CN115787706A - 吸力桶导管架风机基础防腐结构体系及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系及制作方法。防腐结构体系由吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒沿高度方向依次相互连接形成，吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒对应不同分区其表面设有不同防腐保护层，形成一级构件防腐；吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒之间通过绝缘构件连接固定，形成二级连接防腐；吸力桶基础和/或导管架支撑上安装有外加电流的阴极保护系统，形成三级结构防腐。本发明提出的防腐结构体系从一级构件层面的防腐保护层构造，到二级结构连接层面的降低金属电位差，再到三级整体结构的外加电流的阴极保护法，全面系统的提升了吸力桶导管架风机基础结构的防腐蚀能力。

Description

吸力桶导管架风机基础防腐结构体系及制作方法

技术领域

本发明涉及海上风电工程技术领域，具体涉及一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系及制作方法。

背景技术

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

随着科技的发展，海上风机越来越常见，人们对海上风电资源的持续开发，对于近海风速条件较好的浅水区域、地质优良区域资源的利用已经趋于饱和，海上风电场的开发和建设将转向水深更深、海底地质相对复杂的海域。而传统的单桩基础和多桩承台基础等由于基础刚度的天然劣势，在30m以上的深水区域需要大幅增加用钢量，经济型较差，难以大规模应用。吸力桶导管架风机基础由于安装周期短、可重复利用、方便拆除、经济型好的特点，被广泛用于海底地质相对复杂的海域开发优质海上风力资源。

由于吸力桶导管架风机基础的所有构件均为钢结构，海洋环境下不仅会造成吸力桶导管架风机基础的所有构件的腐蚀损坏和功能丧失，缩短使用寿命；而且很可能因腐蚀导致安全事故发生，威胁到安全生产，最终造成重大的经济损失，甚至人身伤亡。

因此，有必要提出一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，以此来保护吸力桶导管架风机基础在海水中能够长时间的安全工作和使用。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系及制作方法，以解决现有技术中吸力桶导管架风机基础在海水中易腐蚀损坏和功能丧失以及使用寿命缩短的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明首先提出一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，包括吸力桶导管架风机基础，由吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒沿高度方向依次相互连接形成，其中：所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒对应不同分区其表面设有不同防腐保护层，形成一级构件防腐；所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒之间通过绝缘构件连接固定，形成二级连接防腐；所述吸力桶基础和/或导管架支撑上安装有外加电流的阴极保护系统，形成三级结构防腐。

在一些实施例中，所述吸力桶导管架风机基础从海底到海平面上部依次分为泥沙全浸区、海水全浸区、潮差区、飞溅区和大气区，其中：所述吸力桶基础处于泥沙全浸区；所述导管架支撑的中、下部处于海水全浸区，顶部处于潮差区；所述导管架过渡段处于飞溅区；所述风机塔筒处于大气区。

在一些实施例中，所述吸力桶基础在泥沙全浸区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装；所述导管架支撑的中、下部在海水全浸区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装；所述导管架支撑的顶部在潮差区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装并设置防腐套；所述导管架过渡段在飞溅区的防腐保护层为其表面热喷涂锌铝涂层；所述风机塔筒在大气区的防腐保护层为其表面涂覆三层无机富锌底漆、两层环氧中间漆和三层聚氨酯面漆。

在一些实施例中，所述防腐套由外部、中部和内部三部分组成，其中外部为高强度多层织物，中部为聚酯层，内部为防腐触变胶。

在一些实施例中，所述绝缘构件包括所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒连接处对应设置的两块连接钢板，两块所述连接钢板四周边缘对应设有螺栓孔，所述螺栓孔形成的通孔内设有绝缘套筒，绝缘套筒内插入螺栓，螺栓与连接钢板之间设有绝缘垫圈。

