防腐设计方案优化策略

海上风机支撑结构防腐蚀措施的选择，应考虑结构的重要性、使用年限、当地腐蚀环境、结构部位、施工可行性、维护方法、防腐材料以及技术经济条件等。底漆选用原则要考虑强附着力、耐海水腐蚀、带阴极保护性质等。面漆、中间漆选用原则要考虑强附着力、耐候性（耐紫外线照射）、耐海水腐蚀、耐温差、耐磨防冲刷等。涂层设计使用年限采用15年。根据上述选用原则及不同防腐方法的适用性，确定不同分区的防腐设计方案。

（1）海洋大气区。海洋大气区采用涂料或金属热喷涂保护。

方案一：涂层设计使用年限采用15～20年，免维护；富裕厚度为2mm；底漆为热喷Zn（厚度不小于120μm）；中间漆为环氧封闭漆（厚度不小于30μm）；面漆为环氧玻璃鳞片涂料（1～2遍，厚度200μm）。

方案二：涂层设计使用年限采用15～20年，免维护；富裕厚度为2mm；底漆为热喷Al（厚度不小于150μm）；中间漆为环氧封闭漆（厚度不小于30μm）；面漆为环氧玻璃鳞片涂料（1～2遍，厚度200μm）。

（2）浪溅区。浪溅区采用涂料保护或金属热喷涂保护，对于重要构件，在涂料保护或金属热喷涂保护的基础上增加钢的腐蚀裕量。

方案一：涂层设计使用年限采用15～20年，需进行维护处理；富裕厚度为4mm；底漆为热喷Zn（厚度不小于120μm）；中间漆为环氧封闭漆（厚度不小于30μm）；面漆为环氧玻璃鳞片涂料（2～4遍，厚度600μm）；罩面漆为丙烯酸聚氨酯（2遍，厚度60μm）。

方案二：涂层设计使用年限采用15～20年，免维护；富裕厚度为4mm；底漆为热喷Al（厚度不小于150μm）；中间漆为环氧封闭漆（厚度不小于30μm）；面漆为环氧玻璃鳞片涂料（2～4遍，厚度600μm）；罩面漆为氟碳树脂（2遍，厚度40μm）。

（3）全浸区、海泥区上部。全浸区、海泥区上部采用阴极保护、阴极保护与涂料或金属热喷涂联合保护措施，涂料或金属热喷涂的作用主要为改善阴极保护电流分布和减少阳极用量。阴极保护应包括浪溅区平均潮位以下的部分。

对于底部固定式结构型式，由于波浪和水流的作用，泥面附近容易受到冲刷，对泥面附近的钢桩内壁和外壁宜增加钢的腐蚀裕量。

推荐方案：富裕厚度为4mm；阴极保护中，底漆为热喷Zn（厚度不小于120μm）；中间漆为环氧封闭漆（厚度不小于30μm）；面漆为环氧玻璃鳞片涂料（2～4遍，厚度60μm）；罩面漆为丙烯酸聚氨酯（2遍，厚度60μm）。(www.xing528.com)

（4）海泥区下部。海泥区下部采用阴极保护。

推荐方案：富裕厚度为4mm；阴极保护中，钢材表面清除毛刺、氧化铁皮（浮锈）、油脂等即可。

阴极保护在海洋工程钢结构防腐蚀领域已得到广泛应用。目前，国外有多个海上风电场已经使用了阴极保护技术。

美国2004年开工建设的鳕鱼岬海上风电场（Cape Wind）有130台单机容量为3.6MW的风机，总装机容量468MW。风机采用单桩基础，下部结构和塔架均为钢管。根据水深不同，采用直径分别为5.1m和5.5m的两种钢管桩，桩打入泥面下的深度约为26m，风机轮毂高度约为78.6m。塔架和下部结构采取涂料保护，桩表面裸露，采取铝合金牺牲阳极阴极保护。

英国2003年建造的North Hoyle风电场有30台单机容量为2.0MW的风机，总装机容量为60MW。风机采用单桩基础，下部结构和塔架均为钢管。钢管桩直径为4.0m和5.1m，桩的长度约为50m，打入泥面下的深度约为25m。水下部分采取牺牲阳极阴极保护。

Q7风电场是荷兰近期建设的第二个海上风电场，有60台单机容量为2.0MW的风机，总装机容量为120MW。风机采用单桩基础，桩的直径为4m，桩长为54m，下部结构和塔架均为钢管。水下部分采用锌合金牺牲阳极保护阴极。

英国的Burbo Bank海上风电场有25台单机容量为3.6MW的风机，总装机容量为90MW。风机采用单桩基础，桩的直径为4.7m，桩长为35m，下部结构和塔架均为钢管，水下部分采用阴极保护。

美国专利7230347B2“海洋环境风机的腐蚀保护”公布了一种用于海上风电场支撑结构的外加电流阴极保护系统。该专利认为，无论从安全还是环境角度考虑，或是在环境条件变化较大的海域中，外加电流阴极保护要比牺牲阳极保护更具优越性。