中國(guó)風(fēng)葉涂料需要突破阻力創(chuàng)造特色
2011-09-21 16:52:03
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隨著煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源耗盡危機(jī)的來(lái)臨，國(guó)家倡導(dǎo)的以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)在國(guó)內(nèi)的深入實(shí)施，風(fēng)電發(fā)力產(chǎn)業(yè)便成為全球能源市場(chǎng)中的熱點(diǎn)。據(jù)專家了解，2006～2010年之間，我國(guó)風(fēng)電葉片的需求量在7000片左右，而2011—2020年的需求量則將達(dá)到50000片。中國(guó)風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)的迅速升溫，同時(shí)也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展，風(fēng)電葉片涂料就是其中之一。風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組的核心部件之一，主要采用環(huán)氧玻璃鋼復(fù)合材料，要求使用壽命達(dá)20年，需要進(jìn)行重點(diǎn)涂裝保護(hù)。風(fēng)機(jī)葉片是風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵核心風(fēng)力機(jī)部件，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。我國(guó)風(fēng)機(jī)葉片行業(yè)伴隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)及風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展而迅速發(fā)展壯大。目前，葉片大多采用環(huán)氧玻璃鋼或不飽和聚酯玻璃鋼作為主要成膜材料，而隨著對(duì)大型葉片需求的逐漸增加，環(huán)氧玻璃鋼葉片成為當(dāng)前市場(chǎng)的主流。這些有機(jī)玻璃鋼都具有極佳的機(jī)械性能。各廠家積累的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在沒有外界因素破壞的情況下，葉片使用壽命完全可以達(dá)到20年。因此，如何最大程度的減少外界侵蝕將是決定葉片實(shí)際使用壽命的關(guān)鍵因素。而使用能夠最直接有效保護(hù)葉片本身的涂料(膠衣)成為目前的唯一選擇。
我國(guó)風(fēng)場(chǎng)一般位于風(fēng)沙較大的“三北”地區(qū)或者是近海及海上，這是兩種完全不同環(huán)境，對(duì)葉片涂料性能的要求差異極大，從目前的發(fā)展情況來(lái)看，第一種使用環(huán)境在我國(guó)目前占主導(dǎo)地位。高效的防護(hù)效果取決于防護(hù)涂層的設(shè)計(jì)、表面處理、涂裝工藝、涂料質(zhì)量及涂層質(zhì)量的控制等。由于風(fēng)電涂料不同于一般的重防腐涂料，對(duì)原材料的要求又高，且中國(guó)對(duì)風(fēng)電葉片涂料的研制起步較晚，因此目前中國(guó)市場(chǎng)內(nèi)跨國(guó)涂料供應(yīng)商仍占風(fēng)電葉片涂料的主導(dǎo)市場(chǎng)地位，近期國(guó)內(nèi)大量的涂料企業(yè)，開始涉足風(fēng)電葉片涂料領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)，并取得了明顯的進(jìn)展，有的國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在市場(chǎng)中享有一席之地。但是風(fēng)電葉片涂料高損耗的技術(shù)難題：由于中國(guó)風(fēng)場(chǎng)大多位于風(fēng)沙沖擊區(qū)域，因此風(fēng)電葉片涂料要想更適用中國(guó)市場(chǎng)，所經(jīng)受得考驗(yàn)也就越多。據(jù)專家介紹，首先風(fēng)電葉片涂料要有抵御紫外光對(duì)樹脂侵害的作用，第二風(fēng)電葉片涂料更要經(jīng)受得住風(fēng)砂、浮塵以及雨霧等對(duì)基材的侵蝕。如果說(shuō)第一種是屬于化學(xué)性的防護(hù)，那么第二種相對(duì)于第一種預(yù)防護(hù)難度要大得多，因?yàn)轱L(fēng)電葉片正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中葉尖線速可達(dá)80米/秒，這個(gè)速度相當(dāng)于F1賽車的最高時(shí)速；風(fēng)中含有的砂粒或水滴會(huì)對(duì)葉片表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，如果葉片涂料耐砂蝕或雨蝕性能不佳，防護(hù)涂層將在幾年內(nèi)發(fā)生明顯損耗，根本堅(jiān)持不了20年。
