CN102433870B

CN102433870B - 一种复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺

Info

Publication number: CN102433870B
Application number: CN201110271189.4A
Authority: CN
Inventors: 李呈祥; 李先举; 吴庆海; 陈建立; 邵立忠
Original assignee: SHANDONG CHENGXIANG ELECTRICIAN ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: CN102433870A

Abstract

本发明公开了一种风电塔基桩管，特别公开了一种复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺。该复合型海洋风电塔基桩管，其特征是：包括金属基桩管，金属基桩管外表面设有玻璃钢缠绕防腐层，金属基桩管内表面设有喷射玻璃钢防腐层。该复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺，基桩管外表面采用缠绕玻璃钢防腐、内表面采用喷涂玻璃钢防腐代替涂料防腐，耐盐雾、海洋大气、海水的腐蚀、耐候性、抗老化性能好，提高了海洋风塔基础的使用寿命，节约了风电塔运行过程中维修需要的大量人力物力，有效的降低了运行成本费用。

Description

一种复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺

（一）技术领域

本发明涉及一种风电塔基桩管，特别涉及一种复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺。

（二）背景技术

目前的风电基桩管防腐均是沿用欧美标准的聚氨酯涂料，主要因为在风电行业发展之初，在欧洲超长耐候性面漆的发展还不成熟，因此选用了技术上最为成熟，相对耐候性较好的聚氨酯涂料作为防护。而一般聚氨酯涂料的使用寿命为10-15年，特别是在海洋中的风电基桩管，在海洋中，风电基桩管在运行中存在的最大问题在于盐雾、海洋大气、海水的腐蚀，为保障风电基桩管的使用寿命，运行其间须进行多次维护，大大增加了设备维护成本和安全隐患，而风电基桩管的现场再涂装极为困难，装卸、运输以及停机维修的费用高昂，使用过程中的维修费用远高于初次涂装的涂料本身的成本费用。因此研发海上风电基桩管防腐蚀技术成为当务之急，风电行业迫切需要一种能在海洋中长期运行的新型风电基桩管。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种耐腐蚀、抗老化、使用寿命长的复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种复合型海洋风电塔基桩管，其特征是：包括金属基桩管，金属基桩管外表面设有玻璃钢缠绕防腐层，金属基桩管内表面设有喷射玻璃钢防腐层。

该复合型海洋风电塔基桩管，金属基桩管底端设有防脱槽，防脱槽上安装有锥头，各个金属基桩管之间通过连接法兰相连接，金属基桩管采用Q345E以上优质钢材，玻璃钢缠绕防腐层采用不饱和聚酯树脂、无碱玻璃纤维及其它辅助材料，喷射玻璃钢防腐层采用不饱和聚酯树脂及无碱短切纤维。

一种上述复合型海洋风电塔基桩管的加工工艺，其特征是：金属基桩管外表面采用缠绕玻璃钢防腐，金属基桩管内表面采用喷涂玻璃钢防腐，其具体加工工艺如下：

步骤（1）制造金属基桩管：

①原材料入厂检验→材料复验→钢板预处理→数控切割下料→尺寸检验→加工坡口→卷圆→组焊纵缝→校圆→100%UT检测；

②成品法兰→H入厂检验及试件复验→与筒节组焊→100%UT检测→平面度检测；

步骤（2）玻璃钢缠绕防腐层：

将无碱玻璃纤维浸渍不饱和聚酯树脂196A后，在张力控制下直接缠绕在金属基桩管外表面上，然后再自然固化成型，外涂胶衣树脂；

步骤（3）喷射玻璃钢防腐层：

将混有引发剂和促进剂的不饱和聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱即无碱短切纤维，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到金属基桩管内壁上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后形成坚硬的防护层。

该复合型海洋风电塔基桩管的加工工艺，步骤（3）中的引发剂采用过氧化甲乙酮，促进剂采用环烷酸钴。

本发明的有益效果是：该复合型海洋风电塔基桩管及其加工工艺，基桩管外表面采用缠绕玻璃钢防腐、内表面采用喷涂玻璃钢防腐代替涂料防腐，耐盐雾、海洋大气、海水的腐蚀、耐候性、抗老化性能好，提高了海洋风塔基础的使用寿命，节约了风电塔运行过程中维修需要的大量人力物力，有效的降低了运行成本费用。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明复合型海洋风电塔基桩管的剖视示意图。

附图2为本发明复合型海洋风电塔基桩管底端的剖视示意图。

图中，1玻璃钢缠绕防腐层，2金属基桩管，3喷射玻璃钢防腐层，4连接法兰，5防脱槽，6锥头。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

