PPG风电防腐规范

风力发电机组防腐规范

Technical Specification of

Wind Turbine Corrosion Protection

目 录

1 概要

1.1 范围 1.2 系统编号 1.3 缩写

1.4 引用标准和规范

2 涂层设计使用寿命 3 腐蚀等级划分 4 推荐涂层系统

4.1 塔筒-内陆:PPG WS-001

4.1.1 塔筒外表面 4.1.2 塔筒内表面 4.1.3 塔筒基础环 4.1.4

GE 认可方案

4.2 塔筒-沿海:PPG WS-002

4.2.1 塔筒外表面 4.2.2 塔筒内表面 4.2.3 GE认可方案 4.2.4

塔筒基础环

4.3 塔筒-海上:PPG WS-003

4.3.1 塔筒外表面 4.3.2 塔筒内表面

4.4 塔架-潮差区和飞溅区:PPG WS-004 4.5 塔架-全浸区和海泥区:PPG WS-005

4.5.1 Sigmacoating 系统

4.5.2 Amercoat 系统 (GE 认可)

4.6 轮毂、底座、动轴和定轴等:PPG WS-006 4.7 齿轮箱、电机:PPG WS-007

4.7.1 齿轮箱和电机外壁:Amercoat两道涂层系统(GE认可)4.7.2 齿轮箱和电机外壁:三道涂层系统(GE认可) 4.7.3 齿轮箱和电机外壁:三道涂层系统 4.7.4

齿轮箱内壁

4.8 法兰面:PPG WS-008 4.9 热喷锌表面:PPG WS-009 4.10 热浸镀锌表面:PPG WS-010

4.11 铝构件和热喷铝表面:PPG WS-011 5 表面处理要求 6 环境控制 7 涂装施工 8 质量控制

1 概要 1.1 范围

本防腐涂料规范适用于风力发电场的塔筒以及相关组件,包括海上风电场的防腐。它规定了不同腐蚀环境下的防腐涂料系统和质量控制程序。 1.2 系统编号

本规范中的风塔与风机组件防腐涂料涂层系统及工艺规范,系统编号如下。推荐涂层系统,见第4条;不同的施工工艺,参考相应的文件。 区域

涂层系统 施工工艺 塔筒-内陆 PPG WS-001 PPG WWP-001 塔筒-沿海 PPG WS-002 PPG WWP-002 塔筒-海上

PPG WS-003 PPG WWP-003 塔架-潮差区/飞溅区

PPG WS-004 PPG WWP-004 塔架-海水浸泡/海泥区

PPG WS-005 PPG WWP-005 轮毂、底座、动轴和定轴等 PPG WS-006 PPG WWP-006 齿轮箱,电机 PPG WS-007 PPG WWP-007 法兰面

PPG WS-008 PPG WWP-008 热喷锌表面

PPG WS-009 PPG WWP-009 热浸镀锌件表面

PPG WS-010 PPG WWP-010 铝构件和热喷铝表面

PPG WS-011

PPG WWP-011

1.3 缩写

PPG 庞贝捷涂料

DFT Dry Film Thickness 干膜厚度 WFT Wet Film Thickness 湿膜厚度

GB 国家标准 ISO

国际标准

SSPC 美国防腐蚀涂料协会

NACE

美国国家腐蚀工程师协会

1.4 引用标准和规范 GB 8923-88

涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 (等效采用ISO 8501-1:1988)

ISO 8501-3:2001 焊缝、切割边缘和其它表面缺陷的处理等级 ISO 12944:1998 色漆和清漆-钢结构防腐蚀涂料系统保护

ISO 12944-5:2007 色漆和清漆-钢结构防腐蚀涂料系统保护 第5部分 涂

层系统 GB 1929.1-2003

GB/T 13288-2008

金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 分类 (等同采用ISO 9223:1992)

涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性 第1部分 ISO 粗糙度比较样块的技术要求和定义

(等同采用ISO 8503-1:1988)

GB/T 18570.3-2005 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的评定试验 灰尘评定(压敏胶带法)

(等同采用ISO 8502-3:1992)

GB/T 18570.4:2005凝露可能性的评定导则 GB/T 5210-2006 SSPC SP1

色漆和清漆-拉开法附着力试验 溶剂清理

色漆和清漆 漆膜厚度的评定 粗糙表面的膜厚度测量和验收标准

ISO 2808:2007 ISO 19840:2004 2 涂层设计使用寿命

2.1 陆地风力发电设施的涂层设计使用寿命基于ISO 12944-2,即15年以上。 2.2 海上风发电的潮差区和飞溅区的涂层设计使用寿命,基于其严重的腐蚀性和不易维护的特殊性,为25年以上。 3 腐蚀等级划分

3.1 根据ISO 12944:1998钢结构涂层防腐蚀规范第2部位对腐蚀环境的分类,钢结构所处的腐蚀等级从低到高,划分为C1(很低)、C2(低)、C3(中)、C4(高)、C5-I(很高:工业)和C5-M(很高:海洋)。 3.2 根据ISO 12944-2:1998的腐蚀环境分类,按风电场所处的不同环境,风力发电设施可以分C2、C3、C4和C5几种腐蚀等级。风塔,包括其它设备可以分为内表面和外表面,内表面通常比外表面低一个腐蚀等级。