在一些实施例中，所述连接钢板包括第一连接钢板和第二连接钢板，所述第一连接钢板焊接在吸力桶基础的顶部以及导管架过渡段的底部和顶部，所述第二连接钢板焊接在导管架支撑的底部和顶部以及风机塔筒的底部，所述第一连接钢板和第二连接钢板的螺栓孔对应设置，所述绝缘套筒设置在所述第一连接钢板和第二连接钢板的螺栓孔形成的通孔内，所述绝缘垫圈设置在所述第二连接钢板与螺栓之间，所述螺母内置在第一连接钢板的螺栓孔内，所述第一连接钢板和第二连接钢板通过螺栓穿过绝缘垫圈和绝缘套筒与螺母连接固定。

在一些实施例中，所述绝缘构件还包括设置在所述第一连接钢板和第二连接钢板之间的绝缘夹层。

在一些实施例中，所述第一连接钢板和第二连接钢板之间通过密封胶进行封边防水处理，所述导管架过渡段顶部的第一连接钢板与风机塔筒底部的第二连接钢板连接处的螺栓朝向所述第二连接钢板一侧的端头表面设有氧化聚合包缚防腐层，所述导管架支撑顶部的第二连接钢板与导管架过渡段底部的第一连接钢板连接处的螺栓朝向所述第二连接钢板一侧的端头设有油性防护盖。

在一些实施例中，所述外加电流的阴极保护系统由辅助阳极组件和汇流电缆组成，辅助阳极组件设置在吸力桶基础的顶部和/或导管架支撑的中、下部，汇流电缆设置在导管架支撑内部，所述辅助阳极组件通过汇流电缆与风机塔筒内部的备用电源连接。

本发明还提出一种制作上述吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的方法，包括如下步骤：

S1：在预制工厂内，制作焊接吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒各结构所需的钢管和钢板；

S2：对钢管和钢板进行表面处理，对表面处理达到要求后的钢管内部和需要焊接到内部一侧的钢板进行防腐保护层涂覆；对处理后的钢管和钢板进行焊接，形成吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒；

S3：对吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒进行焊接部位的表面处理与整体结构的清洁度处理，然后对吸力桶基础和导管架支撑进行重防腐涂装；对导管架过渡段进行热喷涂，热喷涂后对导管架过渡段进行封孔处理；对风机塔筒进行防腐保护层涂敷；完成对吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒的针对性防腐保护层的涂敷；

S4：在导管架支撑顶部套上防腐套；

S5：在吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒连接处焊接连接钢板，上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板的螺栓孔形成的通孔内设置绝缘套筒，绝缘套筒内插入螺栓，螺栓与连接钢板之间设置绝缘垫圈，并通过螺母紧固上下相邻两个结构；

S6：上下相邻两个结构的相邻连接钢板之间设置绝缘夹层，对上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板之间连接处使用密封胶进行封边防水处理；

S7：在吸力桶基础和/或导管架支撑上安装外加电流的阴极保护系统，最终完成吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的整体制作。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明提出的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系从构件层面的防腐保护层构造，到结构连接层面的降低金属电位差，再到整体结构的外加电流的阴极保护，全面系统地提升了吸力桶导管架风机基础的防腐蚀能力，显著提升了吸力桶导管架风机基础的使用年限，增加了该基础结构的耐久性和适用性。具体而言，至少具有以下实质效果：

（1）针对不同的海洋腐蚀环境对结构进行分区，采取分区复合防腐法，吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒结构对应不同分区设置不同防腐保护层，最大限度的减少外界对结构的腐蚀，同时合理利用各种防腐材料，减少浪费。

（2）吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒相邻连接结构之间设置绝缘构件，有效降低了相邻连接结构之间的电位差，避免了整体结构发生电化学腐蚀。

（3）对吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒连接处对应设置的两块连接钢板进行封边防水处理，可以有效防止海水从相邻结构连接处腐蚀。

