CN106824704A - 一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，该工艺依次包括热喷作业及喷面漆作业；在涂装前，首先对机加工面或密封面进行覆盖保护，对螺纹孔和钻镗孔进行封堵保护；在喷面漆作业前，对热喷作业后的热喷涂面进行覆盖保护。本发明的优点在于：制定完备的涂装保护方案，在涂装前进行覆盖和封堵保护，涂装中进行已热喷面的覆盖保护，对基座进行热喷作业和喷漆作业，保证基座的防腐蚀性能，同时不影响机加工面的精度，保证安装性能。

Description

一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺

技术领域

本发明涉及一种海上风力发电技术领域，特别涉及一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺。

背景技术

风能是清洁的可再生能源，无污染，可持续，资源丰富，故而，大力发展海上风能，可为国家电网提供可再生的发电量，从而为国家节省大量的化石能源，同时也减少了大量有害物质以及二氧化碳的的排放，减少了环境污染以及温室效应。据数据分析，未来的15年内，我国风电设备市场的总利润将高达1400亿至2100亿元。巨大的利润，也必将使得我国海上风机制造业得到更加快速的发展。

海上风电技术是当今风电技术发展的最前沿，相对于陆地风电，海上风电机组需要克服更加复杂、更加严峻的自然环境条件约束，在风电设备设计、研发、制造的各个环节，都要充分考虑海洋自然环境要素(如海洋水文条件、海床构造、海水腐蚀等)的影响，因此海上风电发展的技术要求比陆地风电要复杂很多。

基座处于海上风力发电设备的下端设备，尺寸巨大，为了对抗海水的强烈腐蚀及阳光的暴晒，对其外部及内部的涂层要求较高，基座在发电设备中起着连接上下设备的作用，其上具有较为复杂的孔和面，因此其涂装作业就显得较为复杂，有的孔和面需要进行保护，但是其边缘又需要实现无死角覆盖，喷涂工序之间还要对已喷涂面的保护，需要制定较为完备的涂装工艺，方能精确达到所需的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，所述基座主要由同轴设置的内圈、外圈及连接内、外圈的加强筋组成；所述内、外圈之间具有一电机孔、一与电机孔相邻的机加工支架表面及接地块，其创新点在于：该工艺依次包括热喷作业及喷面漆作业；在涂装前，首先对机加工面或密封面进行覆盖保护，对螺纹孔和钻镗孔进行封堵保护；在喷面漆作业前，对热喷作业后的热喷涂面进行覆盖保护。

进一步的，该工艺的具体步骤如下：

（1）清洗防护：于基座底材上喷涂清洗剂，以去除附着在基座表面上的油脂、探伤液、机加工切削液及含盐物质，并用清洁淡水冲洗干净；

（2）喷砂处理：待底材干燥后，对底材进行100%喷砂，达到Sa2.5级；

（3）底漆预涂：首先配制底漆，对自由边、焊缝、R孔及型材反面用羊毛刷进行预涂，按照B1、B2、B3的顺序进行喷漆施工；

（4）锌面喷砂处理：对底材上需热喷涂表面A1、A2、A3、A4、A5进行100%喷砂，达到Sa2.5级；

（5）热喷作业：喷砂结束后4小时内进行热喷涂作业，喷涂施工顺序依次为A1、A2、A3、A4、A5；

（6）锌面保护：热喷涂部位用进行覆盖保护，喷漆前用尼龙防护帽封堵保护螺纹孔和光孔；

（7）底漆施工：喷砂后6小时内进行喷漆作业，首先配制底漆，对自由边、焊缝、R孔及型材反面用羊毛刷进行预涂，按照B1、B2、B3的顺序进行喷漆施工；

（8）中间漆施工：配制中间漆，并按步骤（7）中顺序施工；

（9）面漆施工：配制面漆，并按步骤（7）顺序施工。

其中，A1为内圈下端面，A2为外圈下端面，A3为内圈上端面，A4为外圈上端面，A5为外圈内侧面；B1为加强筋及内圈内侧面，B2为外圈内侧面，B3为外圈外侧面。

进一步的，涂装前，

对电机孔进行封堵保护，对其一侧孔口的机加工面进行覆盖保护，具体为：由恰好覆盖电机一侧孔口及孔口机加工端面的钢板A、恰好覆盖另一侧孔口的钢板B及连接两侧钢板的螺纹紧固件；

