刘新教师,高档防腐蚀工程师,NACECIPIII级检修员。年最先从事重防腐涂料产物开拓与防腐蚀涂装办事。
曾经在多家国内大型涂料企业和佐敦、PPG等跨国涂料公司从事技艺办事。参加过国内不少大型项方针防腐蚀涂装,在钢结开拓筑、电力动力、火油化工、远洋船舶、海洋工程、大型桥梁等方面有着丰饶的阅历。
刘新教师在华夏涂料产业协会大师委员会任大师委员;华夏腐蚀与防腐学会涂料涂装与表面处理大师委员会任常务委员。在防腐蚀涂料涂装、行业教诲和国度准则、行业准则的制订上都有优异的进献及影响,年被评为华夏涂料产业周年优异进献人物。
从业20多年以来,发布过技艺论文四十多篇;参加制订10多篇国度和行业准则;出书过量万字业余著做;在《当代涂料与涂装》、《上海涂料》杂志任编委;在《华夏涂料》杂志任常务编委。
1、引子
我国事一个动力构造以燃煤为主的国度,动力构造特性致使了较多严峻腐蚀情景,产生了酸雨等玷污情景。燃煤火电引发的大气玷污相当严峻,属煤烟型玷污,粉尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)是大气中的紧要玷污。
火电厂是一个繁杂的腐蚀处境,除了由于燃煤引发的严峻大气腐蚀外,它还触及到百般储罐内壁腐蚀,轮回水管外壁和内壁、高温绝热部位等,以及腐蚀处境最为顽劣的烟气脱硫系统(FGD)。
2、大气腐蚀处境下钢构造
火力发电站哄骗的燃料有重油和煤炭等,在运转过程中,会释放出洪量硫化物等腐蚀性气体,与空气中的水汽或雨水相聚集产生酸性溶液。煤灰在钢构造上头的堆积,会产生电解质,加快钢构造的电化学腐蚀。是以,火力发电站的防腐蚀题目就成为了临盆与维持的紧急实质之一。
火电厂中,处于大气腐蚀处境下的钢构造紧要触及到:
(1)汽锅钢构造(2)主厂房钢构造(3)输煤系统:卸煤机、堆取料机、吊机和输煤栈桥(4)管道外壁(5)储罐外壁
这些大气处境下的腐蚀等第,由于处于火电厂的腐蚀处境中,按照国际准则“钢构造的防腐蚀涂料系统的腐蚀掩护”ISO-2,也许肯定为高档第的处境C4级别,遵从长效防腐15年以上的请求。
水性重防腐涂料系统,连年来曾经在技艺上取得了很好的进展,响应的涂料系统经由了相当刻薄的耐腐蚀实验测试外,也在实际中取得了合意的功效,是以,这边除了讲解溶剂型涂料系统,还同时讲解了响应的水性重防腐涂料系统。
溶剂型涂料系统的底漆也许采纳环氧富锌底漆和无机富锌底漆两类。相较量之下,采纳环氧富锌底漆时,动工功用要更好一些;采纳无机富锌底漆时,要留意干膜厚度不能超越必定的局限(每每为微米左右),不然会产生漆膜开裂;其余无机富锌底漆表面呈多孔状构造,覆涂后道中心漆时,需求采纳雾喷/统喷的技艺,不然轻易涌现针孔气泡;溶剂性无机富锌底漆的固化请求较高的相对湿度,R.H.65%以上,在23℃时,涂覆后道漆的光阴要16个小时以上;环氧富锌底漆仰仗固化剂固化,在23℃时,只需2个小时左右便可涂覆中心漆。
水性重防腐涂料系统除了对环保和动工人员康健无益外,在钢构造加工制做过程中,不必回避周边的火办事业,况且漆膜枯燥相当快,这就象征着也许加快涂覆过程,每每在一天之内也许达成三道涂料系统,这就为钢构造加工制做单元加快了制做过程,俭约了洪量的光阴和款子。
3、储罐内壁
