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抛丸机中的风电叶片保护涂料的发展

2013-05-27 15:23:08 11

抛丸机叶片正常运转过程中通常可能受到以下几种外界侵蚀:第一种是来自紫外光对树脂的侵害;第二种是风砂、浮尘以及雨雾等对基材的侵蚀。就第一种而言,是属于化学性的侵蚀;第二种侵蚀是属于机械性的,对于涂料行业来说防护难度较第一种要大的多。叶片正常运转过程中叶尖的线速度可达80米/秒,这个速度相当于F1赛车的最高时速。风中含有的砂粒或水滴会对叶片表面产生强烈的冲击。如果叶片涂料耐砂蚀或雨蚀性能不佳,防护涂层将在几年内发生明显损耗,根本坚持不了20年。某国外著名主机厂2006年安装在内蒙风场的叶片大部分已出现涂层磨损严重(见附图)而必须修补的情况。之所以会出现这种情况,是因为采用的涂料防护没有考虑风砂的侵蚀。众所周知,现代化大型风力叶片主要起源于中北欧波罗的海和北海附近的低地国家,那里深受北大西洋暖流影响,以温暖潮湿的温带海洋性季风气候为主,其风源特点是含水量高,含砂量和浮尘量都极低。它们的叶片涂料自然而然的将耐雨蚀作为叶片涂料的主要检测标准,主要代表就是Simens的耐雨蚀检测企业标准。检测原理如下:将涂料施工在螺旋桨上,然后高速运转,同时人工垂直降雨,检验涂层的被击穿时间。

目前国内外抛丸机尚没有权威的叶片涂料涂膜耐风砂标准,但鉴于目前风砂危害严重的现状,GL、中国科学技术部以及一些主机厂已着手进行一些探索性工作,这些工作有的已经应用于涂料材料的选择中:如2009年的国家项目中就提出来了要满足GB2423.37砂尘试验方法;Simens的耐雨蚀检测企业标准;某国内著名整机厂在去年就开始使用喷砂实验的方法进行测试,作为材料选择时的参考;某国外涂料公司在国内进行测试时参考了GB2423.37和某整机厂的方法,结合叶片运行的情况制定了相对明确的实验方法:在耐浮尘实验国家标准的基础上进行的加速实验,加速的条件是根据风电叶片在实际使用环境下的剪切速度,提高了国家标准的浮尘与被测物体的撞击速度及浮尘的颗粒,规定了砂尘的粒径及其它测试条件,也给出了较为清晰的评价方法。