佐敦涂料陈景鑫:免维护涂料方案助力海风降本

能见App 2023年10月21日 8350

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。能见APP全程直播本次大会。

在10月17日下午举办的海上风电工程装备论坛II上,佐敦涂料(张家港)有限公司电力行业经理陈景鑫发表了题为《免维护涂料方案助力海风降本》的主题演讲。

以下为发言全文:

很荣幸来到这次会议,接下来带来的题目是免维护涂料方案助力海风降本。

首先第一部分简单做一个佐敦公司介绍,佐敦是一家农业公司,家族企业,成立于1926年,距今约100年历史,公司创始之初,是为南极洲的一个捕鲸船提供船舶涂料的,经过多年的发展,我们目前是全球最知名的重防腐涂料公司,2022年我们的一个产值达到278亿的挪威克朗,在全球100多个国家设有分支机构,佐敦的主要的业务领域除了刚才提到的船舶涂料和工业重防腐,也是我们的业务。

海上风电领域,佐敦提供一站式的解决方案,其中包括在浪溅区浸没环境的风机基础,塔筒以及高速运转的叶片,还有海上的升压站以及维修的一些产品,在过去的10多年,中国海上风电蓬勃发展,佐敦也参与了近80个海上风场,不完全统计,目前在海上风电细分领域是市场排名第一的。

刚才简单介绍了佐敦,接下来看一下浪溅区的佐敦的产品,刚才提到了,就是浸没区、潮沙区其实是腐蚀最严重的一个区域,这个产品我们提到的它可以实现30年以上的免维护,我们讲超过30年即涂即忘,恒久保护。

通常对防腐来讲,我们一般会拿出很多测试的结果和报告,这个今天我会结合一个实际案例,康菲油田,大家都知道上世纪七十年代,就是挪威在北海发现,所以开启海上油气开发,那Ekofisk也是在这样一个背景下的项目,佐敦在1980年,在这个油田上的甲板,以及导管架的这些区域陆续使用这个产品,在过去的,在后续的一些项目扩建当中用到了这个产品,过去四十多年里面做了勘验,这个表现非常好。

康菲油田的涂装负责人AndrewGreig,他也提到在他加入的这个17年里面,这个产品的使用表现的非常良好,几乎没有任何的锈蚀。经历了三十多年,在2021年的时候,Ekofisk油田退役,油田退役的时候对退役导管架油气土层进行测试,我们联合了DNV和康菲油田公司合作进行研究,结合现场检测结果和实验的调查来看,这个产品的表现是说它确实在飞溅区是可以实现超过30年的一个免维护的。

右边是检测认证报告,我摘取其中一部分,右边是导管架退役以后拿到岸上进行切割,提取了一些样品,以及在上面做了一系列测试,这个测试也像扫描电竞,DIS一系列微观表征测试,这些测试方式都是评估他在服役三十多年以后,这个产品的性能状态是什么样的。

第一个我们也比较严谨,我们做了红外光谱的验证,首先来验证本身这个导管架上推移的涂层跟我们工厂是不是一个东西,所以从红外光谱来看,所有特征都是一样的,这是两个一样的东西。其中我们还做了DIS和DMA,从DMA的结果来看,这个产品它的一个力学,交联程度还是非常好,没有说经过30年以后,出现了一些老化或者粉化的状况。然后DIS它的测试结果说它还有很高的主抗值,代表整个防腐性能之下,如果大家感兴趣对于这个退役以后,刚才产品做的研究论证结果,我们放在风能杂志05期周刊,大家可以在这个上面找到更细节的内容。

聚酯鳞片这个产品不光用在海洋防腐,还有迪拜七星级酒店,这个项目其实大家众所周知,也是矗立在海边,由于这个建筑物非常高,大家也希望在20年、30年里面尽量避免对它的防腐维修,所以设计初期就选用了聚酯鳞片产品,从酒店业主讲,他也非常满意这个产品在使用的16年里面几乎没有任何锈蚀。在海上风电沃旭能源作为全球最大的一个开发商,他也在他美国的以及最近的一些海上风场上开始批量使用这个产品,由于这个产品有非常出色的防腐性能。

介绍完这个产品的防腐特点和优势,30年实现免维护,最后我们来算算它的经济账,通常来讲好的产品,它的价格肯定是更高,但是使用这个产品怎么帮助我们海上风电实现降本?这里提到的第一个概念就是腐蚀余量,对于钢结构,海洋工程在飞溅区它的一个腐蚀性能通常通过仿佛涂层和外加吸收阳级,以及一定量的这个腐蚀余量来共同保护的,根据ISO21457当中,碳钢腐蚀余量6毫米,针对海上风电的海洋工程NORSOK M-001其中提到有这样一个计算公式,我们针对30年的设计寿命以及来算,相当于8毫米的腐蚀余量。实际上我们国内一些设计院也大概是在6毫米到8毫米这样一个范围。

刚才这个Ekofisk油田上面我们鉴定结果看下来,超过30年接近40年服役,它的真正腐蚀量是2毫米,低于预留的腐蚀余量,2022年Norsok又发布了一个新的版本,在新的版本里面专门提到了一点,就是说聚酯鳞片在浪溅区有非常好的耐久性寿命,所以从这个点上也认可了Baltofloke在管装区的免维护应用的特点。

所以基于这两点,我们做了一些降本分析。第一个就是我们前面看到了,这个通常的设计是要8毫米然后我们实际的一个应用,实际案例见证下是能够达到2毫米,所以从这个角度讲,我们采用这种高性能的涂料产品,可以减少腐蚀余量预量如果把这个腐蚀余量降低到2毫米,对于我们大直径的10米以上的单桩,浪溅区20米的这么一个范围,可以优化大概30吨的钢材,这个30吨的钢材基于它的建造成本大概在24.5万左右,涂料上单装材料成本增加是,常规方案是30万,使用聚酯鳞片37.5万,所以增加7.5万的成本,整体看涂料成本增加和钢结构优化,一个单装大概在17万左右,换算成仿佛成本降低一半以上,56%。

讲完新建,我们用常规防腐方案,通常25年时间里需要有大修和小修结合来的,会有三到四次小修和2次大修,从防腐招标来看,海上风电新感高峰期大概在2007年,2006年开始的,所以大概在2022年其实已经到了一个维修周期,所以我们看到很多项目的防腐招标,它的一个标地大概到五六百万,三四百万,那这个也跟它风场机组数量有关,平均算下来,至少一台机组维修费用应该在3到5万左右,所以结合刚才的信息我们看这个如果海上整个25年里面,小修和大修加在一起,我们估算在28万左右,采取免维护产品,我认为它的一些维修工作量不能说没有,但是会比较小,如果这样一个对比应该由20多万的成本优化。

所以从整个生命周期结合新建和运维来讲,我们把新建和防腐维修结合一起,新建阶段我们主要的一个降本来自于腐蚀余量优化,防腐阶段我们直接减少了一个防腐维修的工程量以及人员长期成本在里面,这两块结合在一起我们看到单桩整个生命周期成本可以从62万降低15万,这个降本趋势非常明显。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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