（4）通过对吸力桶导管架风机基础结构设置外加电流的阴极保护装置，最大程度降低了吸力桶导管架风机基础结构与海水发生电化学腐蚀，显著提升了整体结构的耐久性能。

（5）各结构所使用的结构模块单元均在预制厂内生产，生产完成后再涂敷防腐保护涂层，有效的保证了防腐保护涂层的涂敷质量。

应当理解，本发明任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的整体结构图；

图2为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的腐蚀环境分区示意图；

图3为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的吸力桶基础结构示意图；

图4为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的导管架支撑结构示意图；

图5为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的导管架过渡段结构示意图；

图6为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的风机塔筒结构示意图；

图7为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的吸力桶基础与导管架支撑连接示意图；

图8为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的第一连接钢板结构示意图；

图9为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的第二连接钢板结构示意图；

图10为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的第一连接钢板和第二连接钢板连接示意图；

图11为本发明一个实施例的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的防护盖结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

以下结合较佳的实施方式对本发明的实现进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明首先提出一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，包括吸力桶导管架风机基础，由吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4沿高度方向依次相互连接形成。

容易理解，吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4各结构均由钢板和钢管围合焊接而成。

参见图3至图6，吸力桶基础1包括由钢板围合成的薄壁钢桶101、薄壁钢桶顶部径向设置的六爪支撑连接件102以及周向连接相邻六爪支撑连接件102的支撑钢板103。

较佳的，吸力桶基础1顶部中心设有连接导管架支撑3的连接孔104，围绕连接孔104设连接钢板。

导管架支撑2包括4根由上至下向外倾斜设置成方锥形结构的导管柱201和连接相邻导管柱201的导管架斜撑202。较佳的，导管架斜撑202在相邻导管柱201之间交叉设置上下两组。每根导管柱201的顶、底部均设有固定端头203，固定端头203和导管柱201连接处围绕导管柱外壁套设连接钢板，便于插入上下相邻结构的连接孔104后进行稳定连接。

导管架过渡段3的底部四角设有便于插入导管柱顶部固定端头203的连接孔104，导管架过渡段3的顶部中心设有便于插入风机塔筒底部的连接孔104，围绕连接孔104设连接钢板。

风机塔筒4为圆钢管，风机塔筒底部外壁套有连接钢板，便于风机塔筒底部插入导管架过渡段顶部的连接孔104后进行稳定连接。

较佳的，连接钢板为圆环形钢板，圆环形钢板的内环孔径与连接孔104相一致。

本发明通过对吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4形成的吸力桶导管架风机基础设置从构件到连接再到结构层面的防腐措施，形成三级防腐结构体系。

具体的，吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4对应不同分区其表面设有不同防腐保护层，形成一级构件防腐；吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4之间通过绝缘构件连接固定，形成二级连接防腐；吸力桶基础1和/或导管架支撑2上安装有外加电流的阴极保护系统，形成三级结构防腐。

本发明提出的防腐结构体系从构件层面的防腐保护层构造，到结构连接层面的降低金属电位差，再到整体结构的外加电流的阴极保护，全面系统地提升了吸力桶导管架风机基础的防腐蚀能力，显著提升了吸力桶导管架风机基础的使用年限，增加了该基础结构的耐久性和适用性。

在构件层面，参见图2，吸力桶导管架风机基础从海底到海平面上部依次分为泥沙全浸区、海水全浸区、潮差区、飞溅区和大气区，吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4针对不同的海洋腐蚀环境采取分区复合防腐法。

较佳的，分区复合防腐法为依据吸力桶导管架风机基础不同部位所处的海洋腐蚀环境不同采取不同的防腐措施，其中：

吸力桶基础1处于泥沙全浸区，泥沙全浸区的该吸力桶基础1的防腐保护为其表面采用的重防腐涂装。

导管架支撑2的顶部处于潮差区，

潮差区的该导管架支撑顶部的防腐保护为其表面采用的重防腐涂装和设置的防腐套5；中、下部处于海水全浸区，海水全浸区的该导管架支撑中、下部的防腐保护为其表面采用的重防腐涂装。