对支架表面进行覆盖保护，具体为：采用与支架表面为1:1的支架模型进行覆盖，并使用磁力铁固定；

对接地块顶面覆盖保护，具体为：采用双平垫片覆盖接地块顶面，利用接地块顶面的螺孔配合螺栓固定；

对内圈、外圈和加强筋上的光孔和螺纹孔进行封堵保护，具体为：光孔采用软塞，贯穿孔需两面堵塞；螺纹孔使用与螺纹孔箱通风规格的内/外六角螺栓堵塞。

进一步的，在喷面漆作业前，

对A1、A2、A3、A4利用工装件A覆盖保护，具体为：所述工装件A为与待覆盖面轮廓相同的切割件；

对A5利用工装件B覆盖保护，具体结构为：所述工装件B由若干分段拼接组成，恰覆盖在A5上，并利用强力磁力铁固定。

本发明的优点在于：

（1）制定完备的涂装保护方案，在涂装前进行覆盖和封堵保护，涂装中进行已热喷面的覆盖保护，对基座进行热喷作业和喷漆作业，保证基座的防腐蚀性能，同时不影响机加工面的精度，保证安装性能。

（2）制定严格的涂装生产方案，热喷作业和喷漆作业前都进行喷砂作业，使得基座表面涂装牢固，喷漆作业分为三次，保证漆面厚度和漆面的牢固，每次喷涂前都先刷好边角等难喷涂位置，保证喷涂的覆盖性。

（3）在涂装前，根据不同保护位置的结构制定不同的保护结构，确保涂覆的覆盖；对电机孔进行封堵保护，对支架表面进行覆盖保护，对接地块顶面覆盖保护，对内圈、外圈和加强筋上的光孔和螺纹孔进行封堵保护。

（4）在喷面漆作业前，根据保护面的不同，对A1、A2、A3、A4利用工装件A覆盖保护，对A5利用工装件B覆盖保护，确保已热喷面不受面漆污染。

附图说明

图1为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的示意图。

图2为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的正面方向的立体图。

图3为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的反面方向的立体图。

图4为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的电机孔保护示意图。

图5为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的接地块螺栓顶面保护示意图。

图6为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的A类盲孔保护示意图。

图7为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的B类盲孔保护示意图。

图8为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的C类盲孔保护示意图。

图9为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的D类盲孔保护示意图。

图10为本发明一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的贯穿孔保护示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，基座主要由同轴设置的内圈2、外圈1及连接内、外圈2、1的加强筋3组成；内、外圈2、1之间具有一电机孔4、一与电机孔4相邻的机加工支架表面5及接地块，涂装的步骤为：

（1）清洗防护：首先，用喷漆泵将化学清洗剂喷涂在底材表面，十五分钟后再用清洁淡水冲洗底材，以去除油脂、探伤液、机加工切削液、含盐物质，采用目视检查及导电率测试仪检测；清洗底材表面的积水，目视检查底材干燥；机加工面或密封面等不喷砂表面采用薄钢板进行保护，螺纹孔和钻镗孔用硅胶螺栓和碳钢堵头封堵；

如图4所示，对电机孔4进行封堵保护，对其一侧孔口的机加工面进行覆盖保护，具体为：由恰好覆盖电机一侧孔口及孔口机加工端面的钢板A41、恰好覆盖另一侧孔口的钢板B43及连接两侧钢板的螺纹紧固件42；钢板B43与电机孔4接触的边在厚度方向上为向孔内倾斜的斜边，斜边的上端恰卡在电机孔口处，下端嵌在孔内，又不与孔壁接触，使得钢板B43完全覆盖电机孔口，又不会损伤电机孔4内壁。

对支架表面5进行覆盖保护，具体为：采用与支架表面5为1:1的支架模型进行覆盖，并使用磁力铁固定；

如图5所示，对接地块顶面覆盖保护，具体为：采用双平垫片覆盖接地块顶面，利用接地块顶面内的螺孔配合螺栓固定；

对内圈2、外圈1和加强筋3上的光孔和螺纹孔进行封堵保护，具体为：光孔采用软塞，贯穿孔需两面堵塞；螺纹孔使用与螺纹孔箱通风规格的内/外六角螺栓堵塞。如图6所示，对于孔口端面位置需保护的盲孔A，采用外六角螺栓堵塞保护；如图7所示，对于孔口端面位置无需保护的盲孔B，采用内六角螺栓堵塞保护；如图8所示，对于台阶面需保护的沉头盲孔C，采用尼龙内六角螺栓进行堵塞保护，螺栓头填充在台阶面上进行保护；如图9所示，对于无螺纹的光孔状盲孔D，采用带锥度的橡胶塞进行填满保护；如图10所示，对于贯穿孔，采用两侧对称填塞橡胶塞的方法进行堵塞保护。

（2）喷砂处理：首先进行环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上；其次，喷砂作业，压缩空气清洁无油水，压缩空气压力约为0.7MPa，喷枪至底材距离距离300mm-500mm，喷砂角度90°；工件表面100%喷砂Sa2.5级；作业完成，进行一系列检查，包括底材清洁度检查、底材灰尘度检查、可溶性盐分测试、底材粗糙度检测，还对底材表面缺陷检查，并利用手工焊机处理。

