沿海地区电厂钢结构防腐方案简析_江苏宏亚高空工程北京赛车pk拾开奖直播
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沿海地区电厂钢结构防腐方案简析

沿海地区电厂钢结构防腐方案简析

0 引言
大型火力发电厂有大量的钢结构(如锅炉钢架、厂区钢结构等)和设备、管道位于室外。钢结构具有结构轻巧、综合机械性能好的优点,但是暴露在环境中的钢材会受到各种形式的腐蚀,如果不加以防护或隔绝腐蚀条件,钢结构会逐渐被氧化,最后丧失工作能力。对于厂址位于海边的沿海地区电厂,因其具有常年湿度大、温度较高的特点,且大气中含盐量较高,加上电厂本身的粉煤灰、二氧化硫、蒸汽冷凝等局部腐蚀环境,必须充分考虑各种腐蚀因素,设计采取更合适的油漆防腐方案,达到长效防腐、减少重涂次数、延长使用寿命的目的。
本文以东南沿海地区某在建电厂两台百万超超临界п型炉钢架为对象,介绍说明了现行较为成熟的富锌涂料、热浸锌、冷喷锌三种防腐方案的保护原理,并从适用环境、方案施工、防腐性能、后续维修及全寿命费用等多方面对三种防腐方案进行综合比较,最终提出优化建议方案。
1 电厂防腐蚀油漆设计原则
采用油漆防腐的设计思路一般是根据腐蚀环境或介质、表面处理条件的不同,采用不同成分的油漆涂料,并且按照防护年限要求及技术经济比较结果,确定涂料的涂装厚度。按照国际上通用的《Paints and varnishes-Corrosion Protection of steel structures by protective paint systems》(ISO12944—1998《涂料和清漆—防护漆系统对钢结构的腐蚀防护》),本工程厂址大气环境分类属于C4类;按涂料的耐久性划分,涂料的设计寿命有短期、中期、长期3种标准,目前大多数火力发电厂的油漆设计年限为10~15年。
2 本工程防腐方案简析
2.1 防腐方案分类
涂装涂料或涂层是最常用的防腐方式,通过在钢材上涂覆一定厚度的致密材料,把钢材和腐蚀介质或腐蚀环境分隔开,从而达到防腐的目的。以往的涂料采用干性油或半干性油及天然树脂作为主要原料,因此习惯上称之为“油漆”。现行常用的油漆防腐方案主要有富锌涂料、热浸镀锌、冷喷锌三种。
2.2 热浸镀锌方案
热浸镀锌方案可以得到致密且较厚的锌保护层,保护性能较好。但热镀锌施工工艺严格,实际操作过程中,若热镀锌工艺技术参数控制不好,会严重影响热浸镀锌构件的防腐保护年限。由于在容积有限且温度为400~500 ℃的高温锌槽内浸镀,钢结构会产生热应力变化甚至热变形,尤其是对于无缝钢管、箱型结构件等;同时,热浸镀锌受镀槽大小、运输限制,使得很多大型构件施工起来非常不便;此外,该工艺污染较大,废水废气处理费用也较高。当15年左右锌层消耗后,无法重新进行热镀锌,只能任其氧化,无其他手段保证钢结构的使用寿命。
基于以上局限性,热浸镀锌工艺目前在电厂仅在平台扶梯的钢格栅得到大量应用。
2.3 富锌涂料方案
由于富锌类底漆有良好的屏蔽功能,很多工程采用环氧富锌漆作为室外钢结构、辅机和管道的底漆。富锌涂料工艺一般按照一道环氧富锌底漆50~75μm、两道环氧云铁中间漆100~200μm、两道聚氨酯面漆50~75μm 考虑,总干膜厚度200~350μm。在沿海地区电厂高腐蚀环境条件下,普通涂料防护周期较短。如国华宁海电厂一期工程、广东海门电厂一期工程,建成后2~3年即出现大面积锈蚀。在电厂寿命周期内不得不多次进行防腐维修。
2.4 冷喷锌方案
冷喷锌是由纯度高于99.995%以原子化提炼的锌粉、特殊融合剂组成的单组分产品,涂层干膜中含96%以上的纯锌,其综合了热浸镀锌及喷涂锌(铝)和富锌涂料的优点,保护原理类似热浸镀锌,具有阴极保护和屏障保护双重保护,比传统的热浸锌热喷锌具有更优秀的防腐蚀性能。
冷喷锌工艺由于加工温度低,氧化率大大降低;冷喷施工使得热胀冷缩孔穴率也很低,因而冷喷锌防护性能更好。冷喷锌表面处理要求比较低。冷喷锌不仅可以在车间里涂装施工,亦可在现场涂装施工,无工件尺寸和形状限制。冷喷锌产品中不含任何铅、铬等重金属成分,溶剂中不含苯、甲苯、甲乙酮等有机溶剂,因此使用安全、卫生。基于以上优点,冷喷锌工艺目前广泛应用于沿海地区电厂的户外钢结构防腐工艺中。
2.5 防腐方案比较
上述三种火力发电厂常用的防腐方案比较如表1所示。以该沿海地区电厂两台在建百万п型炉钢架为例,经咨询防腐涂装厂家,结果如下:若采用富锌涂料方案(使用“海虹老人”牌油漆),涂刷底漆65μm、面漆80μm、中间漆180μm,材料费共计约1 700万元;若采用冷喷锌方案,冷喷锌厚度180μm(含封闭漆和面漆),使用国产油漆材料费共计约2 800万,使用进口油漆费用约4 000万。考虑冷喷锌方案可15年免维护,富锌涂料方案每隔5~7年就需重新涂刷修补且维修难度较大,冷喷锌方案的15 年经济收益仍大于富锌涂料方案。
由上述分析比较可以看出,冷喷锌方案具有长效防腐、避免多次维护、腐蚀适应性较好、施工及维护方便、全寿命费用较低等优点,对于如锅炉钢架在内的大型钢结构本文推荐采用冷喷锌防腐方案。
3 结语
针对沿海地区电厂特殊的环境气候条件,电厂的户外锅炉钢架、厂区钢结构等建议优先考虑冷喷锌防腐方案,电厂平台的格栅板采用热浸锌方案。建议业主密切关注冷喷锌涂料的价格走向,在费用能够承受的情况下,优先考虑采用冷喷锌方案,只有在价格超过初投资概算太多时,才考虑富锌涂料方
案。
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