导管架过渡段3处于飞溅区，飞溅区的该导管架过渡段3的防腐保护为其表面采用热喷涂，主要是热喷涂锌铝涂层，并且在热喷涂后使用低粘度的涂料对热喷涂后的导管架过渡段3进行封孔处理。

对热喷涂后的导管架过渡段3进行封孔处理是指飞溅区的导管架过渡段3的金属部件经热扩散和熔化后，工件表面很难达到满意的光洁要求，因此工件喷涂后及时喷涂油漆进行密封，尽可能封闭工件表层通过堆积喷雾粒子而形成的孔，最大限度地密封涂层的孔。

风机塔筒4处于大气区，大气区的该风机塔筒4的防腐保护为其表面涂覆的三层无机富锌底漆、两层环氧中间漆和三层聚氨酯面漆。

涂抹的防腐保护层一般由底涂层、中间涂层和面涂层构成。在选择涂料时，既要考虑施工的可行性、涂层涂覆后的质量，也要考虑经济因素，涂料的厚度也不能过厚。

本发明通过对吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4结构对应不同分区其表面涂覆不同的防腐保护用涂料，最大限度的减少外界对结构的腐蚀，同时合理利用各种防腐材料，减少浪费，将钢结构与腐蚀介质（大气环境）进行物理隔离，能够降低腐蚀介质对钢板自身的电化学腐蚀。

吸力筒基础1和导管架支撑2由于处于海水中，极易腐蚀，为了避免海水的侵蚀而采用重防腐涂装，重防腐涂装能够有效避免结构的腐蚀损坏和功能丧失。较佳的，采用的重防腐涂装主要为环氧玻璃鳞片耐磨涂层。

继续参见图1、图2，处于海洋腐蚀环境潮差区的导管架支撑顶部采用防腐套5包缚技术，防腐套5主要设置在导管架支撑2上部的潮差区，使用防腐套5将潮差区的导管架支撑钢管包缚，能够隔绝水和氧气的浸入，从而防止了钢表面发生电化学腐蚀反应，同时可以抑制海洋生物的附着，降低热胀冷缩的不利影响。

较佳的，防腐套5由外部、中部和内部三部分组成，其中外部为高强度多层织物，中部为聚酯层，内部为防腐触变胶。

在结构连接层面，参见图3至图10，绝缘构件包括吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4连接处对应设置的两块连接钢板，两块连接钢板四周边缘对应设有螺栓孔6，连接钢板与连接钢板的螺栓孔6形成的通孔内设有绝缘套筒（图中未示出），绝缘套筒内插入有螺栓7，螺栓7与连接钢板之间设有绝缘垫圈8，螺栓7穿过绝缘套筒与螺母14固定。

由于吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4上下相邻两个结构之间的拼接为螺栓7连接，连接钢板上的螺栓孔6位置会产生应力集中，也是极易引起腐蚀的部位，再加上螺栓7与钢板之间无法避免的电位差，因此需要在相邻结构之间的连接部位设置绝缘构件，该绝缘构件能够有效降低相邻连接结构之间的电位差，同时避免整体结构发生电化学腐蚀。

参见图8、图9，连接钢板包括第一连接钢板9和第二连接钢板10，第一连接钢板9焊接在吸力桶基础1的顶部以及导管架过渡段3的底部和顶部，第二连接钢板10焊接在导管架支撑2的底部和顶部以及风机塔筒4的底部。

参见图7至图9，吸力桶基础1的顶部中心连接孔104外周焊接第一连接钢板9，导管架支撑2的底部外壁焊接第二连接钢板10，第一连接钢板9和第二连接钢板10的螺栓孔6对应设置，绝缘套筒设置在该第一连接钢板9和第二连接钢板10的螺栓孔6形成的通孔内，绝缘垫圈8设置在第二连接钢板10与螺栓7之间，螺母14内置在第一连接钢板9的螺栓孔6内，第一连接钢板9和第二连接钢板10通过螺栓7穿过绝缘垫圈8和绝缘套筒与螺母14连接固定，即实现相邻吸力桶基础1和导管架支撑2结构在高度方向的绝缘连接。

