摘　要：不斷發展的海上風電（diàn）使得海上鹽霧問題（tí）受到（dào）普遍重視，本文從潤滑的角度介紹了風力發電機組（zǔ）潤滑油的防腐（fǔ）防鏽機（jī）理，並通過EMCOR實驗評價了四種風電機組主齒箱（xiāng）潤滑油。
　　關鍵詞：海上風電；鹽霧；EMCOR實驗
　　一、海上風電的發展及其鹽霧問題
　　海上風電裝機量在近10年內將（jiāng）不斷地攀升。數據顯示，2018年（nián）全球海上風（fēng）電裝機容量達4，988MW，創造了海上風能市場風機（jī）新增裝機容量的（de）紀錄。截至（zhì）2018年底（dǐ），海上（shàng）風電累計裝機容量增至（zhì）22，045MW。雖與陸上裝機容量仍有很大差（chà）距，但海上風電是（shì）可再生能源發展的重要領域，海上風（fēng）電相比陸上風電，具有幾點優勢：海上風（fēng）速高；海（hǎi）上風能資（zī）源豐富（fù）；海上風主導風向一般穩定（dìng）；海上風電單機容量較大；不占用（yòng）陸地寶貴的土地資源等。海上風電是推動風電技術（shù）進步和產業升（shēng）級的重要力量，是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風（fēng）能資源十分豐富，加（jiā）快海上風能市場的開發（fā）與風電項（xiàng）目建設，對於促進（jìn）沿海地（dì）區能源清潔化、空氣清潔（jié）化、能源結構（gòu）化和轉（zhuǎn）變經濟發展方式都具有重（chóng）要意義^[1]。到2020年，全（quán）國海上風電開工建設規（guī）模達到1，000萬（wàn）千瓦，力爭累計並網容量達到500萬千瓦以（yǐ）上^[2]。
　　但海（hǎi）上風電麵臨的挑戰也是顯而易見的，除（chú）了海上風機不易安裝等缺點外，從風機潤滑角度來講：海上潮濕與鹽霧腐蝕對風力發電機組的齒輪箱造成影（yǐng）響。據監測，我國南（nán）海、東海和北海海麵上空鹽霧根據海上風速，波浪高（gāo）低不同含量（liàng）約為0.33-23.6mg/m³，而向內陸（lù）大約在80km-1600km內，鹽霧（wù）含量隨離海岸距離的增大而減小^[3]。鹽霧對風機齒輪箱等零部（bù）件中的金屬材料（liào）的腐蝕，主要是由於導電的鹽溶液滲入，金屬內部（bù）會發生電化學反應，從而形成“低電位金屬-電解質溶液-高電位雜質”電池係統。氯（lǜ）離子在鹽（yán）霧腐蝕破壞過程中起主要原因，氯離（lí）子容易被吸附在金（jīn）屬（shǔ）表麵，取（qǔ）代保（bǎo）護（hù）金屬的氧化層中的氧，使金屬受到（dào）破壞^[4]。除氯離子外，鹽霧腐蝕機理（lǐ）還受溶解於鹽溶液裏氧的影響。而腐蝕產物的形成，使滲入金屬缺陷裏的鹽（yán）溶液的體積膨脹（zhàng），因此增加了金（jīn）屬的內部應（yīng）力，引起（qǐ）了（le）應力腐蝕（shí）^[5]。高濃度的鹽（yán）霧極（jí）有（yǒu）可能滲入齒輪箱內部，而（ér）齒輪增速箱是風力發電機組關鍵組（zǔ）件，齒輪箱平穩（wěn）、長壽命的運（yùn）行是保證機組平穩發（fā）電的要素之一，齒箱內部的腐蝕破（pò）壞影響齒輪傳（chuán）動的平穩性（xìng）與可靠性。
　　二、潤滑油防（fáng）腐防鏽機理
　　從設備潤滑的角（jiǎo）度來講，在滿足陸上風電機組潤滑需求外，潤滑油品的鹽霧通過性能在海（hǎi）上風機的鹽霧問題中顯得尤為重要^[6]。風機主齒（chǐ）輪（lún）箱潤滑油是由基礎油和複合添加劑按一（yī）定比例（lì）調和而成，其（qí）中，基礎油和添加劑都會對風（fēng）機齒箱中的金屬起到保護作用。
　　1.基礎油（yóu）防腐（fǔ）性機（jī）理（lǐ）
　　基礎油的防腐（包括防鏽性）在於用油膜覆蓋（gài）或浸泡使金屬隔絕周（zhōu）圍環境，以防（fáng）止化學汙染和大氣、水的電化學作用（yòng）產生的破壞。基礎油（yóu）的防腐作用另外還體現在基礎油的自身良好氧化安定性，即在油（yóu）品使用中，能抑（yì）製（zhì）氧化生成的腐蝕（shí）物質傾向（xiàng），從（cóng）而起到防腐作（zuò）用。盡管（guǎn）一些油品中均（jun1）另有防腐或防（fáng）鏽劑，可（kě）以增強油品的防腐效（xiào）果，但即使在加（jiā）有這些添加劑（jì）的油中（zhōng），基礎油（yóu）從機理上對防腐（防鏽）效果（guǒ）不可或缺^[7]。
