NB/T 31137-2018.Environmental durability assessment of key components of offshore wind power generation equipment: Structural components.
1范围
NB/T 31137规定了海上用风力发电设备导管架、塔筒、机架、紧固件、轮毂等金属结构件，以及叶片、机舱罩和整流罩等非金属(玻璃钢)结构件的耐久性试验和评价。
NB/T 31137适用于海上用风力发电设备设计、制造、质量验收等过程。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.1-2008电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法试验 A:低温
GB/T 2423.16-2008电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法试验J 及导则:长霉
GB/T5210色漆和清漆拉开法附着 力试验
GB/T7790色漆和清漆暴露在海水中的涂层耐阴极剥离性能的测定
GB/T 10125人造气氛腐蚀试验盐 雾试验
GB/T 23987色漆和清漆 涂层的人工气候老化曝露 曝露 于荧光紫外线和水
NB/T31094- 2016 风力发电设备 海上特殊环境条件与技术要求
3术语 和定义
NB/T 31094- 2016 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1耐久性durabiliby
材料及产品抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力，即保证其经久耐用的能力。
4环境条件
根据我国各海域(渤海、黄海、东海和南海)风电场气候特点不同，气候条件参数参考NB/T 31094-2016中4.2的规定，定义发电机工作的环境条件。

ICS19.020
备案号：64290-2018
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 31137—2018
海上用风力发电设备关键部件
环境耐久性评价结构件
Environmental durability assessment of key components of offshore windpower generation equipment: Structural components2018-04-03发布
国家能源局
2018-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
环境条件
基本规定
试验方法
试验规则
8评定
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
环境腐蚀性分炎
试验溶液技术要求
NB/ T 31137
NB/T311372018
本系列标准包含以下4部分：
一游上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价变流器：一海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价发电机：一海1用风力发中设备关键部件环境耐久性评价结构件：一海1用风力发电设备关键部件环境耐久性评价控制系统。可以与以下6项风力发电设备标准配合使用：NB/T31060《风力发电设备坏境条件》；NB/T31094《风力发电设备海上特殊坏境条件与技术要求》；NB/T31119《风力发电设备干热特殊坏境条件与技术要求》；-NB/T31120《风力发电设备湿热特殊环境条件与技术要求》；NB/T3112I《风力发电设备寒冷特殊环境条件与技术要求》GB/T31140《高原用风力发电设备环境技术要求》本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草！本标准出全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）提出。本标准巾全国电工电了产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）、能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分会（NEA/TC1/SC6）归口。本标准工要起草革位：中国电器科学研究院有限公司。本标准参加起草单位：机械工业北京电工技术经济研究所、明智慧能源集团股份公司、明珠电气股份有限公司、深圳市计量质量检测研究院、新疆金风科技股份有限公司、中国船级社质量认证公司、福建新能海上风电研发中心有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、南方海上风电联合开发有限公司、湘潭电机股份有限公司、湘源牵引电气设备研究所有限公司：本标淮主要起人：黄开云、果岩、詹耀、唐金权、朱建华、武占海、隋红霞、蒋光道、欧阳华、叶明嘉、梁小波、宋广辉、陈川、揭敢新、王俊、许雪冬、李颖、李素平、陈斌、苏荣、李秀珍、王白玲。、本标准为首次发布..