参见图7、图10，绝缘构件还包括设置在第一连接钢板9和第二连接钢板10之间的绝缘夹层11。

较佳的，绝缘夹层11为绝缘橡胶。

较佳的，对上下相邻两个结构的相邻第一连接钢板9和第二连接钢板10之间连接处使用密封胶进行封边防水处理，可以有效防止海水从相邻结构连接处进行腐蚀。

在一些实施例中，由于导管架过渡段3与风机塔筒4连接处位于大气区，需要经受水汽和阳光的干湿交替，因此对导管架过渡段3与风机塔筒4连接处的螺栓7采用氧化聚合包覆防腐技术，即在导管架过渡段顶部的第一连接钢板9与风机塔筒底部的第二连接钢板10连接处的螺栓7朝向该第二连接钢板10一侧的端头表面设氧化聚合包缚防腐层。

较佳的，氧化聚合包缚防腐层依次包括涂抹的防蚀膏、包缚的防蚀带和涂敷的外防护剂。防蚀膏与螺栓7表面紧密结合，起到防锈作用，防蚀带粘贴在螺栓7表面，永久保持非固化、柔软的状态，从而达到最佳的防腐性能，外防护剂与空气接触氧化，形成坚韧的皮膜，具有优异的耐老化性能。

参见图10，对导管架支撑2与导管架过渡段3连接处的螺栓7使用防护盖13与油性材料组合技术。

防护盖13与油性材料组合技术是指先在螺栓7的外表面涂抹黄油，然后在其外部端头套上聚氯乙烯材质的防护盖13。涂黄油可以在防护盖13失效后继续隔绝螺栓7与空气的直接接触，暂缓腐蚀。

防护盖13结构参见图11，其整体与螺栓端头匹配，通过将螺栓7套上防护盖13并结合油性材料，形成对螺栓7的多重保护。

较佳的，导管架支撑顶部的第二连接钢板10与导管架过渡段底部的第一连接钢板9连接处的螺栓7朝向该第二连接钢板10一侧的端头设有油性防护盖。

在整体结构层面，参见图1，在吸力桶导管架风机基础的吸力桶基础1和导管架支撑2上安装外加电流的阴极保护系统，外加电流的阴极保护系统由辅助阳极组件12和汇流电缆组成，辅助阳极组件12设置在吸力桶基础1的顶部和/或导管架支撑2的中、下部，汇流电缆设置在导管架支撑内部，辅助阳极组件12通过汇流电缆与风机塔筒内部的备用电源连接。

容易理解，外加电流的阴极保护系统主要针对海水全浸区，导管架支撑2的上部主要是潮差区，所以海水全浸区的主要区域是导管架支撑2的上部以下到吸力桶基础1的顶部之间。

较佳的，辅助阳极组件12设置有多个，多个该辅助阳极组件12外侧均设置有用于驱赶海洋生物的驱赶仪。

吸力桶基础1的顶部位于海水全浸区，海水全浸区腐蚀范围内，浅海区域的腐蚀程度要比纯大气中的腐蚀程度大，而随着深度的不断增加，海水中的氧气含量逐渐降低，而且海水温度也逐渐趋于零度，所以深海区域的腐蚀程度较浅海区的腐蚀程度要低很多。在设置了外加电流的阴极保护系统后无需设置额外防护措施即可有效防止吸力桶基础1和导管架支撑2连接处的腐蚀。

本发明通过对吸力桶导管架风机基础结构设置外加电流的阴极保护装置，最大程度降低了吸力桶导管架风机基础结构与海水发生电化学腐蚀，显著提升了整体结构的耐久性能。

本发明还提出一种制作上述吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的方法，利用本方法制作的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系能够很好的避免吸力桶导管架风机基础构件的腐蚀损坏和功能丧失，能够延长使用年限，减少安全事故发生，减轻经济损失。

具体按照如下方式实现：

S1：在预制工厂内，制作焊接吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4各结构所需的钢管和钢板；