　　2.添加劑防鏽機理
　　防（fáng）鏽劑多是一些極性物質，其分子結構（gòu）特點是：一端（duān）是極性很強的基團，其具有親水作用；另一端是非極性的烷基，具有疏水作用。當含有防鏽劑的油品與金（jīn）屬接觸（chù）時，防鏽劑分（fèn）子中的極性基團對金屬表麵有很強的（de）吸附力，在金屬表麵形成緊密的單分子或多分子保護層，阻止腐蝕介質與金屬接（jiē）觸，故（gù）起到防鏽作用，如圖1所示。防鏽劑還對水及一些腐蝕性（xìng）物質有增溶作用，將其增溶於膠束中，起到分散或金屬減活的（de）作用，從而消除腐蝕性物質對金屬的腐蝕^[8]。 　　三、動態防鏽實驗EMCOR試驗法的介紹
　　1.風電油（yóu）品的常用防鏽防腐（fǔ）標準
　　麵對海上複雜（zá）多變的潮濕環境以及鹽霧影響，為了Z大化的延（yán）長齒輪箱運行（háng）時間，防（fáng）止齒箱內部（bù）金屬（shǔ）零件生鏽是十分必要（yào）的，性能優異的潤滑油（yóu）脂可以保障軸承在極端條件（jiàn）下不易生（shēng）鏽。目前國內對於風電齒輪油潤滑油（yóu）品測試標準GB/T33540.3-2017《風力發電機組專（zhuān）用潤滑（huá）劑第3部分：變（biàn）速箱齒輪油》，其中對於腐蝕的測試有（yǒu）液（yè）相鏽蝕（24h），采用（yòng）的方法是GB/T11143（B法）；以及銅片腐蝕（100℃，3h），采用的方法是GB/T5096。目前市（shì）售的（de）風電齒輪油品也都提（tí）供液（yè）相鏽蝕及（jí）銅（tóng）片腐蝕的參數。為（wéi）了驗證不（bú）同風機主齒箱齒輪油的抗鹽霧（wù）性能，選取市麵上（shàng）4種風力發電齒輪箱潤滑油產品A、B、C、D進行分析測試： 　　從以上表格可以看出，目（mù）前標準的測試方法並不能有效（xiào）針對海上（shàng）鹽霧（wù）問題有效區分油品的防（fáng）腐防鏽品質，需要（yào）尋找一種新的測試方法來進行區分。
　　2.EMCOR試驗簡介
　　針對潤滑（huá）脂的防鏽性檢測，一般采用SHT0700-2000《潤滑脂防鏽性測（cè）定法》即等效采用標準（zhǔn）ISO11007:1997《石油產品和潤（rùn）滑劑-潤滑脂防鏽性測定法》進行EMCOR實驗，有效地區分潤（rùn）滑脂的防鏽性能。對（duì）於潤滑油來講，和國內沒（méi）有相應（yīng）的標準，一般參考SKF公司對於（yú）潤滑油的EMCOR試驗測（cè）試。整個EMCOR實驗是以動態的方式完成的，可以比較真實的模（mó）擬現場實際工況。下麵介紹一下針對潤滑油的EMCOR測試方法，如圖2示為EMCOR實（shí）驗台架： 　　在特製的工作台上，按規定條件（jiàn），以8h周期將安裝了注有待測（cè）混有蒸（zhēng）餾水或（huò）去礦物質水，鹽水或合成海水的潤滑（huá）油的軸承運（yùn）行3次，結束後，檢查軸台中軸承（chéng）外（wài）滾道，觀測鏽蝕度。鏽蝕度判級如表2及圖3所示： 　　3.EMCOR實驗對比
　　將A、B、C、D四款（kuǎn）產（chǎn）品進行EMCOR實驗對比（bǐ）。如表3所示（shì）為軸承外環滾道內部鏽蝕（shí）狀況照片，根據實驗結果進行判級： 　　在四種油品對比中我們發現（xiàn），A、B判定等級為1級，說明抗鹽霧腐蝕能力較強，C判定2級，抗鹽霧腐蝕能力一般；D判定3級，抗鹽霧腐蝕能力（lì）較差。從實驗（yàn）對比中我們可以發現，EMCOR實驗（yàn）可以有效判別潤滑油的防腐防鏽能力。
　　四、總結
　　海上風（fēng）電是風電行業發展的趨勢（shì）。潤滑油作為風機齒箱潤滑上必不可少的“零件”，其適應海上鹽霧環境的能力十分重要。目前風電潤滑標準不能很全麵的評價（jià）油品鹽霧通過性，本文通過對比市麵常見的風機潤滑產品，發現在銅腐（fǔ）及液相鏽蝕指（zhǐ）標（biāo）均（jun1）滿（mǎn）足國家標準的前提下，EMCOR試驗在一定程度上（shàng）可以有效對油品的抗鹽霧能（néng）力進行測（cè）試（shì）及評價，從而能更好（hǎo）的區分風機潤滑產品（pǐn）品（pǐn）質，保證風機在海上平穩可靠的運轉，這（zhè）對（duì）於布局海上風電市（shì）場的廠商是一個重要的判定依據。
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