随着国家风电项目大力发展,海上风机的研究与应用也变得越来越举足轻重,对于海上风机而言,除了承受与陆上风机相同的湿热、风沙、紫外老化等常见的环境因素影响外,化学介质尤其是盐雾腐蚀老化也是困扰海上风机运行的难题。
对于叶片树脂基复合材料而言,化学介质会向材料内部渗透、扩散、使基体溶胀,还会与材料其发生化学反应引起其主价键破坏、裂解等,同时复合材料中的被溶物、降解及氧化产物也从复合材料向介质析出、流失。化学介质老化除引起叶片性能降低外,还会引起外观和状态变化,如失去光泽、变色、起泡、出现裂纹、纤维裸露等。
对于整机而言,盐雾与空气中的其他颗粒物在叶片静电的作用下,会在叶片表面形成覆盖层,严重地影响叶片气动性能,产生噪音污染和影响美观;当盐雾扩散到舱罩内与电机设备发生化学反应会使设备原有的强度遭到破坏,使风力发电机组的承受最大载荷的能力大大降低,使设备不能达到设计运行要求,给设备安全运行带来严重后果;同时盐雾与设备电器元件的金属物发生化学反应后使原有的载流面积减小,生成氧化物使电气触点接触不良,可能会导致电气设备故障或毁坏。海上风机塔筒和机架部分主要为金属材质,在海水介质腐蚀和盐雾老化环境中易发生锈蚀、裂纹、失去光泽等不同程度的破坏,给风机的运行埋下安全隐患。
海洋环境中的盐雾,其组成与海水相似,对金属材料的腐蚀主要是其中含有大量氯离子。它对金属的腐蚀是以电化学方式进行的,其机理是基于原电池腐蚀。海上风机盐雾腐蚀的电化学腐蚀过程大致如下:阳极上,金属由于负电性强(标准电极电位低)容易失去电子而变为金属阳离子,并以水化离子的形式进入溶液,同时把相当的电子留在金属(Me)中。阴极上,留在阴极金属中的剩余电子,被氧去极化,还原并吸收电子,成为氢氧根离子。在电解液中,氯化钠离
