多图阐释光伏电站构件的腐蚀问题

来源:索比光伏网发布时间:2017-01-12 15:18:34
 梅雨既过,对公司农光结合PV电站进行了巡检。在电站巡检过程中,发现了一些腐蚀问题,下面针对一些代表性的腐蚀问题进行归类,探讨原因及处理方法,以及时修补并在今后使用过程避免类似问题出现。

光伏电站的腐蚀问题主要集中在金属支架、桩基金属构件、接地系统以及裸露电缆头等。下面分类讨论

1镀锌质量不过

●现场存在的问题主要有以下几类:

1、图A镀锌支架内侧存在团状锌渣。

2、图B镀锌件表面出现黑点状腐蚀。

3、图C支架端口存在锌瘤、铁丝。

4、图D局部锌层粘覆不牢整体脱落现象。

具体见下图:


逐条分析:

● 1、镀锌过程中锌池顶部锌液氧化,生成熔点较高的氧化锌,这是锌灰存在的原因;为阻止锌的氧化,国内主要采用石英砂及草木灰覆盖锌液表面,这样能较好的防止锌氧化,但不能消除型材表面沾灰问题;型材在浸入及提出锌池时撇灰不彻底,致使型材表面附着锌灰过多,形成团装积攒。解决此问题,必须清灰彻底,或参考国外办法,用小直径玻璃或陶瓷球封闭锌液表面,减慢氧化,减少锌灰,减少粘附。

● 2、 锌层出现分布性黑点,而且这类型材只是少量出现,可以判断不是锌材质问题,应该是镀锌时工件清洗不彻底存在铁锈点存在,在热镀锌过程发生氧化还原反应,生成黑点的四氧化三铁,而后被锌层覆盖(锌层变薄、不均匀且多孔),在潮湿环境腐蚀剧烈,露出黑点腐蚀产物。

● 3、 型材上粘覆铁丝,这主要是镀锌过程没有及时对锌池清底,导致工件上粘覆有掉落的铁丝。这种现象不仅会对工件的质量造成影响,实际也增加了镀锌过程的耗锌量,增加镀锌成本。

● 4、 出现这一现象的原因是酸洗不彻底。从锌层的破坏效果以及现场小刀刮剥效果看,周边锌层结合力还是很强的,由此可判断应该是酸洗过程工件遮挡,导致局部清洗不彻底。

2镀锌修整缺陷

现场出现的问题集中在型材端口处锌瘤的修整问题,明显的砂轮打磨痕迹。如下图


可能是镀锌时采用了较低的温度区间,这样可以提高锌层积累速度,容易生成较厚的锌层,提高了出货速度还能减少对锌锅的腐蚀,但是带来的负面影响就是锌层附着力变差,锌液流动性变差,在工件表面形成锌瘤,增加后期修整工作量。

在此情况下,如果工作量大且工人技术及身心不适时很容易将刚镀好的锌层给打磨掉,露出基体金属,而这种破坏在当时是难以发现锌层破坏的。

3车间焊缝诱导锈蚀


这是项目上使用的一类保护性镀锌钢管,一类竖直焊缝镀锌管。从上图可以看见管身上有一道竖直锈蚀痕迹,手指触摸管内壁正是焊缝。查阅资料后发现,这类管焊缝主要是电渣熔焊,在焊接完成砂轮打磨焊缝除渣;焊缝夹渣导致锌层在该处附着不牢,另外该处应力集中也是一诱因。

4机械破坏镀锌层


这类破坏主要发生在施工过程,抱箍在锤击就位时导致的破坏,属于不规范施工破坏,在垫木方后破坏明显减少。


应该注意到一点,这类锤击导致的锌层起皮现象都出现在抱箍上,而且都是抱箍侧面锤击导致大面边沿锌层起皮,这种现象属于材料“泊松效应”——材料发生轴向拉、压应变时,其周向上会出现收缩与伸张应变,由于锌与钢的弹性模量不一致,会在附着层产生较大应力导致脱层起皮。

除了在现场施工过程中控制工人的施工方式,还可在设计之初就对抱箍进行优化设计,比方在抱箍上焊接角钢,这样可以用抱箍耳瓣完成抱箍安装,而用角钢完成锤击定位与后续斜撑安装。由于角钢是大面受锤击,冲击应力明显减小,但整体冲量是一样的,从而显著减小锌层的受力及破坏。

