海水冷卻塔噴涂介紹

0.引言冷卻塔是熱電廠的重要組成之一，屬大型鋼筋混凝土砼構(gòu)筑物，主要由現(xiàn)澆鋼筋混凝土塔體（包括人字柱、環(huán)梁、筒壁）、蓄水池和塔內(nèi)淋水構(gòu)件組成。目前的熱電廠冷卻塔根據(jù)循環(huán)介質(zhì)主要有以下幾種：淡水冷卻塔、空冷冷卻塔、排煙冷卻塔、海水冷卻塔。以前國內(nèi)的冷卻塔有的沒有進行涂層保護，有的僅在冷卻塔混凝土澆筑的同時，利用澆筑塔筒時搭建的腳手架滾涂環(huán)氧瀝青漆、氯化橡膠漆或氯璜化聚乙烯涂料等進行簡單防護?；静豢紤]混凝土的養(yǎng)護期，既不用等塔體完工后進行高空作業(yè)，也不對混凝土進行表面處理，直接在混凝土浮漿層上滾涂涂料。這類冷卻塔在運行幾年后腐蝕就相當(dāng)嚴重，有的甚至滲漏。隨著科技的進步以及人們對環(huán)保和節(jié)能意識的提高，冷卻塔的功能越來越強大，冷卻介質(zhì)對混凝土的要求也越來越苛刻。業(yè)主和設(shè)計師更加看重設(shè)備、設(shè)施的壽命周期成本，對冷卻塔的防腐蝕問題也越來越重視。本文就腐蝕較為嚴重的排煙冷卻塔和海水冷卻塔為例，探討對冷卻塔用涂料進行防腐蝕防護的方案?；炷恋母g冷卻塔是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由硅酸鹽水泥、填充料、水和助劑等混合后澆注而成，同時用鋼筋骨架來增加混凝土構(gòu)件的強度。在一般情況下，混凝土本身具有高堿性（pH值＞12.5），在這樣高堿性的環(huán)境中使鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜而處于穩(wěn)定狀態(tài)。但由于受到外界環(huán)境侵蝕介質(zhì)的作用，如氯離子、硫酸鹽、二氧化碳等，鋼筋表面的鈍化膜受到破壞，成為活化狀態(tài)，鋼筋就開始腐蝕，各項力學(xué)性能嚴重下降。導(dǎo)致在小于設(shè)計基準(zhǔn)期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就被破壞。冷卻塔的腐蝕防護2.4濃縮海水冷卻塔的涂料防護方案根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同，海水冷卻塔主要分為混凝土表干區(qū)、混凝土表濕區(qū)、混凝土外表面區(qū)?；炷帘砀蓞^(qū)包括中央豎井頂標(biāo)高以上塔筒壁內(nèi)壁，混凝土表濕區(qū)包括中央豎井頂標(biāo)高以下塔筒壁內(nèi)壁、淋水構(gòu)架、配水槽、中央豎井、壓力進水溝、水池內(nèi)壁、人字柱、人字柱支墩、循環(huán)水溝、循環(huán)水泵房等與濃縮海水接觸表面。冷卻塔運行后，混凝土表濕區(qū)尤其是淋水構(gòu)架處于流動、噴涌、飛濺、溢流等動態(tài)循環(huán)水環(huán)境中，溝道內(nèi)水流速度最高至5m/s，淋水構(gòu)件梁柱承受最高至15m水頭的水流沖刷。這對涂料有較高的耐沖刷、耐沖擊、耐磨的要求。二次循環(huán)的海水冷卻塔涂料工作的最高溫度可達60^，溫度升高，腐蝕加劇。為了防止冷卻塔循環(huán)水生長微生物、水生植物、苔癬等，循環(huán)水中還添加了水處理藥劑。因此，涂料性能要求具備耐海水，耐熱，耐水滲透、耐沖涮、耐沖擊、耐磨、耐堿、耐水處理劑的侵蝕。風(fēng)筒外表面主要受到太陽光紫外線的照射，酸雨的侵蝕，以及二氧化碳的碳化等腐蝕［7］。各部位防腐蝕配套如表4所示。部技咨眥1謳改源㈱漏脈 藐 *.耐酬."化鼎面光滯物訥氣將肪族零曲面津 100誰凝UiUV改悻皤忠貧燮 ?袁口 耐時，耐虬耐禪道旃沖刷闌沖由、耐嘴鸛踹窘 2富 庵一耐水映中隱瑚的曲涵1?.外表Hi:區(qū)耳機漆 so mWi聞碳化一耐紫外或照射，耐戕化有丙烯酸而讖 2X50 民好的裝飾性表4海水冷卻塔的防護涂料系統(tǒng)2.3.1“鈍化膜”被局部破壞氯化物侵入混凝土后，Cl-取代OH-吸附在鋼筋表面，當(dāng)鋼筋表面的OH-的濃度降低到一定程度時，覆蓋在鋼筋表面的金屬氫氧化物和金屬氧化物開始分解，即受到氯化物污染和侵蝕處的“鈍化膜”開始被破壞，鋼筋開始腐蝕。2.3.2形成腐蝕電池由于Cl-的作用使得鋼筋表面形成電勢差，出現(xiàn)了陰極和陽極。在原電池的作用下，鋼筋會持續(xù)腐蝕，并且Cl-在這個過程中不被消耗，會被重復(fù)地循環(huán)利用。