S2：对钢管和钢板表面进行抛丸除锈，除锈后进行表面清洁度处理，对表面处理达到要求后的钢管内部和需要焊接到内部一侧的钢板进行防腐保护层涂覆；对处理后的钢管和钢板进行焊接，形成吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4结构；

S3：对吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4结构进行焊接部位的表面处理与整体结构的清洁度处理，然后对吸力桶基础1和导管架支撑2进行环氧玻璃鳞片耐磨涂层的重防腐涂装；对导管架过渡段3进行热喷涂锌铝涂层，喷涂后使用低黏度的涂料对热喷涂后的导管架过渡段3进行封孔处理；对风机塔筒4进行三层无机富锌底漆、两层环氧中间漆和三层聚氨酯面漆的防腐保护层涂敷；完成对吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4的针对性防腐保护层的涂敷；

S4：在导管架支撑顶部套上由外部的高强度多层织物、中部的聚酯层以及内部的防腐触变胶构成的防腐套5；

S5：在吸力桶基础1、导管架支撑2、导管架过渡段3和风机塔筒4连接处焊接连接钢板，上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板的螺栓孔6形成的通孔内设置绝缘套筒，绝缘套筒内插入螺栓7，螺栓7与连接钢板之间设置绝缘垫圈8，并通过螺母14紧固上下相邻两个结构；

S6：上下相邻两个结构的相邻连接钢板之间设置绝缘夹层11，对上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板连接处使用密封胶进行封边防水处理；

S7：在吸力桶基础1和/或导管架支撑2上安装外加电流的阴极保护系统，最终完成吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的整体制作。

进一步的，S5中，在吸力桶基础1的顶部以及导管架过渡段3的底部和顶部焊接第一连接钢板9，在导管架支撑2的底部和顶部以及风机塔筒4的底部焊接第二连接钢板10，第一连接钢板9和第二连接钢板10的螺栓孔6对应设置，绝缘套筒设置在该第一连接钢板9和第二连接钢板10的螺栓孔6形成的通孔内，绝缘垫圈8设置在第二连接钢板10与螺栓7之间，螺母14内置在第一连接钢板9的螺栓孔6内，第一连接钢板9和第二连接钢板10通过螺栓7穿过绝缘垫圈8和绝缘套筒与螺母14连接固定。

进一步的，S7中，辅助阳极组件12设置在吸力桶基础1顶部和/或导管架支撑中、下部，在辅助阳极组件12外侧设置用于驱赶海洋生物的驱赶仪，并通过导管架支撑内部的汇流电缆与风机筒体内部的备用电源连接。

进一步的，S8：对导管架过渡段3与风机塔筒4连接处螺栓7进行表面处理后，依次涂抹防蚀膏、包缚防蚀带、涂敷外防护剂形成氧化聚合包覆防腐层；对导管架支撑2与导管架过渡段3连接处的螺栓7套上防护盖13。

本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，包括吸力桶导管架风机基础，由吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒沿高度方向依次相互连接形成，其特征在于：

所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒对应不同分区其表面设有不同防腐保护层，形成一级构件防腐；

所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒之间通过绝缘构件连接固定，形成二级连接防腐；

所述吸力桶基础和/或导管架支撑上安装有外加电流的阴极保护系统，形成三级结构防腐。

2.根据权利要求1所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述吸力桶导管架风机基础从海底到海平面上部依次分为泥沙全浸区、海水全浸区、潮差区、飞溅区和大气区，其中：所述吸力桶基础处于泥沙全浸区；所述导管架支撑的中、下部处于海水全浸区，顶部处于潮差区；所述导管架过渡段处于飞溅区；所述风机塔筒处于大气区。

3.根据权利要求2所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述吸力桶基础在泥沙全浸区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装；