5焊接破坏


这些焊接部位有些是原先有防腐层,有些是自身就是防腐材料,但是在焊接后都发生了严重的锈蚀问题甚至机械破坏,这里进行逐一分析。

● 1、在刷涂银粉漆之后镀锌角铁焊接部位的背面出现了严重锈蚀,而焊接区域却没有。这是因为在焊接完成后,焊接区域工人进行了除渣及除锈处理,而后进行的防锈漆刷涂,而在背面没有采取防腐措施。可见在焊接完成后,所有焊接及影像区域都必须彻底除锈除渣后进行防腐作业,否则意义不大。

● 2、奥氏体不锈钢螺栓与镀锌扁铁的焊接。锌层破坏,不锈钢不受控热处理。锌层的破坏,直接导致镀锌扁铁锈蚀加剧;不锈钢螺栓为挤压成型,其螺纹表面有较强的应力集中(以保证强度与硬度),在焊接过程中会导致应力释放与应力再分配(冷热循环),同时高温导致因应力巨变导致的晶间铬元素的快速氧化消耗与扩散,降低晶间抗腐蚀能力。可见这种随意焊接,不仅导致照片中可见的腐蚀问题,也埋下了晶间腐蚀的安全隐患。

● 3、此处扁铁折弯半径太小,在折弯时就已经出现了暗裂及应力集中,在焊接过程中又不注意热量输入控制,致使裂纹进一步扩大,导致锈蚀严重,都可以插进去刀尖。此类焊接必须控制折弯半径,而不是追求简单的直角好看。

● 4、这个是个故障焊点,在不允许起弧的型材上起弧,可能是工作失误导致。在烧蚀后没有进行防腐处理,致使锈蚀严重。

6焊后防腐失败


● 1、直角连接部位出现了锈蚀点。这是因为这些部位的阴阳直角部位油漆不容易附着,油漆在这些部位最先脱落,成为锈蚀发源点。

● 2、后三张图里,则是由于焊接前工件表面清理不彻底,焊接完成后又没有及时清理焊渣就进行了刷涂油漆。这如同伤口没有消毒就给缝合了一样,里面化脓是必然的,由此可见工人的责任心与技术素养很欠缺,需要重新巡检,查检漏洞。

7水及水汽腐蚀

本项目地勘报告里明确了场地土及地下水 对钢筋为轻微腐蚀,但在现场还是出现了水及水汽腐蚀。

● 1、图1,是连续暴雨后场地渍水情况,而平时场地是裸露的土地。

● 2、图2,扁铁在水中浸泡后出现了绿色附着物,现场判断应该是绿 色浮游生物而不是亚铁盐(同样的绿色出现在了混凝土桩体水界面附近)。

● 3、图4、5是扁铁在水面波动处出现了较严重锈蚀,当然局部还有划痕,这在客观上验证了水位波动加剧锈蚀这一规律。

● 4、图3,是檩条阴角处水渍现象,这种薄薄的水渍层由于能很好的溶解氧气而又能很好的导电;氧化锌在遇水后会生成复杂氧化锌水合物,干燥时会脱水;在干湿循环过程中氧化锌水合物也会伴随发生吸水和脱水过程,导致锈层发生着紧密与疏松的循环,加剧锌层破坏;锌层会在较薄处先破坏,从而导致锈蚀。此类缺陷在檩条设计、选型时应规避。

8生物及泥土杂物的附着问题

● 1、图1,蔓状之物的爬附,图2,马蜂窝粘附于檩条内侧。以上两种都是生物对支架的粘附现象,生物在生长过程都会分泌生物酸或生物碱,长期接触会对金属镀层造成破坏;另外生物死后腐烂产物也会对支架造成腐蚀。必须定期巡检清理。

● 2、图3,夹杂植物根茎的泥土粘附在檩条内侧,不仅会积攒水汽导致氧化,而且其中夹杂的有机物腐烂会会生成腐殖酸也会对镀层造成强烈破坏,必须坚决清理。

9电化学腐蚀


● 1、图1檩条修孔后孔沿与落料沿口的腐蚀效果对比(落料就被工人随意丢在檩条内侧);图2是接地线镀锌铜鼻子锈蚀状况;,图3是压块安装过工人失误将镀锌垫片与不锈钢螺栓配合使用后的锈蚀现象。

