沿海地区电厂钢结构防腐方案简析

点击数： 发布：2017-01-08　来源: 未知

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。《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。