NB_T 10990-2022 海上风力发电机组变桨距系统防腐设计要求正式版(OCR).docx

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1、ICS 27. 180CCSFl 1NB中华人民共和国能源行业标准NB/T109902022海上风力发电机组变桨距系统防腐设计要求Pitchsystemdesignrequirementsforpermanentmagnetwindturbineconvertersforoffshorewindturbines2022Tl-O4 发布2023-05-04实施国家能源局发布前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14运行环境34.1 腐蚀环境34.2 运行条件34.3 特殊使用条件35设计总则45.1 防腐等级要求45.2 防腐设计要求46组件防腐技术要求56.1 变桨距驱动装置56.2

2、变桨距执行装置56.3 变桨距控制装置56.4 变桨距润滑装置67检验项目及要求67.1 结构与外观检查67.2 涂层厚度测试67.3 涂层附着力测试67.4 钢制件盐雾试验67.5 电气设备盐雾试验68检验要求68.1 检验类型68.2 型式试验68.3 出厂检验7门*%n扫码免费兑换电子书-XX.a刖三本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电机械设备分技术委员会(NEATC1/SC5)归口。

3、本文件起草单位：上海电气风电集团股份有限公司、中国长江三峡集团有限公司、华能阳江风力发电有限公司、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司、国家电投集团科学技术研究院有限公司、浙江大学、中国华能集团有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、新疆金风科技股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、浙江运达风电股份有限公司、东方电气风电股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、中国质量认证中心、北京鉴衡认证中心有限公司、中山大学、国际铜业协会、北京乾源风电科技有限公司、揭阳前詹风电有限公司、中国电器科学研究院股份有限公司、中国电建集团中南勘测设计研究院有

4、限公司、中车山东风电有限公司、中国三峡建工(集团)有限公司、华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司、南方海上风电联合开发有限公司、上海绿色环保能源有限公司、上海能源科技发展有限公司、上海电气输配电集团技术中心、国家电投集团风电产业创新中心、江苏海上龙源风力发电有限公司、重庆清平机械有限责任公司、徐州罗特艾德回转支承有限公司、南京高精齿轮集团有限公司、内蒙古天诚商贸有限公司。本文件主要起草人：许移庆、张学礼、董宇鹏、任君、朱志权、范霁红、杨鹏飞、方攸同、曹贝贞、孟鹏飞、秦猛、张志训、袁凌、王庆峰、余业祥、詹耀、陈国栋、杜炜、康巍、宗川翔、李伟华、王大刚、庄严、刘明、王俊、王晓东、陆帅、王

5、伟、杭兆峰、刘扬波、李子林、王健、薛兆强、吴腾飞、朱孟拮、方川云、杨桥、李效龙、张军。本文件为首次发布。海上风力发电机组变桨距系统防腐设计要求1范围本文件规定了海上风力发电机组变桨距系统（以下简称“变桨距系统”）防腐设计的运行环境、设计总则、组件技术要求及检验要求等。本文件适用于海上风力发电机组变桨距系统的防腐设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T17712007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB/T2423.18202

6、1环境试验第2部分：试验方法试验Kb:盐雾，交变（氯化钠溶液）GB/T42082017外壳防护等级（IP代码）GB/T5210色漆和清漆拉开法附着力试验GB/T97932012热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的测定GB/T14092.4机械产品环境条件海洋GB/T14092.5机械产品环境条件工业腐蚀GB/T14093.4机械产品环境技术要求工业腐蚀环境GB/T297172013滚动轴承“风力发电机组偏航、变桨轴承GB/T30790.2色漆和洁漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第2部分：环境分类GB/T30790.5色漆和清漆防护涂料体系对钢结构

7、的防腐蚀保护第5部分：防护涂料体系GB/T320772015凤力发电机组变桨距系统GB/T33630-2017海上风力发电机组防腐规范ISO12944-2:2017色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护第2部分：环境分类（PaintSandvarnishes-Corrosionprotectionofsteelstructuresbyprotectivepaintsystems-Part2:Classificalionofenvironments）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1腐蚀环境corrosionenvironment含有一种或多种腐蚀介质的环境。来源:GB/T3363

