防腐油

电厂的防腐涂料方案

发布时间:2024/8/26 12:18:53   
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一、电力工业概述电力工业起源于19世纪后期,自诞生后多年取得了快速的发展。按照所使用的能源划分,电力工业可以分为以煤、油和天然气(LNG)为燃料的火力发电厂;以水能作为动力的水力发电厂;以原子核裂变释放出的能量转变成电能的核电厂;把风能转变为电能的风电场,其它还有燃气-蒸气联合循环发电厂、抽水蓄能电厂、太阳能发电厂、地热发电厂、潮汐能发电厂等。电力是国民经济发展的命脉,电力工业的发展集中反映了国民经济的发展。涂料在电力工业上的涂装更对电力工业的正常安全运行起着相当重要的保障作用。梦能科技的高性能涂料,可以为电力工业提供全方位全系统,包括火力发电、风力发电、水力发电以及核电在内的重防腐以及特种涂料的技术解决方案。电厂二、电力工业涂料涂装标准规范我国电力工业方面相关的涂料涂装的规范较少或比较陈旧。近年来针对新的发展形势作了及时的升级更新和补充。火电方面的标准规范主要有:(1)DL/T一《电力工程地下金属构筑物防腐技术导则》;(2)DL/T一《火力发电厂保温油漆设计规程》;(3)DL/T一《火力发电厂油气管道设计规程》;(4)DL/T一《火力发电厂化学设计技术规程》。水电方面的标准规范主要有:(1)SL一《水工金属结构防腐蚀规范》;(2)DL/T一《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》;(3)DL/TSL一《水电站压力钢管设计规范》;(4)DL/T-《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》。核电对涂料涂装有着非常特殊的要求,我国参考美国和法国等相关标准制订了相应的核电方面的标准规范。核电方面主要应用的标准规范有:(1)NFT30-一《色漆和清漆核工业用涂料在设计基准事故条件下的性能和可修补性试验方法》;(2)NFT30-一《色漆和清漆核工业用涂料在电离辐照下稳定性的试验》;(3)NFT30-一《色漆和清漆核工业用涂料沾污敏感性和去污能力的评价试验方法》;(4)EJ/T一《压水堆核电厂用涂料漆膜在模拟设计基准事故条件下的评价试验方法》;(5)EJ/T-《压水堆核电厂用涂料耐化学介质的测定》;(6)EJ/T一《压水堆核电厂用涂料漆膜受y射线辐照影响的试验方法》;(7)EJ/T一《压水堆核电厂用涂料漆膜可去污性的测定》。遗憾的是专门针对风力发电的防腐蚀涂装设计规范还没有制订,目前主要参考ISO、ISO和NORSOKM等防腐涂料技术规范来进行涂料系统的设计。三、火力发电厂的涂料系统3.1大气腐蚀环境下的钢结构大气腐蚀环境下的外露钢结构主要包括汽轮机岛、锅炉岛、污水处理厂、脱硫系统钢结构附件、卸煤机及其输煤系统等。这些暴露于大气环境中的钢结构,其腐蚀环境是相当恶劣的。很多电厂都建在海边,要受到海洋大气腐蚀的影响。电厂本身产生的CO2、SO2以及煤灰粒子对钢结构有着很严重的腐蚀性。按ISO-2,火力发电厂大部分钢结构处于C4腐蚀等级,如果是炼油厂、钢铁厂等的自带电厂,则为C5-I腐蚀等级。