摘要：随着过往一十几年的快速发展，我国风电装机规模已经稳居世界第一，而随着独立优质风能用资源的逐步开发，海上风电已成为未来的发展趋势。如果把海缆比喻成海上风电场的血管和神经,那么海上升压站则可以比作整个风电场的“心脏”，所有风力发电机发出的电能在此汇集，通过送出海缆连接到陆上电网，输送到千家万户。船舶、海洋工程平台的建造按建造工艺特征分为船体(平台)结构(包括基础、导管架、上部结构)建造、舾装和涂装三大部分。如果将平台结构比作人类的骨骼，涂装比作皮肤的话，舾装则代表了人类体内的各类器官和组织。本文从舾装和涂装两个方面分析海上升压站。
关键词：海上升压站；舾装；涂装
风力发电是目前世界上发展最快、最具商业化和规模化开发条件的可再生能源，近些年来，海上风电也开始加快了开发步伐。随着海上风电向更大规模、更远海域发展，海上升压站作为海上风电场电能汇集、升压、配电和控制中心，成为海上风电场必须的配套设施。国内目前尚没有建成或在建的海上升压站，没有任何海上升压站的建设经验。因此，国内海上升压站建设人员应加强对海上升压站舾装和涂装的研究，全面提升国内海上升压站的建设水平。
一、海上升压站舾装要点
舾装是船舶制造行业使用的专业名词，船舶舾装工艺-一般占到船舶建造总工程量的60%左右，海洋工程的海上平台舾装与船舶有其较多共同之处，所处环境相同，因此海上平台舾装部分的设备、材料、门窗构件均需要采用船级标准。舾装技术对平台建造成本、建造质量、生产安全、建造周期都有很大影响。海上升压站平台舾装设计是根据海上平台用房的功能和要求选用适合的墙体内装材料、保温防火隔绝材料、门窗、顶棚、地面材料。
（一）海上升压站舾装做法
1.围护墙和隔墙
海上升压站的围护墙和隔墙采用钢围壁+绝热材料+复合岩棉板内饰板的型式。升压站外围护墙、危险性房间隔墙均采用A 级钢围壁。变压器室、柴油发电机室等火灾危险性大的房间均采用耐火分隔等级为A-60防火围壁，其他房间隔墙根据不同情况采用耐火分隔等级为A-15和A-0防火围壁。设A-60 级防火绝缘的舱壁或甲板与其相交的甲板或舱壁时，所设绝缘材料应延伸500mm。在同一防火分区内的内隔墙且防火绝缘为C级的可不设钢围壁，但必须采用不燃材料，甲板标准同隔墙。在环境要求较低的场所，室内走廊、楼梯等均不设置复合岩棉板衬板，其余房间均设置复合岩棉板衬板。外墙处除按防火要求外，凡设有空调的房间（临时休息间、35KV配电室、蓄电池室、主变室、消防水泵、220KV GIS室、低压配电室、二次设备间、暖通机房、消防泵房、应急配电室、柴油发电机生压变室），外壁保温用岩棉厚度不小40mm。
2.顶棚
会议室、临时休息室、卫生间淋浴间和二次设备间采用复合岩棉板吊顶，二三层平台内走道采用铝方通吊顶；其余房间无吊顶，顶棚岩棉增加SUS304不锈钢丝网（接缝处重叠，不延伸入钢围壁）。
3.地面
35KV配电室、低压配电室和二次设备间采用防静电架空地板。会议室、临时休息室及配套卫生间淋浴间采用耐磨地砖地面。其余房间均采用甲板敷料+耐火橡胶的地面形式。
4.门窗
所有外门采用相应防火等级的风雨密门，内门采用相应防火等级的内舱门。所有门均设配闭门器，门的两面均采用PVC贴面和内部均采用如陶瓷棉填充，内门门框应敷设环氧树脂和镀锌钢板贴面。海上升压站所有房间均不设舷窗，柴油发电机房设置了进风防雨百叶。
5.栏杆
每层甲板四周均设置1200mm高热浸锌钢管，在底层甲板的救生设备集中存放区和吊机平台区设有可拆卸的链条式栏杆，方便逃生和吊机作业。
（二）防火绝缘和绝热做法
1.防火绝缘
海上升压站相邻处所之间舱壁和甲板的最低耐火完整性应符合《海上固定平台安全规则》、《风电场工程110kV~220kV海上升压变电站设计规范》的规定。火灾危险类高的房间（主变室、柴油发电机间、消防气瓶间、消防泵房）采用A-60 级防火绝缘；普通危险类房间（配电室、电子设备间、GIS室、电容器或无功补偿装置、蓄电池室等）采用A-15级；其他类房间采用A-0级。围护墙的厚度根据产品的船级社证书级别选取。
2.舱壁和甲板的耐火标准
为了确定应用于相邻处所之间分隔适当的耐火标准，这些处所按其失火危险程度分为11类。根据处所类别的定义，确定海上升压站处所类别。 不同类别处所之间舱壁或甲板的最低耐火完整性应按分隔相邻处所得舱壁的耐火完整性表和分隔相邻处所的甲板的耐火完整性表确定，海上升压站耐火分隔均为A级分隔。
3.A级耐火分隔结构