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市户广路二条—号，100761)。
1范围
NB/T311372018
结构件
海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价本标准规定了海1用风力发电设备导管架、塔筒、机架、紧固件、轮毂等金属结构件，以及叶片、机舱罩和整流罩等非金属（玻璃钢）结构件的耐久性试验和评价。本标准适用于海1用风力发电设备设计、制造、质量验收等过程。2规范性引用文件
下列文件对丁本文件的应用是必不可少的，凡足注口期的引用文件，仅注口期的版本适用丁本义件，凡是不注口期的引用文件，H最新版本（包括所有的修改单）适用丁本文件。GB/T2423.12008电工电子产品坏境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.16一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T5210色漆和清漆拉开法附着力试验GB/T7790色漆和清漆暴露在游水中的涂层耐阴极剥离性能的测定GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T23987色漆和消漆涂层的人工气候老化曝露曝露于荧光紫外线和水NB/T310942016风力发电设备海I:特殊环境条件与技术要求ISO2812-2色漆和消漆耐液体性的测定第2部分：没水法（Paintsandvarnishes-Dcterminationofrcsistance to liquids-Part2:Water immersion method)ISO4628色漆和清漆漆膜老化的评定缺陷的数量和大小以及快陷程度的评定（Paintsandvarnishes-Fvaluation of degradation of coatings-Designation of quantity and size of defects, and of intensity ofuniforim changes in appearance)ASTMG73-10使用旋转装置进行液体冲击侵蚀的标准测试方法（Standardtestmethodforliquidinpingement erosion using rotating apparatus)3术语和定义
NB/T31094—2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
耐久性durabiliby
材料及产品抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力，即保证其经久耐用的能力：4环境条件
根据我国各海域（潮海、黄海、东海和南海）风电场气候特点不同，气候条件参数参考NB/T310942016中4.2的规定，定义发电机工作的坏境条件。5基本规定
游上风力发电设备系统应环境中，影响结构件环境耐久性的主要环境条件包括太阳辐照，盐雾、霉菌等。当结构件需要进行环境耐久性评价时，试验评价的项，方法应根据薄上工的特定环境及设计要求确定。
NB/T311372018
试验在如下人气坏境下进行：
a）温度：15℃35℃；
b）相对湿度：25%~75%
c）气压：86kPa～106kPa
注1：如果有关规范认为在这些人气条件下试验不可行，应将实际试验条件记录在试验报告中。注2：如果对试验结果没有影响，则和对湿度可以忽略。海「用风力发电设备导管架、塔筒、机架、固件、轮毂等金属结构件，以及叶片、机舱罩和整流罩等非金属（玻璃钢）结构件，除应满足设备本身的基本性能要求外，还应根据结构件及表面防护层对海洋环境条件的敏感程度进行必要的人工模拟环境试验，以考核结构件在海洋环境下的耐久性，本标准中列山的严酷等级及试验持续时问也可中生产厂和用户根据实际情况进行协商确定。6试验方法
6.1概述
本标准规定了结构件环境耐久性试验的基本试验方法。以下试验项H可以不在同一试验样品上进行。当同一试验样品需要依次进行两种及以上的耐久性试验项上时，试验顺序按照以下顺序进行，耐霉菌试验除外：6.2耐动态循环腐蚀试验
6.2.1试验目的
验证在海洋大气环境下海上用风力发设备结构件在阳光、盐雾、水等综合环境因素下的工作耐久性。
6.2.2试验对象
在海洋人气坏境下，直接受到太阳辐照作用的海上用风力发电设备金属、非金属结构件6.2.3试验过程
按照表1所述试验条件开展试验，对于表面具有有机涂层的试验样板，在每一个待测的试验样品涂层上划一条完全划透涂层露出金属底材的加速线，加速线应该有50mm长、2mm宽，距离两边长边12.5mm和一边短边25mmm；具体见图1和图2。试验后，按相关规范要求进行样品检查。表1动态循环腐蚀耐久性试验条件应用海域
黄海、潮海
东海、南海
试验方案
）72h紧外线和冷凝水暴露：依照GB/T23987的规定进行，4h紫外线照射（603）℃和4h冷凝（50±3）℃交叉进行72h，选取I型紫外灯（UVA340nm)
b）72h盐雾试验：依照GB/T10125的规定进行，c）24h低温暴露试验（-40土2）C：依照GB/T2423.1一2008的规定进行
a）72h紫外线和冷凝水暴露：依照GB/T23987的规定进行，4h紫外线照射（60士3）℃和4h冷凝（50±3）℃交义进行72h，选取Ⅱ型紫外灯(UVA340mm).