火电厂的储罐防腐蚀涂料系统,触及到外壁和内壁两部份。电厂的储罐较量繁杂,紧要触及有饮用水罐、消防水罐、消防过滤水罐、冷凝水、去离子水罐、燃油、去离子水补给系统罐等。个中冷凝水罐由不锈钢制成。
火电厂储罐没有特其余腐蚀介质,也许采纳的涂料系统有纯环氧树脂涂料和酚醛环氧涂料。用于饮用水罐内壁的涂料请求到达饮用水质的卫生准则。
去离子水罐的涂料不能含有任何离子,以缩小水对汽锅水冷壁以及蒸汽轮机的腐蚀。燃油储罐内壁,假如计划请求采纳抗静电涂料,则必定按请求采纳响应的抗静电涂料系统,无机富锌涂料由于锌粉为导电颜色,也也许做为燃油储罐内壁涂层哄骗。
4、轮回水管
火电厂的轮回水管也是严峻的腐蚀部位,防腐蚀请求到达20年。除了采纳高功用防腐蚀涂料外,还聚集了阴极掩护办法。为了节俭淡水资本,在滨海火电厂都采纳海水做为冷却水哄骗。
按照ISO-2,轮回水管外壁属于Im3埋地腐蚀处境,内壁属于Im1淡水或Im2海水腐蚀处境。轮回水管中的防腐蚀涂料漆膜请求在海水中有卓绝的附出力,况且在恒久管道通海水的情景下,漆膜维持其优质功用不零落。漆膜具备极强的耐磨功用,以便能抵挡管道回填过程中所产生的冲突和刮伤,漆膜卓越的柔韧功用抵抗动工过程中的攻击和碰撞,保证漆膜的周备。涂料系统要与阴极掩护系统有卓越的相容性。
保守上管道上采纳的都是环氧煤沥青涂料,按照国表里关于大口径水管方面的防腐蚀阅历,环氧煤沥青涂料有着诸多的弱点,譬喻漆膜为黑色,有着“偷光”效用,不利于动工原料的管制和修理,更不利于往后的管道检修功课。
沥青再有着致癌效用,在西欧国度曾经最先束缚其哄骗。三峡水利枢纽一期工程中压力水管采纳的是环氧煤沥青漆,在三期工程时,经由老成的测试论证,改用了不含沥青的改性环氧涂料和无溶剂环氧涂料。由于无溶剂涂料的动工关于喷漆装备和动工人员都有着特殊高的请求,是以高固体份改性环氧涂料是较为适宜的涂料产物,也许用遵从旧例的动工法子和程序实行动工。
高固体份改性环氧涂料在海外不少大型水电站的压力水管和火电厂的轮回水管中有着胜利的哄骗纪录。
5、高温文隔热部位
火电厂的碳钢管道会触及到高温部位,需求哄骗耐高温涂料实行防备。新建火电厂的碳钢管道也许会触及到不同的温度局限,是以不同温度局限的管道也许会采用响应的耐高温涂料。
化学固化类涂料,如环氧树脂涂料和聚氨酯涂料产物,最大也许耐℃的高温,是以,在℃下列温度局限,也许采纳每每的防腐蚀涂料系统,需求留意的是丙烯酸聚氨酯面漆在℃以上,淡色的漆膜会发黄,不过这并不影响其防腐蚀功用。醇酸铝粉耐热漆以及有机硅酸改性的醇酸树脂漆也许耐℃的高温。
保温隔热层内的涂料系统必定琢磨这类情景,需求留意到一旦隔热层破旧,内部就会积蓄水汽,呈酸性的冷凝水是紧要的腐蚀成分,采纳耐热达℃的酚醛环氧树脂涂料,
无机硅酸锌涂料也许耐℃的高温,是以,只需管道温度在℃之内,完全也许把无机硅酸锌底漆做为通用的防锈底漆,如此也许缩小涂料种类的运用,如此除了计划方面的简洁以外,更也许衰弱理论加工和喷漆过程中的费事。
由于洪量的管道堆放在现场,在动工早期要很好地域隔开不同介质不同温度局限,是很繁杂的,动工人员同时要频仍地调换涂料种类和动工工具,理论功课较量费事。假如仅哄骗一种底漆,就也许大大简化办事程序和办事量。
