Антиизносное покрытие с высоким содержанием ветроэнергетических материалов

Thread Content

Лопасти ветрогенератора являются ключевым компонентом таких установок; они составляют примерно 20% от их общей стоимости. В настоящее время в качестве основного материала для изготовления лопастей используется эпоксидный стеклопластик или ненасыщенный полиэфирный стеклопластик. У этих материалов отличные механические свойства. Согласно требованиям проектирования, срок службы лопастей должен составлять 20 лет. В настоящее время в Китае ветроэлектростанции в основном расположены на суше, преимущественно в пустынных районах и местах, подверженных песчаным бурям. Здесь царят сильные ветры и песчаные бури, а также длительный световой день. С ухудшением глобального климата ситуация становится все более сложной. Высокая температура, высокая влажность, высокая концентрация солевого тумана и длительный световой день в прибрежных районах нашей страны представляют собой основные факторы окружающей среды, с которыми сталкиваются оборудования для производства электроэнергии от морских ветровых турбин. Таким образом, на лопасти в процессе нормальной работы оказывается внешнее воздействие: первое — сильные ультрафиолетовые лучи; второе — воздействие песка и пыли, а также солевой пыли на основной материал. Поскольку во время нормальной работы лопастей их кончики могут достигать скорости 80 метров в секунду, при использовании наземных ветряных турбин песчинки, содержащиеся в воздухе, оказывают сильное воздействие на поверхность лопастей ； Газы или капли с высокой концентрацией соли ускоряют процесс коррозии покрытия лопастей ветрогенераторов, установленных на море. Поэтому эрозия основного материала под действием песчаной бури, пыли и солевого тумана становится ещё более серьезной. Если краска, нанесенная на лопасти, не обладает достаточной устойчивостью к эрозии от песка или солевого тумана, защитный слой вряд ли сможет прослужить 20 лет. Следовательно, способ максимального снижения воздействия внешних факторов будет ключевым фактором, определяющим фактический срок службы лопасти. Для устойчивости к эрозии от песка покрытие должно выдерживать длительное воздействие быстро движущихся частиц, поэтому оно должно обладать определенной упругостью. Кроме того, поверхность песка шероховатая и имеет высокую твердость, что может привести к появлению царапин на покрытии. Поэтому покрытие, устойчивое к абразивному износу, должно не только обладать эластичностью, но и высокой механической прочностью. Эластичность и механическая прочность можно количественно оценить с помощью коэффициента растяжения и предела прочности на растяжение соответственно. Пока покрытие способно постоянно обеспечивать эти два свойства и иметь достаточную толщину, оно может эффективно защищать лопасти от воздействия ветра, песка, дождя и тумана в процессе их работы. В условиях резких колебаний температуры эластичность покрытия обычно меняется вместе с температурой. Некоторые покрытия, обладающие высокой эластичностью при комнатной температуре, при низких температурах становятся жесткими, что значительно снижает их устойчивость к ударам. Поэтому параметр низкотемпературной упругости является важным показателем, определяющим качество эластомерных покрытий. Высокая адгезия, высокая плотность, высокая износостойкость и высокая стойкость к погодным воздействиям – это основные требования к технологиям красок для высокопроизводительных лопастей ветрогенераторов. **"Технические требования к покрытию для защиты поверхности лопастей в рамках проекта 863 следующие: адгезия ≥ 5 МПа ； 2, естественное высыхание/8 ч, сушка при 40℃/3 ч ； 3. Устойчивость к износу: 500 г/500 оборотов ≤ 20. 4. Устойчивость к солевому туману: ≥ 2000 часов; отсутствие осыпания; степень адгезии сохраняется на уровне 80% ； 5. Результаты испытаний на устойчивость к песку и пыли соответствуют стандарту GB2423.37-89. Технология использования высококонцентрированных керамических покрытий представляет собой инновационный способ повышения износостойкости и защиты поверхности лопастей от коррозии. В составе таких керамических покрытий присутствует большое количество твердых, износостойких, инертных материалов одинакового размера. При нанесении этих материалов на поверхность металла быстро формируется специальное защитное керамическое покрытие. Этот керамический покрытие обладает высокой твердостью и прочностью, характерными для керамических материалов, а также лучшей адгезией по сравнению с обычными органическими антиизносными покрытиями. Кроме того, оно обладает более высокой стойкостью к коррозии и длительным сроком службы. Технология керамического покрытия с высоким содержанием имеет следующие преимущества: ① возможность нанесения на месте, однокомпонентная составляющая, низкая вязкость, что позволяет использовать простые методы нанесения, такие как кисть или распылитель. ②Высокая адгезия. Высокая надежность покрытия, длительный срок службы. ③Высокая твердость, хорошая износостойкость. ④Значительно повышает защиту от коррозии. ⑤Легкий. Плотность керамического покрытия составляет от 1,5 г/см³ до 2,5 г/см³. Всего 1/4 от стали. Это позволяет **снизить нагрузку на оборудование и значительно повысить его эффективность работы. Уникальные технологии керамического покрытия для ветроэнергетики 1. Технология активации основы: использование активаторов на поверхности основы значительно повышает адгезию и герметичность покрытия. 2. Технология эластомеров: использование эластомеров позволяет повысить прочность покрытия, что делает его более подходящим для применения в условиях движения и вибрации, а также для покрытия и ремонта в местах изгиба. Технология нанесения полиуретанового эластомера представляет собой еще одну инновационную методику для повышения износостойкости и защиты от коррозии поверхности лопастей. 1) Широкий диапазон твердости. К тому же при высокой твердости она сохраняет хорошую резиновую упругость и степень растяжения. (2) Высокая прочность. При той же твердости резины их прочность на растяжение и прочность на разрыв значительно выше, чем у обычной резины. При той же твердости пластика их прочность на удар и прочность на изгиб значительно выше, чем у пластика. (3) Устойчивость к износу. Имеет прозвище «прочная резина». Особенно в условиях работы с влажными средами, такими как вода, его стойкость к износу обычно в несколько раз превышает стойкость обычных резиновых материалов. Металлические материалы, такие как сталь, хотя и твердые, но не обязательно износостойкие. Например, у крупных насосов, используемых в зонах орошения реки Хуанхэ, металлические кольца и защитные элементы, через которые проходит поток жидкости, быстро изнашиваются под действием ила и грязи; уже через несколько сотен часов работы они начинают протекать. В то же время кольца и защитные элементы, покрытые полиуретановым эластомером, могут работать без износа в течение 1800 часов. (4) Хорошие свойства поглощения ударных нагрузок, защиты от излучения и воздухопроницаемости. Именно эти преимущества являются причиной широкого использования таких полиуретановых эластомеров в таких областях, как космонавтика, гидротехника и горнодобывающая промышленность. Но у полиуретановых эластомеров тоже есть недостатки. (1) Высокое внутреннее теплопродуцирование. Устойчивость к высоким температурам средняя. Особенно плохи характеристики устойчивости к влажности и теплу. Температура нормальной эксплуатации должна быть не выше 120 градусов. При длительной работе в условиях высокочастотных колебаний необходимо использовать среду для эффективного охлаждения. (2) Нестабилен в сильно полярных растворителях и сильных кислотных/щелочных средах. При определенной температуре спирты, кислоты также могут приводить к разбуханию и разложению полиуретановых эластомеров. Дихлорметан, треххлорэтилен и другие вещества при комнатной температуре могут приводить к разбуханию полиуретановых эластомеров.