2.3.3降低混凝土電阻的作用氯化物侵入混凝土后，混凝土中的Cl-、Na+和Ca2+等離子都會參與混凝土中的離子導(dǎo)電，降低鋼筋表面混凝土電阻，提高腐蝕電池的效率，從而大大加快了混凝土中鋼筋腐蝕的進程。為了更好地保護設(shè)備，二次循環(huán)海水還不可避免地添加更多的水處理劑，這其中包括防垢劑、阻垢劑，緩釋劑，殺生劑等。這些化學(xué)試劑對防腐涂料的性能提出了更高的要求。2.4濃縮海水冷卻塔的涂料防護方案根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同，海水冷卻塔主要分為混凝土表干區(qū)、混凝土表濕區(qū)、混凝土外表面區(qū)。混凝土表干區(qū)包括中央豎井頂標(biāo)高以上塔筒壁內(nèi)壁，混凝土表濕區(qū)包括中央豎井頂標(biāo)高以下塔筒壁內(nèi)壁、淋水構(gòu)架、配水槽、中央豎井、壓力進水溝、水池內(nèi)壁、人字柱、人字柱支墩、循環(huán)水溝、循環(huán)水泵房等與濃縮海水接觸表面。冷卻塔運行后，混凝土表濕區(qū)尤其是淋水構(gòu)架處于流動、噴涌、飛濺、溢流等動態(tài)循環(huán)水環(huán)境中，溝道內(nèi)水流速度最高至5m/s，淋水構(gòu)件梁柱承受最高至15m水頭的水流沖刷。這對涂料有較高的耐沖刷、耐沖擊、耐磨的要求。二次循環(huán)的海水冷卻塔涂料工作的最高溫度可達60^，溫度升高，腐蝕加劇。為了防止冷卻塔循環(huán)水生長微生物、水生植物、苔癬等，循環(huán)水中還添加了水處理藥劑。因此，涂料性能要求具備耐海水，耐熱，耐水滲透、耐沖涮、耐沖擊、耐磨、耐堿、耐水處理劑的侵蝕。風(fēng)筒外表面主要受到太陽光紫外線的照射，酸雨的侵蝕，以及二氧化碳的碳化等腐蝕［7］。各部位防腐蝕配套如表4所示。部技咨眥1謳改源㈱漏脈 藐 *.耐酬."化鼎面光滯物訥氣將肪族零曲面津 100誰凝UiUV改悻皤忠貧燮 ?袁口 耐時，耐虬耐禪道旃沖刷闌沖由、耐嘴鸛踹窘 2富 庵一耐水映中隱瑚的曲涵1?.外表Hi:區(qū)耳機漆 so mWi聞碳化一耐紫外或照射，耐戕化有丙烯酸而讖 2X50 民好的裝飾性表4海水冷卻塔的防護涂料系統(tǒng)卻塔涂料施工工藝3.1混凝土基材施工環(huán)境要求冷卻塔的腐蝕防護不同于其他結(jié)構(gòu)，混凝土基材的涂裝施工完全不同于鋼材表面的施工要求，基本要求見表5。3.2表面處理除油根據(jù)SSPC-SP1規(guī)范。噴砂或高壓噴水處理。項目環(huán)境要求混凝土強度含水量表面油污高帝淡水沖洗打磨或唯眇硬化期混凝土結(jié)構(gòu)相村濕度?表而溫度需點溫度符合設(shè)計要求溶劑或撫海劑渭洗SSPCSP1SSPC'SP12.'NACE5SSPCSPUjNACENo.623度20'CJQ對濕度65舛的條件F混凝土表面模板縫,平整度不大于5nun<85%C5QC底材表而溫度至少高于露點溫度3C表5混凝土基材的施工環(huán)境要求混凝土在澆注過程中不可避免地產(chǎn)生氣泡，混凝土表面都有一層浮漿層，在進行表面處理前看似平整，其實內(nèi)部有不少孔洞。尤其是在每塊模板的頂部或者傾斜部位的上部氣泡較多，出現(xiàn)內(nèi)部暗泡的可能性也較大。要求表面處理完全將氣泡打開，需將所有“外小里大”的氣孔噴砂處理成開放式，水能自動順沿下流，不能有凹陷積水處。表面處理要求全部處理掉混凝土表面的浮漿層，避免因為浮漿層松散、脫落導(dǎo)致漆膜脫落的問題。打磨處理。將錯臺、棱角等所有影響涂漆或涂刷不到的缺陷用動力工具打磨處理。3.3噴漆預(yù)涂裝在進行噴涂之前，檢查是否有噴涂不易達到的部位，如有，則需要用刷涂的方法對其進行預(yù)先的涂裝，以保證所有的混凝土表面都涂到涂料，且涂膜厚度大體一致。統(tǒng)噴建議采用無氣噴涂進行施工。在風(fēng)速超過2級時不宜進行噴涂，否則涂料浪費嚴重而且易造成干噴，涂料不成連續(xù)的涂膜、涂膜無光澤。噴槍離基材表面距離以350?450mm為宜。避免距離過近造成橘皮，流掛、過厚或過遠造成成膜不連續(xù)、粗糙、漆霧和涂料的極度浪費。在后道工序施工之前，應(yīng)確認其涂裝間隔時間滿足技術(shù)要求。結(jié)語本文討論了排煙冷卻塔和海水冷卻塔的腐蝕環(huán)境和導(dǎo)致混凝土腐蝕的主要影響因素，并針對不同冷卻塔的腐蝕環(huán)境提出了以酚醛環(huán)氧和改性環(huán)氧玻璃鱗片漆為主的防腐蝕配套。本文提出的兩種冷卻塔的防腐蝕方案充分考慮了各部位的腐蝕環(huán)境及防護要求，針對不同的部位設(shè)計不同的涂料配套、不同的膜厚。該配套體系突破了以往