8、02017,3.13.2腐蚀环境控制corrosionenvironmentcontrol对腐蚀速率起关键作用的环境因素（腐蚀介质含量、温度、相对湿度、日照及降水等）进行控制，以降低环境的腐蚀性。来源：GB/T336302017,3.23.3变桨距系统pitchsystem控制并调整风力发电机组叶片桨距角的装置，主要包括变桨距控制装置、变桨距驱动装置、后备动力源、变桨距执行装置、变桨距润滑装置和变桨距检测装置。来源：GB/T320772015,3.13.4电动变桨距系统electricpitchsystem利用变桨距电机来完成调整叶片桨距角的装置，主要包括变桨距控制器、变桨距伺服驱动器或变频器

9、、后备电源、电动机、减速器、变桨距轴承、变桨距润滑系统、变桨距检测装置等部件。来源：GB/T320772015,3.1.13.5液压变桨距系统hydraulicpitchsystem利用液压缸（或其他液压执行机构）来完成调整叶片桨距角的装置，主要包括变桨距控制器、液压站、阀组、蓄能器、液压缸、连杆机构、变桨距轴承、变桨距润滑系统、变桨距检测装置等部件。来源：GB/T320772015,3.1.23.6变桨距驱动装置pitchdriveequipment用于驱动变桨距执行装置动作的装置。电动变桨距系统中变桨距驱动器为变桨距伺服驱动器（或变频器）和电动机；液压变桨距系统中的变桨距驱动器为液压站和阀

10、组。来源：GB/T320772015,3.23.7变桨距执行装置pitchactuatingequipment用于驱动风力发电机组叶片转动，调节叶片桨距角的装置。电动变桨距系统中变桨距执行装置为减速器和变桨距轴承；液压变桨距系统中的变桨5巨执行装置为液压缸（或其他液压执行机构）、机械传动机构和变桨距轴承。来源：GB/T320772015,3.33.8变桨距控制装置pitchcontrolequipment用于调整桨叶角度的装置，主要包括变桨控制器及后备电源等部件。3.9变桨距润滑装置pitchlubricatingequipment用于风力发电机组变桨距轴承润滑的装置，主要包括润滑泵、分配器、

11、高压胶管等相关部件。3.10后备动力源backuppowersupply在电网掉电时为变桨距系统提供能量的装置。电动变桨距系统中后备动力源为后备电源；液压变桨距系统中后备动力源为蓄能器。来源：GB/T320772015,3.103.11耐腐蚀级别corrosionresistancecategory产品呈现出的一定耐腐蚀水平的等级，其依据腐蚀类别、耐腐蚀期及可达到的程度进行划分。4运行环境4.1 腐蚀环境风力发电机组主要结构（塔架及以上结构）、部件处于海洋大气区，按照GB/T30790.2的规定，海洋环境风力发电机组变桨距系统所处腐蚀环境划分为舱外区、舱内区、干洁区，见表1。表1海上风力发电机

12、组腐蚀环境区域划分区域名称环境条件特征位置低碳钢腐蚀速g（m2a）腐蚀性等级干洁区400WC3不受自然气候、海洋大气和海水影响，潮湿时间与腐蚀介质含量均处于较低水平采用腐蚀环境控制措施的机舱内部舱内区400且650且W1500C5-M暴露在海洋大气环境中，受阳光、雨、雪、露等污染物的直接侵蚀，温度、湿度变化大，潮湿时间和腐蚀介质含量均处于很高水平机舱外部、塔架外部经过第一年暴露后的单位面积质量损失值。4.2 运行条件4.21变桨距系统位于轮毂内部，腐蚀环境为表1中C4腐蚀性等级（舱内区）。变桨距系统的使用环境条件如下：a）相对湿度：小于或等于95%;b）盐雾影响：有；c）霉菌影响：有。4.22