这些钢结构涂装体系要求达到15年以上的防腐蚀使用寿命,涂料体系的干膜总厚度要求达到um以上;如果在C5-I腐蚀环境下,干膜总厚度要求达到~um。底漆可以采用环氧富锌底漆或无机富锌底漆,按ISO-5:的要求,干膜厚度为60um(也可在40-80um间进行调整);采用无机富锌底漆时,要求进行雾喷/全喷的喷涂工艺,以避免涂层针孔和起泡;如果采用非富锌底漆体系,如环氧磷酸锌底漆、环氧铝粉底漆等,底漆干膜厚度要求至少达到80um。在C5—I的腐蚀条件下,尽管也可采用非富锌底漆体系,但首选推荐富锌底漆,可以更好地保证防腐蚀性能。中间漆可以采用环氧(云铁)中间漆,要求具有良好的屏蔽性能、与底面漆有良好的配套性、厚度在80~um。面漆可以采用性价比高的丙烯酸聚氨酯面漆,或者具有更好保光保色性和防腐蚀性的交联型氟碳面漆或聚硅氧烷涂料,干膜厚度在50~80um。火力发电厂3.2煤码头钢结构电厂的煤码头的钢结构主要包括输煤系统、卸船机和码头钢管桩。其中煤码头钢管桩重防腐涂料必须抗海洋大气、海浪飞溅、海水浸泡和海泥的腐蚀。水上段和水下段的防腐蚀设计年限均为20~30年。水上段防腐蚀可选用无溶剂涂料或高固体分涂料。涂料应具有良好的附着力、耐蚀性、耐候性、耐磨损,耐冲击,同时涂料应能适应干湿交替变化。选用涂料的耐盐雾、耐老化、耐湿热应符合JTJ、IS0、IS0或者NORSOK的要求。水下段多采用牺牲阳极(阴极)保护与涂料联合防腐蚀措施。水下段采用的涂料应能与牺牲阳极保护相配套,具有良好的附着性、耐蚀性、耐电位性和耐碱性。涂层厚度要能满足钢管桩沉桩后12个月内尚未采取牺牲阳极(阴极)保护时水下段钢管桩应无腐蚀情况,同时应满足减小阴极保护初始电流密度的要求。煤码头钢管桩重防腐涂料中,主要应用的涂料品种有厚浆型环氧煤沥青涂料、环氧玻璃鳞片涂料等。3.3埋地循环水管火力发电厂的钢质埋地循环水管,在靠近大江大河地区的火力发电厂,比如长江,多取用其淡水;滨海火力发电厂由于淡水资源宝贵,多取用海水。钢质埋地循环水管外壁受到土壤腐蚀,内壁受淡水或海水的浸泡腐蚀,防腐涂层使用设计寿命要求在20年以上。在埋地管道方面,外壁的防腐方案多采用沥青或环氧煤沥许加玻璃布多道缠绕施工的方法,工序相当复杂,重防腐涂料,如厚浆型环氧煤沥青和厚浆型环氧铝粉涂料只需2道涂层系统即可完成施工,应用方便。其中厚浆型环氧铝粉涂料,不含沥青致癌物,浅色易于控制施工质量,维护方便,是目前主要埋地循环水管的重防腐涂料体系,特加强级分2道涂装,每道um,干膜总厚度共计um。循环水管内壁要求达到20年以上使用寿命,涂层设计要求千膜厚度um以上。可以采用外壁相同的涂料系统。其中浅色低表面处理环氧铝粉涂料为环氧煤沥青涂料的升级换代产品。3.4冷却塔冷却塔是热电厂的重要组成之一,属大型钢筋砼构筑物主要由现浇钢筋混凝土塔体(包括人字柱、环梁、筒壁)、蓄水池和塔内淋水构件组成。目前的热电厂冷却塔根据循环介质主要有以下几种:淡水冷却塔、空冷冷却塔、排烟冷却塔、海水冷却塔。随着科技的进步以及人们对环保和节能意识的提高,冷却塔的功能越来越强大,冷却介质对混凝土的要求也越来越苛刻。重防腐涂料体系开始取代传统的环氧沥青漆、氯化橡胶漆或氯磺化聚乙烯涂料等。