● 2、除图1中的落料外,其余部分实际都通过栓接或焊接最终与混凝土立柱中的钢筋以及外露的接地扁铁可靠连接,再与水体及泥土中水汽组成电池系统,电化学反应产生。从而导致这些部位裸露部位的活性金属发生电化学腐蚀现象。而图1中的落料由于没有参与到支架系统组成的大电池系统中,氧化作用比较弱,落料大面上的镀锌层就能很好的保护切口裸露钢铁没有生锈。

● 3、由以上现象可以总结出以下几条规律:

A、 通过拴接及焊接可以保证整个光伏支架系统中的金属件可靠连接组成电气整体。

B、 为保证可靠的防腐性,接线铜鼻子镀锌层必须足够厚,以保证对基体铜的保护。

C、 金属支架切口后会出现严重锈蚀问题,这是因为虽然表面镀锌层能够对切口形成阳极保护,但由于整个支架系统电气连接可靠,在环境潮湿时还是会发生强烈的氧化作用,从而对裸露的金属基体造成氧化作用生成铁锈,而铁锈这种蓬松组织吸水性较强,不能阻止氧化作用;所以现场加工后的金属必须进行二次防腐处理。

D、 不锈钢螺栓与镀锌垫片配合使用,因为不锈钢的钝化作用,会导致镀锌件的阳极氧化现象。而垫片锌层因为有螺栓及压块限制不能自由生长,锌层极易破坏,从而导致内部钢铁锈蚀,同样因为铁锈不能阻止锈蚀,所以锈蚀会一直下去。这说明二者配合使用是失败的。

10总结

电站支架及附件的腐蚀,其破坏效果不会立竿见影马上就反应出来,但是在腐蚀破坏积累到一定量时在内外因素共同作用下就会导致电站结构的破坏,造成损失。针对不同的腐蚀问题,找出其发生的原因,合理规避这些问题即能很好的减少锈蚀,减少风险。

文章里罗列信息点较多,但由于篇幅有限,有些问题的分析不够到位与透彻,光伏同仁可以参照文中问题及分析,做更加深入的分析,以促进光伏行业的发展。

FR:索比光伏网

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201701/12/107673.html

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
华电:福建投建400MW渔光互补项目来源:智汇光伏 发布时间:2025-12-09 10:33:49

近日,福建省漳州市生态环境局下发《关于批复华电古雷开发区沙西400MW渔光互补光伏电站环境影响报告书的函》。根据文件,华电漳州能源有限公司,将在福建省漳州市古雷港经济开发区投资建设400MW渔光互补项目。项目交流侧容量400MW,直流侧容量516.0064MWp,总投资额达23.76亿元。

以纸承载绿色愿景,以光点亮低碳未来——日托光伏赋能绿色造纸来源:日托光伏 发布时间:2025-12-04 16:34:07

华泰集团东营造纸厂房分布式光伏电站项目顺利建设并开始铺设光伏组件。该项目总装机容量达11.3MW,采用日托光伏SSD455AH6T无框轻钢组件,25年功率质保期内预计总发电量可达2.92亿度,年均发电量1170万度。

湖北:分布式新规发布!一般工商业自用比例≥50%,公共机构项目不限制来源:湖北省能源局 发布时间:2025-12-04 16:15:38

近日,湖北省能源局、国家能源局华中监管局联合印发《湖北省分布式光伏发电开发建设管理实施细则》。三是其他一般工商业分布式光伏发电项目需满足年度自发自用电量原则上不低于年度发电量的50%,不满足比例要求的项目,次年在参与电网调峰时增加调峰力度。分布式光伏所在的建筑物及其附属场所应当位于同一用地红线范围内。采用全部自发自用模式的分布式光伏发电项目原则上不受当地可开放容量限制。