所述导管架支撑的中、下部在海水全浸区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装；

所述导管架支撑的顶部在潮差区的防腐保护层为其表面采用重防腐涂装并设置防腐套；

所述导管架过渡段在飞溅区的防腐保护层为其表面热喷涂锌铝涂层；

所述风机塔筒在大气区的防腐保护层为其表面涂覆三层无机富锌底漆、两层环氧中间漆和三层聚氨酯面漆。

4.根据权利要求3所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述防腐套由外部、中部和内部三部分组成，其中外部为高强度多层织物，中部为聚酯层，内部为防腐触变胶。

5.根据权利要求1所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述绝缘构件包括所述吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒连接处对应设置的两块连接钢板，两块所述连接钢板四周边缘对应设有螺栓孔，所述螺栓孔形成的通孔内设有绝缘套筒，绝缘套筒内插入螺栓，螺栓与连接钢板之间设有绝缘垫圈。

6.根据权利要求5所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述连接钢板包括第一连接钢板和第二连接钢板，所述第一连接钢板焊接在吸力桶基础的顶部以及导管架过渡段的底部和顶部，所述第二连接钢板焊接在导管架支撑的底部和顶部以及风机塔筒的底部，所述第一连接钢板和第二连接钢板的螺栓孔对应设置，所述绝缘套筒设置在所述第一连接钢板和第二连接钢板的螺栓孔形成的通孔内，所述绝缘垫圈设置在所述第二连接钢板与螺栓之间，所述螺母内置在第一连接钢板的螺栓孔内，所述第一连接钢板和第二连接钢板通过螺栓穿过绝缘垫圈和绝缘套筒与螺母连接固定。

7.根据权利要求6所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述绝缘构件还包括设置在所述第一连接钢板和第二连接钢板之间的绝缘夹层。

8.根据权利要求6所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述第一连接钢板和第二连接钢板之间通过密封胶进行封边防水处理，所述导管架过渡段顶部的第一连接钢板与风机塔筒底部的第二连接钢板连接处的螺栓朝向所述第二连接钢板一侧的端头表面设有氧化聚合包缚防腐层，所述导管架支撑顶部的第二连接钢板与导管架过渡段底部的第一连接钢板连接处的螺栓朝向所述第二连接钢板一侧的端头设有油性防护盖。

9.根据权利要求1所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系，其特征在于：

所述外加电流的阴极保护系统由辅助阳极组件和汇流电缆组成，辅助阳极组件设置在吸力桶基础的顶部和/或导管架支撑的中、下部，汇流电缆设置在导管架支撑内部，所述辅助阳极组件通过汇流电缆与风机塔筒内部的备用电源连接。

10.一种制作权利要求1-9任一项所述的吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在预制工厂内，制作焊接吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒各结构所需的钢管和钢板；

S2：对钢管和钢板进行表面处理，对表面处理达到要求后的钢管内部和需要焊接到内部一侧的钢板进行防腐保护层涂覆；对处理后的钢管和钢板进行焊接，形成吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒；

S3：对吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒进行焊接部位的表面处理与整体结构的清洁度处理，然后对吸力桶基础和导管架支撑进行重防腐涂装；对导管架过渡段进行热喷涂，热喷涂后对导管架过渡段进行封孔处理；对风机塔筒进行防腐保护层涂敷；完成对吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒的针对性防腐保护层的涂敷；

S4：在导管架支撑顶部套上防腐套；

S5：在吸力桶基础、导管架支撑、导管架过渡段和风机塔筒连接处焊接连接钢板，上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板的螺栓孔形成的通孔内设置绝缘套筒，绝缘套筒内插入螺栓，螺栓与连接钢板之间设置绝缘垫圈，并通过螺母紧固上下相邻两个结构；

S6：上下相邻两个结构的相邻连接钢板之间设置绝缘夹层，对上下相邻两个结构的相邻连接钢板与连接钢板之间连接处使用密封胶进行封边防水处理；

S7：在吸力桶基础和/或导管架支撑上安装外加电流的阴极保护系统，最终完成吸力桶导管架风机基础防腐结构体系的整体制作。

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