3.4.1排烟冷却塔火电厂烟气经除尘、脱硫后,一种方式是对烟气再加热(由45~65C°加热至80C°以上)后经烟囱排放;另一种方式是借助冷却塔的热空气抬升作用经冷却塔排放,即烟塔合一技术的排烟冷却塔。烟塔合一技术是在大多数情况下,其混合气体的抬升高度远高于烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。根据腐蚀环境的不同,排烟冷却塔主要分为内表面喉部以上、喉部以下包括竖井、水槽、淋水架构、人字柱及水池和风筒外表面等几个部分进行防腐蚀涂装保护。主要涂料包括酚醛环氧涂料和玻璃鳞片涂料等。3.4.2海水冷却塔海水循环冷却技术是我国沿海城市和地区急需的环保型节水高新技术。海水冷却塔混凝土的防腐蚀问题严峻。根据腐蚀环境的不同,海水冷却塔主要分为砼表干区、砼表湿区、砼外表面区。砼表干区包括中央竖井顶标高以上塔筒内壁,砼表湿区包括中央竖井顶标向以下塔筒内壁、淋水构架、配水槽、中央竖井、压力进水沟、水池内壁、人字柱、人字柱支墩、循环水沟、循环水泵房等及与浓缩海水接触的表面。采用的防腐涂料性能要求具备耐海水、耐热、耐水渗透、耐冲刷、耐冲击、耐磨、耐碱、耐水处理剂的侵蚀,主要包括环氧玻璃鳞片涂料和无溶剂涂料等。3.5钢烟囱内壁湿法脱硫系统在吸收塔脱硫反应完成后,烟温降至45~55C°。净烟气中含饱和水蒸气,主要成分为水蒸气、二氧化硫、三氧化硫等气体。在低温下,含饱和水蒸气的净烟气很容易产生冷凝酸,净烟道或烟囱中的凝结物的pH为1~2,硫酸浓度可达60%,具有很强的腐蚀性。在不设GGH的情况下,钢烟囱内壁的硫酸腐蚀会更为严重。对于烟囱内筒的防腐蚀方案主要有内衬钛合金复合钢板方案、砌筑耐酸砌体方案、泡沫玻璃砖和防腐蚀涂料等几种方案,采用乙烯基酯玻璃鳞片防腐衬里技术是较为经济简便的防护方法。3.6烟囱外壁航空标志火力发电厂的烟囱高达~m,甚至更高,表面涂漆的标志作用非常重要,因此,必须选用耐候性优良的产品以确保烟囱表面的颜色稳定和鲜艳性。可以采用的面漆有单组分丙烯酸面漆、双组分丙烯酸聚氨酯面漆。航空标志漆的颜色多为红白相间,也有其它颜色的,比如国电采用的是蓝白相间的标志。火力发电厂烟囱3.7脱硫系统火力发电厂中使用的煤含有硫,在生产过程中产生SO2,严重影响大气环境。迫于环境保护的压力,烟气脱硫(FlueGasDesulfurization,简称FGD)已经是火电厂二氧化硫控制的主要手段。因此FGD烟气脱硫装置是电厂中必不可少的配套项目。应用于脱硫系统的树脂主要是乙烯基酯树脂、根据不同的使用部位,选用两类乙烯基酯树脂。双酚A环氧乙烯基酯树脂主要应用于耐酸环境;酚醛环氧乙烯基树脂有着更好的耐酸、耐溶剂和耐高温性能。四、风电场的防腐涂料火力发电需要用的煤炭、石油和天然气等常规能源储量是有限的,而风能是自然界中取之不尽、用之不竭的资源。风电场钢结构防腐蚀涂料体系的确定,主要依据3个标准:ISO《色漆与清漆钢结构的防护涂料系统的腐蚀保护》();NORSOKM《表面处理和防护涂料》(修订第4版,)和ISO《色漆和清漆近海工程及相关结构防护涂料系统的性能要求》()。ISO主要为海上离岸钢结构防腐蚀涂料制订的最低性能要求,它是ISO针对海上钢结构防腐蚀涂料的补充性重要参考标准。因此,ISO也是海上风电场钢结构涂料系统的重要参考标准。在重防腐涂装保护中,主要应用的是环氧树脂涂料和聚氨酯树脂涂料。