一道新能携手匈牙利企业 共筑斯洛伐克18MW地面光伏电站项目来源:一道新能 发布时间:2025-12-04 09:26:15

一道新能携手匈牙利知名可再生能源企业TisztaEnergiákKft.为斯洛伐克18兆瓦地面光伏电站项目提供高效能、高可靠性的光伏组件。此次合作中,一道新能提供的N型系列光伏组件凭借多项核心优势在光伏行业中脱颖而出,成为斯洛伐克18MW地面光伏电站项目的理想选择。随着电站的建成,一道新能将通过提供稳定、清洁的电力,有力支持斯洛伐克当地及区域的可持续发展目标,加速推动该地区向低碳能源体系的全面转型。

中国光伏产业迅速增长 赋能全球绿色低碳转型来源:新京报 发布时间:2025-12-03 09:32:24

报告显示,中国光伏产业在过去10年间实现迅速增长,成为全球能源转型的重要驱动力。今年1月至7月,全国新增光伏发电装机容量达2.23亿千瓦,为同期火电新增装机容量的5.3倍,表明中国电力系统正快速实现绿色低碳转型。

1.92亿欧元!EBRD投资531MW光伏电站来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-01 15:44:11

11月27日,欧洲复兴开发银行(EBRD)宣布向以色列可再生能源企业Nofar Energy提供1.92亿欧元融资,用于支持其在罗马尼亚东南部开发三座总装机容量达531兆瓦的光伏电站。

12.2亿元光伏设备融资租赁合同被签署来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-01 09:15:44

来源/格隆汇国银金租宣布,公司作为出租人与承租人青海黄南粤电新能源有限公司于2025年11月27日订立融资租赁合同,据此,出租人同意以代价人民币12.2亿元向承租人购买租赁物,及出租人同意向承租人出租租赁物,租赁期为192个月。租赁物为位于中国青海省的光伏电站设备。租赁物的账面净值合计约为人民币15亿元。承租人不单独核算租赁物的税前及税后利润。订立融资租赁合同有益于增加公司融资租赁业务收入,符合公司业务发展策略。

TEESS屋顶“混搭兵法”布阵至信搏远:以绿色能源赋能绿色材料来源:道达尔能源 发布时间:2025-11-28 17:27:35

此次与TEESS的合作,正是至信搏远践行绿色制造理念、优化能源结构的重要一步,旨在打造从材料到产品的全链条低碳优势。TEESS以专业解决方案再次证明:在复杂工业场景下,定制化、高效率的能源项目是支撑制造业绿色转型的可靠路径。我们持续招募工商业分布式光伏及储能业务合作伙伴加入TEESS“阳光合伙人”计划,共同拓展绿色能源的应用边界。TEESS开发项目由其关联公司上海景旦新能源有限公司投资。

正泰新能源菲律宾Butuan光伏电站开工 锚定东南亚市场布局来源:正泰新能源 发布时间:2025-11-28 15:44:10

11月25日,正泰新能源菲律宾分公司在棉兰老岛东北部武端市举行Butuan13MW光伏电站项目的开工仪式。据悉,Butuan项目是所在省份首个兆瓦级光伏电站,对当地清洁能源产业具有重要的示范意义。标志着正泰新能源在菲律宾市场的重要回归,也是公司在东南亚清洁能源领域持续布局的关键一步。未来,正泰将以菲律宾为区域战略支点,持续深化在东南亚的市场布局,重点推动包括光伏、储能系统在内的多元化清洁能源项目落地。

四川:规模较小的地面光伏电站项目归于集中式光伏电站管理来源:四川省发展和改革委员会 发布时间:2025-11-27 11:30:59

11月26日,四川发展改革委员会新能源和可再生能源处答复咨询者关于“规模较小的地面光伏电站项目备案管理程序”相关问题。答复:国家能源局《分布式光伏发电开发建设管理办法问答》第18问明确,小型地面电站光伏发电项目归于集中式光伏电站管理,并按照各省能源主管部门对于集中式光伏电站的有关管理要求执行。

典型案例丨首个核光互补海上光伏电站来源:浙江省自然资源厅、海洋开发咨询 发布时间:2025-11-26 16:55:19

基本情况三门健跳光伏项目位于浙江省台州市三门县健跳镇东部浙江三门核电一期工程温排水已确权海域,建设145.6兆瓦海上光伏电站。该项目是根据浙江省自然资源厅《关于推进海域使用权立体分层设权的通知》实施的首个海域立体分层设权用海项目,也是我国首个核光互补海上光伏电站,对制定海域立体分层设权和海上光伏管理政策提供了实践案例。