图1中，该复合型海洋风电塔基桩管，包括金属基桩管2，金属基桩管2外表面设有玻璃钢缠绕防腐层1，金属基桩管2内表面设有喷射玻璃钢防腐层3，金属基桩管2采用Q345E以上优质钢材，玻璃钢缠绕防腐层1采用不饱和聚酯树脂、无碱玻璃纤维及其它辅助材料，喷射玻璃钢防腐层3采用不饱和聚酯树脂及无碱短切纤维。图2中，金属基桩管2底端设有防脱槽5，防脱槽5上安装有锥头6，各个金属基桩管2之间通过连接法兰4相连接，锥头6安装在海洋基管桩的最下端，锥形结构有利于打桩。

该复合型海洋风电塔基桩管的加工工艺，金属基桩管外表面采用缠绕玻璃钢防腐，金属基桩管内表面采用喷涂玻璃钢防腐，其具体加工工艺如下：

步骤（1）制造金属基桩管：

步骤（2）玻璃钢缠绕防腐层：

步骤（3）喷射玻璃钢防腐层：

将混有引发剂和促进剂的不饱和聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱即无碱短切纤维，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到金属基桩管内壁上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后形成坚硬的防护层。步骤（3）中的引发剂采用过氧化甲乙酮，促进剂采用环烷酸钴。

通过该加工工艺生产的复合型海洋风电塔基桩管，经过大量的使用试验，具有如下的优良效果：

（1）金属基桩管外防腐采用缠绕玻璃钢：

玻璃钢外表面非常光滑，糙率和摩阻力很小。糙率系数为0.0084。公司技术中心进行大量试验，把含有大量泥浆、沙石的水装入不同材质管子中，进行旋转磨损对比试验。经300万次旋转后，检测管内壁的磨损深度如下：用焦油和瓷釉涂层的钢管为0.53mm，用环氧树脂和焦油涂层的钢管为0.52mm，经表面硬化处理的钢管为0.48mm，玻璃钢管为0.21mm。由此可以说明其相当耐磨。所以，复合型海洋风电塔基桩管在海洋中可以有效防止海水、沙石等对基桩管的破坏。

玻璃钢的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚脂树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成,它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和海水及众多化学液体的侵蚀,所以，复合型海洋风电基桩管在海洋中可以有效防止海水对基桩管防腐层的破坏，可以降低防护费用，提高使用年限。

（2）金属基桩管内防腐采用喷射玻璃钢：

喷射玻璃钢所用的原料为不饱和聚酯树脂和无碱短切纤维，采用喷射工艺制作内防腐层。

　　喷射成型的优点：①产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，抗腐蚀好；②产品尺寸、形状不受限制。

综上所述，采用本发明技术，提高了海洋风塔基础的使用寿命，节约了风电塔运行过程中维修需要的大量人力物力，有效的降低了运行成本费用，此种基桩管无论从产品性能还是从工程总体造价等方面都大大优于其它产品。

Claims

1.一种复合型海洋风电塔基桩管，其特征是：包括金属基桩管（2），金属基桩管（2）外表面设有玻璃钢缠绕防腐层（1），金属基桩管（2）内表面设有喷射玻璃钢防腐层（3）；其具体加工工艺如下：

步骤（1）制造金属基桩管：

步骤（2）玻璃钢缠绕防腐层：

步骤（3）喷射玻璃钢防腐层：

2.根据权利要求1所述的复合型海洋风电塔基桩管，其特征是：金属基桩管（2）最底端设有防脱槽（5），防脱槽（5）上安装有锥头（6），各个金属基桩管（2）之间通过连接法兰（4）相连接。

3.根据权利要求1所述的复合型海洋风电塔基桩管，其特征是：金属基桩管（2）采用Q345E以上优质钢材，玻璃钢缠绕防腐层（1）采用不饱和聚酯树脂、无碱玻璃纤维及其它辅助材料，喷射玻璃钢防腐层（3）采用不饱和聚酯树脂及无碱短切纤维。

4.一种权利要求1所述的复合型海洋风电塔基桩管的加工工艺，其特征是：金属基桩管外表面采用缠绕玻璃钢防腐，金属基桩管内表面采用喷涂玻璃钢防腐，其具体加工工艺如下：

步骤（1）制造金属基桩管：

步骤（2）玻璃钢缠绕防腐层：

步骤（3）喷射玻璃钢防腐层：

5.根据权利要求4所述的复合型海洋风电塔基桩管的加工工艺，其特征是：步骤（3）中的引发剂采用过氧化甲乙酮，促进剂采用环烷酸钴。