b）96h盐雾试验：依照GB/T10125的规定进行试验时间
等级A：25个周期
等级B：20个周期
等级C：15个周期
6.2.4试验合格判据
单位为衰米
图1试样加速线位置示意图
单位为毫米
图2加速线剖面
试验后结构件表面涂层应满足表2的要求：a)
结构件基本性能及功能应符合相关标准规范中的要求。表2动态循环腐蚀耐久性试验要求评价方法
GB/T5210
ISO4628
划线处腐蚀蔓延
耐盐雾试验
试验目的
技术要求
最小测试值不低于原值的50%，最小值至少为2MPa；在拉开附着力值小于5MPa之前，没有出现底漆和底材尖去附着力的情况非加速线影响区域涂层无起泡、生锈、裂纹、剥落，等级都为0级
个富锌底漆M照3
共他底漆M8
NB/T31137
样品完成试验后，在试验大气环境下调节两周再进行测试
测试后立即评估
用合适的方法除掉漆膜之厅，测量9个点的腐蚀宽度（加速线中点，中点两侧各4个点，间距5mm）。计算腐蚀蔓延度M，公式为：M=(C-W/2，式中 C是9个点腐蚀宽度的平均值，W是线的初始宽度验证海洋大气环境下海上风力发电设备金属、非金属结构件耐盐雾侵蚀的能力：r
NB/T31137
6.3.2试验对象
在润洋大气环境下，不百接受到太阳辐照作用的薄上用风力发电设备金属，非金属结构件。6.3.3试验过程
试验按照GB/T10125的规定进行，准备好试验样品，不包装。将试验样品放入盐雾试验箱中，按照标准要求达到指定温度后元始喷雾，试验要求见表3。表3盐雾耐久性试验要求
服役环境
C4及以下腐蚀等綫的大气环境
C5-M腐蚀等级的大气坏境
注：环境裔蚀性分炎方法参见附录A。6.3.4试验合格判据
结构件种类
塔筒、轮毂和机舱内部结构件，塔筒内表面等
外部非太阳直接辐照下结构件
a）涂层应无起泡、裂、剥落、锈蚀；b）结构件基本性能及功能应符合相关标准规范中的要求。6.4耐海水试验
6.4.1试验目的
验证海水浸没环境下海上用风力发电设备结构件耐海水侵蚀的能力。6.4.2试验对象
海水没没环境下海1用风力发设备金属、非金属结构件。6.4.3试验过程
测试时间
等级A：3000h
等级B：2000h
等级A：4000h
等级B：3000h
试验按照ISO2812-2的规定进行，准备好试验样品，不包装。对于表面具有有机涂层的试验样板，在每一个待测的试验样品涂层上划一条完全划透涂层露出金属底材的加速线，加速线的制作方式参考图1和图2。将试验样品浸泡到试验溶液中，试验溶液要求参见附录B，按照标准要求将试验溶液加温到（40士1）℃后开始试验，试验要求见表4.表4海水耐久性试验要求
服役环境
海水金波以及差浪溅环境
6.4.4试验合格判据
结构件种类
海水全浸区、潮差/浪溅区结构件a）非加速线影响区域涂层应无起泡、开裂、剥落、锈蚀：4
测试时问
等级A：5000h
等级B：4200h
b）划线处腐蚀蔓延：含富锌底漆M3、H他底漆M≤8：结构件基本性能及功能应符合相关标准规范中的要求.c）
6.5耐阴极剥离试验
6.5.1试验目的
NB/T311372018
验证海水没环境下的海.用风力发电设备结构件表面漆层耐受阴极保护措施剥离作用的能力6.5.2试验对象
海水浸没坏境下海上用风力发电设备金属、非金属结构件的表面涂层体系。6.5.3试验过程
试验按照GB/T7790中方法A的规定进行：采用阴极保护电流控制试验电位，在试验样品上制作直径6mm的人造漏涂孔，漏涂孔处基材应完全裸露，然后将样品暴露丁试验溶液中，试验溶液要求参见附录B。其中两块试验样品与阴极保护电路连接，另外两块试验样品不与阴极保扩电路连接，作为对照试样。试验要求见表5。
表5阴极剥离耐久性试验要求
服役环境
海水全浸以及潮差/浪溅坏境
6.5.4试验合格判据
结构件种类
海水伞浸区、潮差/浪溅区结构件测试时间
等级A：5000h
等级B：4200h
测试后，用把薄而锋利的力在漆膜1划两条呈45°角相交的放射形切割线，交点在空白点的中心。沿着钢板底材刷起漆膜，试着从力尘部位揭开漆膜。记求全部裸露部位（包括空白点）。在全部裸露区域和空白点区域之间把没有粘结的区域作为不同区域测山米。从没有粘结的区域测山相应直径。剥离面积等效直径不超过20mm。