13、 运行要求变桨距系统运行场所要求如下：a）工作环境中不宜有腐蚀、破坏绝缘的气体或其他介质，不宜有易燃易爆的介质，不宜有明显的及较严重的霉菌；b）工作环境应避免雨、雪、砂的进入；c）与轮毂连接达到等电位要求。4.23 藉特殊使用条件符合GB/T14092.4、GB/T14092.5和GB/T14093.4相关规定。5设计总则5.1 防腐等级要求在寿命期内，海上风力发电机组变桨距系统各组件的耐腐蚀性等级见表2,按照GB/T30790.5设计其组件的防护涂层体系要求执行。表2变桨距系统耐腐蚀性等级要求变桨距系统组件防腐等级要求特殊要求变桨距驱动装置2C4/变桨距执行装置C4活动性部件防腐措施由供需双

14、方沟通决定变桨距控制装置2C4柜体防腐等级要求，密封性要求参看6.3变桨距润滑装置NC4/变桨距检测装置NC4/后备动力源/电源类部件根据工作环境选择防护方式5.2 防腐设计要求5.2.1 总体要求变桨距系统依据表2中各组件所处区域腐蚀性等级进行防腐蚀保护，宜通过组件的结构工艺设计、涂层设计及联合设计防护措施，满足变桨距系统的防腐等级要求。防腐设计除满足各组件的防腐等级外，按照表1根据变桨距系统所处外部腐蚀环境及风力发电机组设计使用年限，综合确定变桨距系统各组件的防腐设计寿命。5.2.2 防腐结构工艺设计通过如下防腐结构工艺设计措施，提升变桨距系统各组件的使用寿命：a）整体结构形式力求简单：b

15、）在可能积水和留存湿气的空间开设排水孔、排气孔，不留死角；c）尽量减少配合表面和搭接表面，焊接部位采用连续焊缝并密封涂覆，不留缝隙；d）构件需涂覆防腐时，形状和尺寸改变时采用圆弧过渡，提高涂覆的工艺性；e）相同结构尽量选用同一种金属材料，防止电偶腐蚀；0对于不宜进行防腐处理的易损件应设计为便于更换维护的结构形式。5.23防腐涂层设计通过如下防腐结构设计措施，提升变桨距系统各组件的使用寿命：a）根据所处腐蚀环境区域合理选用耐蚀材料和涂覆保护，如涂料保护、热喷涂金属保护、热浸镀锌保护以及金属涂层与有机涂料联合保护等防腐蚀措施；b）防腐涂层体系设计应综合考虑环境、结构特性、预期工作寿命、表面处理、涂

16、装施工、经济合理性、维修和保养等因素的影响；c）如防腐涂层设计采用规范以外的新材料、新工艺，耐盐雾、老化、湿热的性能指标满足相关技术规范要求，且须经有资质的检测机构认证并经过工程应用验证。6组件防腐技术要求6.1 变桨距驱动装置6.1.1 电驱动装电动变桨距系统中驱动装置为变桨距伺服驱动器（或变频器）和电动机。伺服驱动器由控制单板、IGBT模块、电容等器件综合而成，固定外壳具备一定的密封防护功能，同时，按照GB/T42082017定义的防护等级，宜具备IP65或以上的防护等级。电动机整体防护按照GB/T30790.5设计其组件的防护涂层体系，设备防腐等级满足C4或C4以上要求。6.1.2 液压

17、驱动装置液压变桨距系统中的见动装置为液压站和阀组。液压系统零部件的外表面需按相关的防腐保护规范保护，防腐等级为ISO129442:2017的C4等级，所有需要涂漆部件表面光泽，外观颜色、光泽度由供需双方协商后根据相关标准执行。6.2 变桨距执行装置液压变桨距系统及电动变桨距系统中的执行装置除活动性表面的防腐措施由供需双方商议确定，其余所有外表面均应满足ISO129442:2017中C4防腐蚀性等级要求。变桨距电机安装面、安装孔及止口、输入端等安装面不宜涂漆，可涂防锈油；黄油嘴及油标显示位、不宜涂漆，可涂防锈油C整体结构所有防腐表面防腐等级应按IS012944-2:2017不低于C4等级，设计寿