3.3 沿海地区(ISO 12944 -2 C4)的防腐涂料系统,同样可以用于内陆环境(ISO 12944-2 C3),防腐使用寿命可以提高一个等级。

4 推荐涂层系统

4.1 塔筒-内陆:PPG WS-001 4.1.1 塔筒外表面

4.1.2 塔筒内表面

4.1.3 塔筒基础环

暴露于空气中的基础环外表面,可以额外再涂一道聚氨酯面漆SigmaDur 188。 4.1.4 GE 认可的方案

4.2.1 塔筒外表面

4.2.2 塔筒内表面 4.2.3 塔筒基础环

暴露于空气中的基础环外表面,可以额外再涂一道聚氨酯面漆SigmaDur 188。 4.2.4 GE认可方案

4.3.1 塔筒外表面

4.3.2 塔筒内表面

4.4 塔架-潮差区和飞溅区:PPG WS-004

注:设计使用寿命为15年以上时,可以采用SigmaCover 280通用环氧底漆(100微米)

+SigmaShield 460环氧玻璃鳞片(2x350微米)的方案,总厚度800微米。

4.5 塔架-全浸区和海泥区:PPG WS-005 注:采用可以采用SigmaCover 280通用环氧底漆(100微米)+SigmaShield 460环氧玻

璃鳞片(500微米)的方案。

4.6 轮毂、底座、动轴和定轴等:PPG WS-006 4.6.1 Sigmacoating 系统

注:底漆系统也可采用通用环氧底漆SigmaCover280。 4.6.2 Amercoat 系统 (GE 认可)

4.7 齿轮箱:PPG WS-007

4.7.1 齿轮箱外壁:Amercoat两道涂层系统(GE认可) 4.7.2 齿轮箱外壁:三道涂层系统(GE认可)

4.7.3 齿轮箱外壁:三道涂层系统

4.7.4 齿轮箱内壁

4.8 法兰面:PPG WS-008

4.9 热喷锌表面:PPG WS-009 包括变浆轴承和偏航轴承等。

4.10 热浸镀锌表面:PPG WS-010

包括机舱口、台阶、平台和支架等。

4.11 铝构件和热喷铝表面:PPG WS-011

5 表面处理要求

5.1 为了保证涂层系统发挥最佳性能,钢结构表面在喷射清理前,须先进行结构

处理,按ISO 8501-3:2001 进行。锐边和切割边缘打磨到R≥2mm,气孔要进行补焊,咬边要进行打磨,焊缝光顺没有焊渣、飞溅等。结构处理前对焊缝进行预喷砂有助于更好地发现缺陷。

5.2 喷射清理前,所有油脂,或因探伤拍片留下的润湿剂按SSP SP1“溶剂清理”

清除干净。

5.3 喷射用磨料要清洁干燥,不能对涂料性能有不利影响。不能使用河砂,因为

它对工人健康有严重不利影响,并且在钢材表面夹砂严重不利于涂层质量。

5.4 磨料的大小要能产生涂料系统规定的表面粗糙度,表面粗糙度按GB/T

13288-2008执行。

5.5 喷射清理时,要防止油或水对喷射清理后的表面的污染。空压机须安装油水

分离器。

5.6 磨料不能循环使用,除非得到业主代表或PPG公司现场技术人员的书面认可。

5.7 钢材表面要求喷射清理到GB 8923-88 Sa 2 ½ (ISO 8501-1:1988),或SSPC

SP10,即钢材表面在不放大的情况下进行观察时,表面应无可见的油脂和污垢,并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。