另外權(quán)威葉片涂料涂膜耐風(fēng)砂標(biāo)準(zhǔn)尚缺失，據(jù)專家介紹，：由于風(fēng)電葉片涂料在國(guó)內(nèi)剛剛起步，目前權(quán)威的葉片涂料涂膜耐風(fēng)砂標(biāo)準(zhǔn)尚缺失。但鑒于目前風(fēng)砂危害嚴(yán)重的現(xiàn)狀，GL、中國(guó)科學(xué)技術(shù)部以及一些主機(jī)廠已著手進(jìn)行一些探索性工作，這些工作有的已經(jīng)應(yīng)用于涂料材料的選擇中：如2009年的國(guó)家項(xiàng)目中就提出來(lái)了要滿足GB2423.37砂塵試驗(yàn)方法；Simens的耐雨蝕檢測(cè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；某國(guó)內(nèi)著名整機(jī)廠在去年就開始使用噴砂實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)試，作為材料選擇時(shí)的參考；某國(guó)外涂料公司在國(guó)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試時(shí)參考了GB2423.37和某整機(jī)廠的方法，結(jié)合葉片運(yùn)行的情況制定了相對(duì)明確的實(shí)驗(yàn)方法：在耐浮塵實(shí)驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的加速實(shí)驗(yàn)，加速的條件是根據(jù)風(fēng)電葉片在實(shí)際使用環(huán)境下的剪切速度，提高了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的浮塵與被測(cè)物體的撞擊速度及浮塵的顆粒，規(guī)定了砂塵的粒徑及其它測(cè)試條件，也給出了較為清晰的評(píng)價(jià)方法。風(fēng)電葉片涂料如何走水性化道路？專家表示，水性化是整個(gè)涂料產(chǎn)業(yè)共同面臨的問(wèn)題，無(wú)論是大中型企業(yè)，還是小型企業(yè)都把做水性化涂料提上了企業(yè)未來(lái)發(fā)展的日程。但是據(jù)了解，涂料水性化的道路并不是想象中的那樣好走，這其中還面臨著諸多問(wèn)題有待解決。
例如成本問(wèn)題，涂料走水性化首先要面臨的就是成本的增加，其一是涂料生產(chǎn)及涂裝設(shè)備的更新?lián)Q代，其二就是原材料成本的上升，都是涂料企業(yè)水性化轉(zhuǎn)型的必要考驗(yàn)。再有就是水性涂料涂膜硬度以及耐風(fēng)砂紫外線的侵蝕能力加強(qiáng)，怎樣的水性風(fēng)電葉片涂料才能滿足中國(guó)氣候特征的需要等等，都需要涂料企業(yè)們來(lái)一一化解。無(wú)論是成品企業(yè)還是原材料供應(yīng)商，對(duì)于水性化的趨勢(shì)是有目共睹的，風(fēng)電葉片涂料亦不例外。近年來(lái)，隨著風(fēng)電葉片涂料技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，涂料的各項(xiàng)性能較傳統(tǒng)的產(chǎn)品都有了明顯的提高，雖然目前溶劑型風(fēng)電葉片涂料仍占市場(chǎng)主導(dǎo)地位，但水性涂料顯然更符合綠色新能源概念的發(fā)展，相信水性風(fēng)電葉片涂料將在未來(lái)市場(chǎng)中成市場(chǎng)主導(dǎo)。中遠(yuǎn)關(guān)西涂料化工有限公司副總工程師劉會(huì)成，于2010年10月25～28日寧波“2010年防腐涂料行業(yè)年會(huì)”上，就我國(guó)風(fēng)場(chǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片涂料的性能要求和涂料標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)解讀。劉先生認(rèn)為實(shí)際上我國(guó)風(fēng)場(chǎng)所處的地理環(huán)境與國(guó)外還是有很大的差異，其特殊性具體體現(xiàn)在溫差大、日照時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)沙大等方面，我國(guó)內(nèi)陸風(fēng)場(chǎng)葉片正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中通常可能受到以下幾種外界侵蝕：第一種是來(lái)自紫外光對(duì)樹脂的侵害；第二種是風(fēng)砂、浮塵以及雨霧等對(duì)基材的侵蝕。就第一種而言是屬于化學(xué)性的侵蝕；第二種侵蝕是屬于機(jī)械性的，對(duì)于涂料行業(yè)來(lái)說(shuō)防護(hù)難度較第一種要大的多。