6.6耐雨蚀试验
6.6.1试验目的
验证薄上用风力发电设备叶片在高速运转下表面涂层及前缘保护材料耐雨水侵蚀的能力6.6.2试验对象
海上用风力发电设备叶片表面涂层及前缘保扩材料。6.6.3试验过程
试验接照ASTMG73-10的规定进行，准备好试验样品，不包装。试验设备采用ASTMG73-10要求的悬臂式（水平旋转式）装置，试样长22cm，基材为环氧玻璃钢材料，将试样固定在设备的旋转臂装置l，在表6规定的试验条件下进行试验。每间隔段吋问（对于表面涂层，般为10min15min，前缘保护涂层一般为0.5h）暂停试验，取出试样，细观察试样中问位置表面涂层的破坏情况：当试样中间位置刚刚出现涂层破坏迹象时，应文即停止试验，记录相邻的涂层无任何破坏的时问段为耐雨蚀时问：5
NB/T311372018
试验要求见表6
测试位置
叶片表间涂层
叶片前缘保护层
耐雨蚀时问
等级A：90min
等级B：60min
等级A：20h
等级B：15h
6.6.4试验合格判据
表6雨蚀耐久性试验要求
试验条件
试样中问位置转速为140m/s，喷水量为30mm/h35mm/h，水滴大小为1mm2mm，测试温度20℃~25℃，涂层应]j底漆、腻了配套测试试样中问位置转速为140m/s，喷水量为30mm/h~-35mm/h，水滴大小为mm2m1，测试温度20C25C，前缘保扩涂层应与腻子、底漆和面漆配套测试试样中问位置外观无明显变化，涂层无脱落、凹坑等缺陷，6.7耐霉菌试验
试验目的
验证带涂层结构件在沟上环境服役时，在潮湿的沟洋环境条件下防霉菌滋牛的耐久性。用以评定材料的长霉程度以及长霉对结构件涂层使川的影响程度，6.7.2
试验对象
带有机涂层或高分了材料结构件。6.7.3试验过程
试验按照GB/T2423.162008的规定进行，按照标准要求进行指定菌种培养并接种在试样上后开始试验．试验后，按相关规范要求进行样品检查试验要求见表7.表7霉菌耐久性试验要求
试验条件
按照GB/T2423.162008巾的试验进行，选择试验方法16.7.4试验合格判据
试样的长霉程度要满足GB/T2423.16—2008中2a的要求。7试验规则
试验应在下列情况下进行：
a）当产品设计定型或设计、工艺和所用的材料改变影响到产品的相关性能时；b）产品需要进行定期抽样试验，该限期巾务类专业产品标准规定。8评定
结构件的坏境耐久性应根据各耐久性试验项目的试验结果，分项进行评定：时间
等级A：56d
等级B：28d
结构件经试验后，如能满足本标准中各试验项的性能要求，则认为试验结果合格。6
附录A
（资料性附录）
环境腐蚀性分类
NB/T31137
在ISO12994，人气坏境被分为6类人气腐蚀性类别，水和十壤坏境被分为3类腐蚀性类别，具体见表A.1和表A.2.
腐蚀等级
C1（很低）
C2（低）
c4（高）
C5（很高）
g/ (m2·a)
g/ (m2·a)
g/(m2·a)
g/ (m2+a)
不同大气腐蚀性等级下暴露第一年的腐蚀速率金属的腐蚀迷率rea
低碳钢
reon10
10≤re200
200rem400
400rom650
650rcom1500
80≤rm200
5reom15
0.7reer2.
15rom30
2.1≤.rom4.2
30rcem60
4.2rron8.4
水和土壤的腐蚀分类
0.1≤rxm0.6
5rer12
0.6≤rcom1.3
1.3≤room.2.8
25room50
2.8≤rr5.6
海水或盐水
0.6≤ram2
5reom10
NB/T31137
B.1人造海水
附录B
（资料性附录）
试验溶液技术要求
人造海水配方见表B.1，配置所需的水应符合GB/T6682中2级水的要求，所需试剂均为分析纯人造海水配方
MgCl2·6H20wwW.bzxz.Net
Na,SO4:10H,0
天然海水
天然海水应符合GB/T3097中第一类经过滤的天然海水的要求浓度
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