（3）底漆预涂施工：制备油漆，环氧富锌漆按4:1体积进行混合，稀释剂添加量不超过5%；对自由边、焊缝、R孔及型材反面等部位用羊毛刷蘸取油漆进行预涂；喷涂时，选用喷漆枪嘴口径0.43-0.53mm；压缩空气压力0.24MPa，喷漆枪口压力15MPa；喷枪至底材距离250mm--350mm；喷枪角度90°，要求膜厚20-40微米； 施工次序按照B1、B2、B3的顺序；喷涂后，涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度自检查，确保膜厚在20-40微米范围内。

（4）热喷涂施工：首先，热喷涂位置确认，热喷锌施工次序，按A1、A2、A3、A4、A5顺序；其次，环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上，喷砂后热喷涂前焊缝表面状态检验；需在喷砂结束后4小时内进行热喷涂作业，喷涂时，喷嘴口径3mm，压缩空气压力0.55MPa以上，喷涂距离150mm-200mm，喷涂角度90°于底材表面，要求标准膜厚150微米，允许膜厚120微米--200微米；喷涂后，进行热喷涂外观检查，涂层应均匀无明显的漆雾颗粒和孔隙等表面缺陷；膜厚检测，标准膜厚150微米，允许膜厚120微米-200微米。

（5）试板检测：制作热喷涂试板和油漆试板,试板厚度3mm，长210mm，宽150mm,将与主结构一起用同样的方式在相同的条件和时间内进行喷涂作业；作业完成后，对热喷涂试板附着力测试，机械式拉拔3.0MPa，液压式拉拔5.0MPa，确保喷涂面无损伤；对油漆试板附着力测试，机械式拉拔3.0MPa，液压式拉拔5.0MPa，确保喷涂层无损伤；拉拔试验要求间隔时间为21天；

（6）锌面保护：热喷涂部位进行覆盖保护和封堵保护，具体地，

对A1、A2、A3、A4利用工装件A覆盖保护，具体为：工装件A为与待覆盖面轮廓相同的切割件；

对A5利用工装件B覆盖保护，具体为：工装件B由若干分段拼接组成，恰覆盖在A5上，并利用强力磁力铁固定，分段为与A5贴合的弧形板，分段与分段之间不重叠，两者连接处的缝隙采用三防布等遮盖，并采用磁力铁吸附。

（7）底漆施工：环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上；环氧富锌漆按4:1体积比进行混合，稀释剂添加量不超过5%；对自由边、焊缝、R孔及型材反面等部位用羊毛刷进行预涂；需在喷砂后6小时内进行喷漆作业，喷涂时，喷漆枪嘴口径0.43-0.53mm；压缩空气压力0.24MPa，喷漆枪口压力15MPa，喷枪至底材距离250mm--350mm；喷枪角度90°；要求标准湿膜厚度100微米，允许湿膜厚度80微米-200微米；施工次序按照B1、B2、B3的顺序；涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度检查，标准膜厚60微米，允许干膜厚度48微米-120微米（含底漆预涂膜厚）。

（8）涂胶：焊缝缺陷和缝隙等用Sikaflex Pro 11FC胶密封处理。

（9）中间漆施工：环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上；油漆Hempadur Mastic 45880按3:1体积比进行混合，稀释剂添加量不超过5% ；喷涂时，喷漆枪嘴口径0.43-0.58mm；压缩空气压力0.39MPa,喷枪口压力25MPa；喷枪至底材距离250mm--350mm；喷枪角度90°；湿膜厚度175微米，允许湿膜厚度140微米-438微米；施工的顺序与底漆一致；喷涂后，涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度检查，标准干膜厚度140微米，允许干膜厚度112微米-350微米。

（10）面漆施工：环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上；油漆Hempathane HS 55610按7:1体积比进行混合，稀释剂添加量不超过5%；喷涂时，喷漆枪嘴口径0.43-0.53mm；压缩空气压力0.27MPa，喷枪口压力17.5MPa；喷枪至底材距离250mm--350mm；喷枪角度90°；湿膜厚度120微米,允许湿膜厚度96微米-300微米；施工的顺序与底漆一致；涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度检查，标准干膜厚度80微米，允许干膜厚度64微米-200微米。