他表示葉片正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中葉尖的線速度可達(dá)80米/秒，這個(gè)速度相當(dāng)于F1賽車的最高時(shí)速，平均每年要運(yùn)行約7000小時(shí)，接受空氣摩擦的量可達(dá)一般汽車的5～10倍。風(fēng)中含有的砂粒或水滴會(huì)對(duì)葉片表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。如果葉片涂料耐砂蝕或雨蝕性能不佳，防護(hù)涂層將在幾年內(nèi)發(fā)生明顯損耗，根本堅(jiān)持不了20年。而葉片的吊裝維修成本又是極其昂貴，因此對(duì)用于我國(guó)內(nèi)陸風(fēng)場(chǎng)的葉片涂料的性能提出了更高的要求。風(fēng)電行業(yè)作為我國(guó)的新興產(chǎn)業(yè)，目前仍在蓬勃的發(fā)展中，但從目前整個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況看尚顯混亂，尤其是在涂料這一領(lǐng)域，盲目照搬國(guó)外已有的設(shè)計(jì)規(guī)范，而不考慮我國(guó)特殊的地理環(huán)境和氣象特征，目前已經(jīng)出現(xiàn)了水土不服的問(wèn)題，希望有關(guān)部門能否采取積極有效的措施盡早建立標(biāo)準(zhǔn)，從而規(guī)范我國(guó)的葉片涂料市場(chǎng)，使我國(guó)的風(fēng)電行業(yè)向著健康穩(wěn)定的方向發(fā)展。專家表示，我國(guó)需大力開發(fā)符合本土化需求的風(fēng)電葉片涂料。中國(guó)風(fēng)機(jī)葉片行業(yè)起步較晚，最初主要依靠進(jìn)口來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。近年來(lái)該行業(yè)發(fā)展迅速、市場(chǎng)逐漸成熟，已經(jīng)形成由外資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化經(jīng)營(yíng)的格局。據(jù)估算2009年我國(guó)實(shí)際風(fēng)電葉片的產(chǎn)量約30000片。預(yù)計(jì)未來(lái)3年我國(guó)的風(fēng)電葉片產(chǎn)量將維持在這個(gè)數(shù)量。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，葉片技術(shù)也在不斷發(fā)展，由最初20米左右長(zhǎng)度的小型葉片發(fā)展到如今50米左右甚至更大型的葉片，相應(yīng)的葉片表面涂裝技術(shù)也隨之快速發(fā)展。
小型葉片常用不飽和聚酯樹脂制作，外層覆蓋樹脂膠衣，往往不再進(jìn)行涂裝保護(hù)；而較大型的葉片都采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼作為基體，表面都會(huì)采用高性能聚氨酯涂料進(jìn)行涂裝。據(jù)專家介紹，拜耳材料科技中國(guó))有限公司亞太區(qū)技術(shù)經(jīng)理張之涵在“2010年防腐涂料行業(yè)年會(huì)”上，也就大力開發(fā)符合本土化需求的風(fēng)電葉片涂料的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)解讀，他認(rèn)為我國(guó)目前運(yùn)行中的風(fēng)電機(jī)組中主要采用了進(jìn)口或國(guó)外品牌的葉片涂料，這些涂料均在設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)，但實(shí)際運(yùn)行效果與期望大相徑庭。2010年初召開的全國(guó)“兩會(huì)”期間，工信部副部長(zhǎng)苗圩在談到我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的問(wèn)題時(shí)強(qiáng)調(diào)指出：國(guó)外有風(fēng)的地方?jīng)]有沙比如海洋風(fēng)。 (