海上升压站耐火分隔等级均为A级分隔，A级分隔的基础结构是由钢板或其它等效材料以及适当的防挠加强材构成，通常使用的钢板厚度不小于5mm，铝板厚度不小于6mm。海上升压站分隔舱壁及甲板采用的钢板厚度为6mm，满足A级分隔基础结构的要求。 A级分隔的基础结构可直接作为A-0级分隔，考虑隔音隔热要求时，加设一定厚度的绝缘材料。A-15级、A-30级及A-60级分隔是在A级分隔的基础结构上加设绝缘材料或内装材料构成。
（三）甲板铺装
海上升压站甲板铺装做法根据房间功能不同，采用不同的甲板铺材或甲板敷料。甲板铺材是指直接铺在钢甲板或甲板基层敷料上作表面防护和装饰用的材料。海上升压站地面做法主要有橡胶地板地面、环氧树脂地面、防酸水泥地面、防静电架空地板地面。开关室、应急配电室采用橡胶地板，主变压器室、柴油发电机房、暖通用房、动态无功补偿装置室、GIS室采用环氧树脂地面，蓄电池室采用防酸水泥地面，继保室采用防静电架空地板。
二、海上升压站涂装要点
考虑海上升压站其使用寿命为25年，工程建设期考虑2年，防腐设计按照27年考虑。海上风场结构耸立于海洋环境中，所处环境腐蚀性较强为强电解质，且受波浪、水流等环境影响，海水表面供氧充分，腐蚀问题突出，应针对不同的防腐分区采用对应的防腐蚀措施。海洋腐蚀环境可分为海洋大气区、浪溅区、浸没区三个腐蚀区带，其中浸没区又包括水下区以及泥下区。根据DNV-OS-J101(11.2.2.2 Guidance note)以及结合《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》（JTS 153-3-2007）对各个区带高程划分的要求，对本工程海上升压站腐蚀进行分区划分。
从国内外的海洋工程、船舶工业的实践来看，钢结构防腐最简单的方法是预留钢结构腐蚀裕量。预留腐蚀裕量根据钢结构的设计使用年限和单面平均腐蚀速度计算，单面平均腐蚀速度见下表。
表1 钢结构的单面平均腐蚀速度
大气区涂料对涂层的耐候性要求比较高，主要的面漆品种有丙烯酸聚氨酯面漆、氟碳面漆、聚硅氧烷面漆等。对于海上升压站上部钢结构来说，分为外露钢结构以及内部区域。根据本工程风机基础防腐报告，大气区外露钢结构部分采用改性环氧玻璃鳞片涂料或环氧重型防腐涂料420微米外加80微米的聚氨酯面漆，总干膜厚度不低于500微米；内部区钢结构采用富锌底漆80μm+200μm环氧漆。
浪溅区的防腐蚀宜采用重防腐涂层或金属热喷涂加封闭涂层保护，也可采用复合包覆技术防腐。重防腐涂料主要品种有环氧重防腐涂料、厚浆型聚氨酯涂料、玻璃鳞片涂料，本工程在浪溅区和水位变动区以长寿命的海工改性环氧玻璃鳞片涂料或环氧重型防腐涂料进行防腐，漆膜干膜厚度不低于800微米。
水下区的防腐蚀一般采用电化学防护和涂层联合保护。电化学防护是根据腐蚀微电池原理人为提高待保护材料电位来达到保护目的，通过在金属表面通以足够的阴极电流，使金属表面阴极极化，成为电化学电池中电位均一的阴极，从而防止其表面腐蚀的防腐技术，涂层可以大大降低阴极保护所需的电流密度，减小牺牲阳极的消耗或节约外加电流需要量，而采取阴极保护后也可大大提高涂层保护的效率和寿命。阴极保护措施一般适用于水下部位，对水位变动区也有一定的保护作用。只是涂层和阴极联合保护时需注意涂层应具有良好的抗阴极剥离属性。几十年的工程实践表明，牺牲阳极和涂层联合防腐蚀措施技术成熟，防腐效果好。泥下区防腐应采用阴极保护。当采用阴极保护和涂料联合防腐时，泥面以下3m可不采取涂料保护。本工程电化学防腐采用牺牲阳极阴极保护方法，牺牲阳极材料选用目前最常用的铝-锌-铟合金材料，牺牲阳极布置在水下区，不应安装在钢结构的高应力和高疲劳区域，其顶高程应至少在最低水位以下1.0m，底高程应至少高于泥面以上1.0m。
三、结语
对于国内的海上升压站项目进行建设时，建设人员要抓住舾装和涂装这两个关键环节，在具体设计与施工过程中，要借鉴国外先进经验，并根据自身特点进行方案调整，以提高海上升压站的建设水平。
参考文献：
[1]张宝锋,赵勇,韩斌.海上升压站建造阶段质量控制[J/OL].热力发电,2019(07)
[2]姚腾.江苏大丰海上风电升压站工程竣工[J].中国设备工程,2019(07)
论文作者:梁颖真
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：海上论文; 甲板论文; 阴极论文; 耐火论文; 处所论文; 钢结构论文; 涂层论文; 《基层建设》2019年第17期论文;