（11）标识漆施工：标示漆喷涂区域包括B4及B5，首先，环境条件检测，钢板表面干燥无油水，相对湿度小于85%，钢板温度高于露点温度3℃以上；其次，油漆制备，油漆Hempathane HS 55610按7:1体积比进行混合，稀释剂添加量不超过5% ；再次，B4区域喷涂时，喷漆枪嘴口径0.43-0.53mm；压缩空气压力0.27MPa，喷枪口压力17.5MPa；喷枪至底材距离250mm--350mm；喷枪角度90°；湿膜厚度120微米,允许湿膜厚度96微米-300微米；B5区域用羊毛刷刷涂，锚钩竖向上方位置，喷涂后，涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度检查，标准干膜厚度80微米，允许干膜厚度64微米-200微米。

（12）涂层检查：涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；漆膜厚度检查，B1、B2、B3区域标准干膜厚度280微米，允许干膜厚度224微米-670微米，B4、B5标识区域标准干膜厚度360微米，允许干膜厚度288微米-870微米。

（13）完工检查：图纸符合性检查，用门座式吊机进行称重试验；涂层目视检查,确保油漆固化无污物和溶剂残留，涂层没有针孔、橘皮、流挂、气泡、漏喷、干喷和其他缺陷；关键区域影像，每个步骤都要有照片记录，包括原始状况、喷砂、热喷涂、每度喷漆、完工状态和检测试验过程等。

如图2、图3所示，上述步骤中，A1为内圈下端面61，A2为外圈下端面62，A3为内圈上端面63，A4为外圈上端面64，A5为外圈内侧面65；B1为加强筋及内圈内侧面71，B2为外圈内侧面72，B3为外圈外侧面73，B4为外圈外侧的一块指定侧面74，B5为外圈外侧吊耳部分。

此外，在底漆预涂之后，必要时还可对需热喷作业区域进行再次喷砂处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，所述基座主要由同轴设置的内圈、外圈及连接内、外圈的加强筋组成；所述内、外圈之间具有一电机孔、一与电机孔相邻的机加工支架表面及接地块，其特征在于：该工艺依次包括热喷作业及喷面漆作业；在涂装前，首先对机加工面或密封面进行覆盖保护，对螺纹孔和钻镗孔进行封堵保护；在喷面漆作业前，对热喷作业后的热喷涂面进行覆盖保护。

2.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：

清洗防护：于基座底材上喷涂清洗剂，以去除附着在基座表面上的油脂、探伤液、机加工切削液及含盐物质，并用清洁淡水冲洗干净；

喷砂处理：待底材干燥后，对底材进行100％喷砂，达到Sa2.5级；

底漆预涂：首先配制底漆，对自由边、焊缝、R孔及型材反面用羊毛刷进行预涂，按照B1、B2、B3的顺序进行喷漆施工；

锌面喷砂处理：对底材上需热喷涂表面A1、A2、A3、A4、A5进行100％喷砂，达到Sa2.5级；

热喷作业：喷砂结束后4小时内进行热喷涂作业，喷涂施工顺序依次为A1、A2、A3、A4、A5；

锌面保护：热喷涂部位用进行覆盖保护，喷漆前用尼龙防护帽封堵保护螺纹孔和光孔；

底漆施工：喷砂后6小时内进行喷漆作业，首先配制底漆，对自由边、焊缝、R孔及型材反面用羊毛刷进行预涂，按照B1、B2、B3的顺序进行喷漆施工；

中间漆施工：配制中间漆，并按步骤(7)中顺序施工；

面漆施工：配制面漆，并按步骤(7)顺序施工；其中，A1为内圈下端面，A2为外圈下端面，A3为内圈上端面，A4为外圈上端面，A5为外圈内侧面；B1为加强筋及内圈内侧面，B2为外圈内侧面，B3为外圈外侧面。

3.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，其特征在于：涂装前，对电机孔进行封堵保护，对其一侧孔口的机加工面进行覆盖保护，具体为：由恰好覆盖电机一侧孔口及孔口机加工端面的钢板A、恰好覆盖另一侧孔口的钢板B及连接两侧钢板的螺纹紧固件；对支架表面进行覆盖保护，具体为：采用与支架表面为1:1的支架模型进行覆盖，并使用磁力铁固定；对接地块顶面覆盖保护，具体为：采用双平垫片覆盖接地块顶面，利用接地块顶面的螺孔配合螺栓固定；对内圈、外圈和加强筋上的光孔和螺纹孔进行封堵保护，具体为：光孔采用软塞，贯穿孔需两面堵塞；螺纹孔使用与螺纹孔箱通风规格的内/外六角螺栓堵塞。

4.根据权利要求1或2所述的一种应用于风力发电的超大规格机加工基座的涂装工艺，其特征在于：在喷面漆作业前，对A1、A2、A3、A4利用工装件A覆盖保护，具体为：所述工装件A为与待覆盖面轮廓相同的切割件；对A5利用工装件B覆盖保护，具体结构为：所述工装件B由若干分段拼接组成，恰覆盖在A5上，并利用强力磁力铁固定。