，導致風電機組塔筒受到風蝕的嚴重破壞，需要定期維修和補漆，大大提高了維修成本，同時也降低了使用壽命；海上施工的特殊要求，又加大了投資費用，提高了用電成本。國外有關機構對如何降低風電的發電成本進行了研究后提出：提高風電機組的可靠性，延長使用壽命，要使風電機組使用壽命不少于20年，必須進行必要的特殊設計，提高免維護時間，降低維護和維修費用。因此，風電機組涂層的防腐性和耐久性是決定風電機組使用壽命和維修成本的重要因素，提高涂層的防腐性能的最佳方案是選用超耐候性的氟碳涂料，能夠提高風電機組的維修期限，延長其使用壽命。
　　氟碳涂料可用于有較高耐久性需求的風電機組，特別是作為鋼結構塔筒外表面面漆，將有效延長其使用壽命。其作用機理（表3）是將氟碳面漆與其他配套涂層一起形成可靠的涂裝保護層，提供對底材的屏蔽作用，增強耐候性、耐蝕性及物理機械性能。其涂裝系統構成主要是：在噴砂或打磨預處理的鋼材表面，除去底材表面的鐵銹、油污、灰塵，提供除銹級別合格的鋼材表面，然后涂裝富鋅漆等底漆涂料，涂裝環氧云鐵漆等中層涂料，再涂裝氟碳面漆。氟碳涂料優異的耐紫外線性能，適于用在紫外線較強、溫差較大和潮濕地區，可延長涂裝保護層的有效使用壽命。
　　表4 是某公司針對我國風電機組塔筒應用環境設計，外表面采用環氧富鋅底漆+ 環氧漆+ 氟碳面漆體系，內表面為環氧富鋅底漆+ 環氧漆，與常規聚氨酯配套體系相比，具有以下優點：

表4 氟碳體系在風電機組塔筒上的配套設計

　　優異的防腐性能。塔筒內外表面環氧富鋅底漆和環氧漆設計膜厚與傳統聚氨酯涂料相同，即漆膜配套的防腐體系未變，因此其防腐性與傳統的配套系統相當。
　　超長的耐候性能。塔筒外表面配套面漆選用性能優異的氟碳涂料，能有效抵抗強紫外線的破壞，是普通聚氨酯面漆無法比擬的。
　　綜合性能優異。通過實驗證明，塔筒外表面氟碳涂料可提供更優異的耐化學品性、耐高低溫和濕熱性能。
氟碳涂料配套體系（30μm）的設計膜厚低于聚氨酯配套體系（50μm），在涂裝過程中將會減少VOC 氣體的排放，更加符合我國所倡導的綠色環保理念，也映襯風電本身的環保能源屬性。
　　同時，使用氟碳防腐配套體系，能減少對風電機組塔筒的維護和重涂費用。
　　一般聚氨酯配套涂層的保護壽命不超過8 年，而風電機組的使用壽命要達到20 年，因此，其間必須進行3 次以上的重涂和維護工作，否則將造成巨大損失，如使用防護年限達到20年的氟碳涂料，在風電機組正常的使用壽命期內，不需要進行維護，或只需進行一次維護，從而大幅度的降低成本，節約社會資源，減少環境污染。