18、命满足25年耐久性范围。变桨距齿轮箱除了设计要求中规定不涂油漆区域以外，所有外表面都必须按照有效的防腐保护规范进行防护，同时涂层厚度满足散热性要求。变桨距执行装置宜选用滚动轴承，参照GB/T297172013中7.9要求，除齿轮外的其余外露表面应按GB/T97932012进行热喷锌防腐处理；非安装表面应进行喷漆处理，其具体防腐要求应满足表3的规定。当用户有特殊要求时,可采用满足性能要求的其他防腐方法。*3轴承防腐要求（除齿轮外）轴承防腐表面防腐要求安装表面和配合止口锌层厚度为100m200m,厚度相互差不大于50Hm非安装表面锌层厚度为100Pm200Pm,并进行喷漆处理，漆层厚度应不低160

19、um注：油漆品牌和喷漆操作规范的选择由供需双方依据变桨距轴承具体工作环境确定。6.3 变桨距控制装置对于电气柜的柜体宜采用焊接的型材框架结构及薄形钢板材料，内外表面宜采用环氧类粉末涂料进行防腐蚀保护，粉末厚度应不小于100Rm。柜体采用密封设计，设备外壳防护等级不低于GB/T42082017中IP54等级要求。设备设计应满足“防盐雾、防潮湿、防霉菌”要求，应按7.4规定的项目进行环境试验（不限于），试验前、后应按相应设备规范对试样进行目视检查、绝缘电阻及性能测试。NB/T109902022设备柜体内宜装设加热除湿装置或放入适量的吸湿防霉剂，控制相对湿度。6.4 变桨距润滑装置变桨距润滑设备包括

20、润滑油泵、分配器、高压胶管、快速接头等零部件，其中分配器等金属材质零部件，表面防腐应满足ISO129442:2017中C4等级要求。7检验项目及要求7.1 结构与外观检查设备涂装后应对涂层外观进行目视检查：喷漆面应色泽均匀，平整光亮，无明显色差，无流挂、无漆雾、无针孔、无起泡、无漏涂、无污染等缺陷；热喷锌涂层表面应均匀一致，无起泡、裸露底材、翘皮等不良缺陷。7.2 涂层厚度渊试涂料涂层应按照GB/T13452.2规定的方法进行涂层干膜厚度的测定，涂层厚度应不低于240um。热喷锌涂层应按照GB/T97932012规定的方法进行涂层厚度测定，满足相应热喷涂金属覆盖层最小局部厚度要求。7.3 涂层

21、附着力测试涂层附着力测试根据GB/T5210,采用拉开法进行附着力的测定，测定值按照要求不小于5MPa.热喷锌涂层按照GB/T97932012附录A供需双方协议选择实验方法，满足相关设计要求。7.4 钢胜盐雾试验按照GB/T17712007中第10章相关内容执行，试验完成后，钢制件基体应无锈蚀痕迹，表面应无变色、起泡等现象，满足设计要求。7.5 电气设备盐雾试验按照GB/T2423.18-2021中严酷等级II执行盐雾试验，试验完成后，电气设备基体应无锈蚀痕迹，设备功能无影响，满足设计要求。8检验要求8.1 检验类型产品检验分为型式试验和出厂检验。8.2 型式试验有下列情况之一时，应进行型式试

22、验：a）产品型式认证时；b）正常生产后，如结构、材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时；c）正常生产后的定期检验，其周期为4年，根据巡视检查结果可适当缩短检验周期；d）产品停产超过上述规定周期后恢复生产时；e）其他要求时（检验项目按相应规定）。除7.1规定项目外，型式试验项目见表4。产品抽样的项目为1套，检验时不需分组。8.3 出厂检验每台产品均应进行出厂检验。出厂检验应符合企业产品标准规定及表4的规定。全部检验项目合格判定为出厂检验合格。检验样品应符合第5章和第6章的要求。检验中允许对可调整的部分进行调整，检验中不允许更换元器件。进行一次调整后，样品符合各项要求后，判定为合格；若进行一次调整后，仍不合格的样品判定为不合格。表4检验项目检验项目检验要求及方法检验分类出厂检验型式试验结构与外观检查7.1.1涂层厚度测试7.1.2涂层附着力测试7.1.3钢制件盐雾试验7.1.40电气设备盐雾试验7.1.50注：必选检验“”；可选检验“0”