按照NACE的协商,在氯化钠溶液中(70~80℃),锌会产生极性逆转,这类情景下采纳无机富锌底漆,反过来钢铁成了阳极去掩护锌粉了。况且锌粉在酸性或碱性处境中,易于溶于温水处境,锌粉损耗了,也就落空了掩护效用。为了防止这类情景产生,也许在无机富锌底漆表面罩一路有机硅铝粉漆。
在~℃的高温处境下,也许哄骗有机硅铝粉耐热涂料。漆膜厚度每每惟有20~30微米厚,也许涂两道,然而不能涂的太厚,免得影响热传导性。6、烟气脱硫系统
火力发电厂中哄骗的煤含有硫,在临盆过程中产生二氧化硫,严峻影响大气处境。迫于处境掩护的压力,烟气脱硫(FuelGasDesulfurization简称“FGD”)曾经是火电厂二氧化硫管制的紧要方式。
是以FGD烟气脱硫安装在不少电厂中成为了必不成少的配套项目,开拓时没有的,此刻也最先上烟气脱硫安装。
火力发电厂的烟气脱硫技艺中,最紧要的工艺是湿法石灰石膏法。在该工艺中,含有SO2的烟气经除尘后投入换热器降温,再投入汲取塔与石灰石浆液来往脱硫后升温排放。在一切工艺过程中烟气脱硫安装,由于烟气中存在着洪量SO2和其余腐蚀介质,烟气脱硫安装常常接受着多种化学介质的腐蚀。
而烟气脱硫安装系统硕大,修理坚苦。为了保证烟气脱硫安装的恒久寻常运转,采纳的防腐蚀材料有不锈钢,高合金复合钢板,橡胶以及玻璃鳞片衬层涂料等。
氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶衬里技艺是烟气脱硫系统防腐蚀的紧要技艺之一,它的优异长处是与钢铁的结协力强,衬层精致,抗浸透性强,况且具备必定的弹性和耐磨性。采纳橡胶衬里的毛病是衬里原料受黏结操纵的影响较大,鼓泡脱层等是罕见的题目。采纳涂料实行烟气脱硫安装的防腐蚀也是准确灵验的法子。
个别情景下,防腐蚀层的防蚀生效主假如树脂基体遭到腐蚀,基体树脂首先产生失重、变色等情景,以后引发材料的鼓泡、分层、剥离或开裂等情景,着末致使防腐蚀层生效,尤为后者,由于浸透等成分,加快了具备腐蚀性的化学介质渗入到防备层的内部。
(kazusaito/flickr)
是以在取舍具备卓越耐腐蚀功用树脂基体的同时,应采纳灵验的办法来衰弱、缓解腐蚀介质或水蒸汽的浸透效用。个别的涂料每每都不本领高温强酸的烟气脱硫残酷的腐蚀处境,最佳的涂料是哄骗耐化学性强,又具备耐温功用的乙烯酯玻璃鳞片涂料。
乙烯酯树脂,特殊诺伏勒克乙烯基树脂,有着超强的耐化学品和耐浸透性,可恒久耐℃,短期耐℃。玻璃鳞片有着特殊高的抗浸透功用,以及呆板稳固性。采纳喷涂型的乙烯酯玻璃鳞片涂料,也许防止橡胶衬里用胶黏剂黏帖时带来的鼓泡脱层题目。
哄骗旧例或双组分喷漆泵喷涂乙烯酯玻璃鳞片涂料,涂层精致匀称,固化敏捷,特殊是在焊缝部位,也许取得橡胶衬里不成能到达的匀称精致与安稳附着的卓绝功用。每1道涂层完竣后,采纳高压电火花针孔测试,况且马长实行补缀,也许%地防止针孔漏涂,灵验地保证了涂层体制的完全性。
7、结语
防腐蚀涂料并不能处理火力发电厂全数的腐蚀题目,由于繁杂的腐蚀成分以及不同的设备构造请求,火力发电厂的腐蚀防备需求采纳阴极掩护、气相掩护、水处理剂以及金属热喷涂等多种办法。
然而在火力发电厂的根底设备方面,重防腐涂料也许便利灵验地处理钢构造的腐蚀题目,为火力发电厂的胜利运转供应了松软牢靠的掩护。
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