5.8 粗糙度达到Rz 40-70微米或ISO 8503-2中规定的“中等(G)”级别。

5.9 喷射清理后准备涂漆的钢材表面要清洁、干燥,无油脂,保持粗糙度和清洁

程度直到第一道漆的喷涂。

5.10 涂漆前钢材表面灰尘量小于GB/T 18570.3(ISO 8502-3)中规定的3级。

5.11 表面处理后4个小时内,钢材在返黄前就须涂漆。如果钢材表面有可见返

锈现现象、变湿或被污染,要求重新处理到前面规定的级别。

5.12 镀锌件、铝件、喷锌或喷铝表面等非碳钢表面的表面处理,应遵循各自的

施工要求。

6 环境控制

6.1 表面处理和涂漆施工过程中,要进行环境控制,以获得最佳的涂装质量。环

境控制主要包括温度、相对湿度和露点。

6.2 表面处理和涂漆施工,要求在良好通风的室内施工。

6.3 在最终喷砂处理和涂漆过程,以及涂膜固化过程中,空气相对湿度要低于

85%,底材须高于露点温度至少3℃。

6.4 无机硅酸锌涂料在固化过程中要求湿度至少70%以上,如果相对湿度过低,

可以对涂膜表面洒清水以加速固化。

6.5 通常施工中环境温度必须大于10℃,钢材表面温度不得超过45℃,最好在

15℃~30℃。钢材表面温度如果高于30℃,应特别小心避免成膜不良和过度干喷。

7 涂装施工

7.1 推荐采用高压无气喷涂,刷涂和辊涂仅限于小面积施工或预涂与局部修补。

7.2 涂料的调配:对于双组分涂料先应加入固化剂调配好后,再加入稀释剂进行

稀释。加入稀释剂的量符合各涂料的产品说明书所规定的范围,以达到要求的施工黏度。

7.3 正确的喷涂气压与涂料的种类、稀释剂的种类和稀释后黏度有关。空气喷涂

时,一般调节气压0.30—0.60Mpa,并进行试喷而定。高压无气喷涂时,一般调节气压15—20Mpa,并进行试喷而定。

7.4 喷枪与工件表面必须保持垂直,绝对不可由手腕或手肘作弧形的摆动,见下

图。

7.5 空气喷涂时,正常的喷涂距离应与喷枪的气压、喷枪的扇面调整大小以及涂

料的种类相配合,一般喷涂距离为20cm左右;高压无气喷涂时,一般喷涂距离为50cm左右。

7.6 喷枪的移动速度与涂料干燥速度、环境温度、涂料的黏度有关,约以30cm/s

的速度匀速移动。

7.7 喷涂方法有纵行重叠法、横行重叠法、纵横交替喷涂法、喷涂路线应从高到

低、从左到右、从上到下、从里后外顺序进行。在行程终点关闭喷枪,喷枪第二次单方向移动的行程与第一次相反,喷嘴与第一次行程的边缘平齐,雾型的上半部与第一次雾型的下半部重叠,重叠幅度应第二次与第一次重叠1/3或1/2。

7.8 在正式喷涂前,针对边、角以及喷涂难以接近的部位等,要进行预涂,以确

保这些部位达到规定的干膜厚度。预涂主要采用刷涂的方法进行。

8 质量控制

8.1 湿膜厚度控制

施工人员在喷漆过程中要要不断检测调节每道油漆的湿膜厚度,以控制干膜厚度,从而控制涂层的总干膜厚度。使用梳齿状湿膜仪在喷漆后应立即进行检测。

湿膜厚度与干膜厚度之间的关系如下:

如果涂料稀释后进行喷涂,湿膜厚度与干膜厚度间的关系如下:

8.2 干膜厚度控制

每道涂层及最终涂层须用电子式干膜测厚仪进行干膜厚度的检测。膜厚不足时须按要求进行补涂到规定的干膜厚度。干膜厚度的检查按ISO 2808或ISO19840进行。

8.3 附着力检测

8.3.1 附着力检测可按划格法GB/T 9286或拉开法GB/T 5210进行。

8.3.2 划格法可以采用多刃刀具或单刃刀具。附着力小于等于2级认定为合格。

划格法测试程序和方法如下:

(1) 测量漆膜,以确定适当的切割间距。干膜厚度在61~120时,切割间

距为2mm;干膜厚度在12-250微米时,切割间距为3mm。

(2) 以稳定的压力,适当的间距,匀速地切割漆膜,直透底材表面

(3) 重复以上操作,以90°角再次平行等数切割漆膜,形成井字格

(4) 用软刷轻扫表面。以稳定状态卷开胶带,切下75mm的长度

(5) 从胶带中间与划线呈平行放在格子上,至少留有20mm长度在格子外

以用手抓着,用手指摩平胶带

(6) 抓着胶带一头,在0.5~ 1.0s内,以接近60°角撕开胶带。保留胶带作

为参考,检查切割部位的状态。

8.3.3 拉开法采用气动或液压型拉力仪进行,不推荐采用机械式拉力仪。涂层系

统要求达到5Mpa认为合格。测试方法和程序如下:

(1) 铝合金圆柱用240-400目细度的砂纸砂毛,使用前用溶剂擦洗除油

(2) 测试部位用溶剂除油除灰

(3) 按正确比例混合双组份无溶剂环氧胶粘剂,再涂抹上铝合金圆柱,压

在测试涂层表面,转向360°,确保所有部位都有胶黏剂附着

(4) 用胶带把铝合金圆柱固定在涂层表面,双组份环氧胶粘剂在室温下要

固化24小时;氰基丙烯酸胶粘剂按说明书的要求(15分钟后达到强

度,最好在2小时测试)

(5) 测试前,用刀具围着铝合金圆柱切割涂层到底材,干膜厚度150微米

以下只要各方同意,也可以不用刀具切割

(6) 用拉力仪套上铝合金圆柱,进行测试,记录下破坏强度(MPa),以

及破坏状态。用百分比表示出涂层与底材、涂层之间、涂层与胶水以及胶水与圆柱间的附着力强度及状态

8.3.4 漆膜外观

漆膜表面不能有漏喷、流挂、针孔、气泡、厚度不匀等异常情况,如有发现须及时进行修补。


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