它们广泛的应用证明了它们的高品质和耐久性。但是,由于这些涂料品种多样,在用于海洋工程这样的重要工程中时,仍然需要测试以证明其可靠性。这些测试,比如ISO和NORSOKM所规定的要求。陆地风电场风机塔筒的内外表面分别采用不同的涂料系统。塔筒内的保护漆膜厚度要比外部低些。对于塔筒筒节间的高强度螺栓摩擦面,通常采用无机硅酸底漆进行防腐处理,但是其抗滑移系数要满足ASTMA-B级要求。水性重防腐蚀涂料也开始应用于塔筒外壁,该涂料系统干燥快,符合生产商应对时间紧迫的要求。可以采用杂合型系统,如采用溶剂型环氧富锌底漆取代水性环氧富锌底漆,或者溶剂型聚氨酯面漆来代替水性丙烯酸面漆。海上风电场机组的大规模生产和采用钢结构基础可以降低成本,由此而带来的就是海上风电场钢结构的防腐蚀问题。对于海上风电工程基础设施以及风机的防腐蚀经验,来自于海上石油平台、破冰船以及海底管线等方面的防腐蚀经验,在这方面的腐蚀控制经验已经非常丰富。海上风电场海上风电场的腐蚀保护主要是基于其腐蚀环境ISOC5-M,对于浸水区域按lm2。推荐的干膜厚度为~um(大气腐蚀环境C5-M)和~0um(海水浸泡环境Im2),可以达到15年以上的无需维修使用寿命周期。根据NORSOK的要求,要求浸水环境使用阴极保护与涂料系统的双重保护,因此还需要应用外加电流或牺牲阳极的阴极保护方法。五、核电站的涂料核电站的涂料系统相当复杂,主要分为大气环境和埋入地下或与液体介质接触的两大类涂层系统。其中,核级涂料可用于核电站涉及辐射的厂房、设备和其它结构表面,其中用于核辅助厂房(PID)的涂料要求通过耐辐射性和去污性检测;用于安全壳内的(PIC)涂料要求通过耐辐射性、去污性和设计基准事故试验。其它部位的涂料与常规电厂的要求没有太大区别。核电站PIC系列涂层系统用于反应堆厂房内设备、设施和土建结构。涂层系统应满足以下要求:(1)涂膜在正常运行条件下保持稳定(反应堆厂房的运行条件见相关文件的规定):涂膜至少在10年内不出现起泡、裂纹、粉化等外观缺陷,且具有高的附着力和足够的防腐蚀能力,锈蚀面积不超过总面积的0.5%;(2)可修补;(3)光滑且易于清洗;(4)涂层配套应通过试验证明涂膜在设计基准事故条件下保持稳定;(5)涂膜具有良好的去除放射性沾污的性能和耐辐照性能;(6)涂膜应不含铝粉,并尽可能不含锌粉。PID系列涂层系统用于除反应堆厂房外核区其它厂房内的设备、设施和土建结构,涂层系统要满足上面PIC系统中(1)、(2)、(3)和(5)的要求。设计基准事故DBA试验(DesignBasisAccident)或称LOCA试验(LoseofcoolantAccident),试验方法按照EJ/T-中方法b进行。验收要求如下:(1)无剥落、剥离、分层、粉化、龟裂现象;(2)允许有细小的气泡,气泡最大直径不超过2mm,且每平方米最多不超过50个气泡;(3)试样每个表面只允许有一条从基底到表面的长度小于1cm的裂纹;(4)允许有轻微变色;(5)试验后附着力不低于0.2MPa。耐辐射性试验按EJ/T一进行,若无特别说明辐照剂量率和累积剂量时应按程序B进行。验收要求同模拟DBA试验。去污性试验按照EJ/Tll12一进行,此外涂膜经打磨、湿热老化试验,对某些区域内的涂膜经耐液休试验后再进行去污试验。验收要求为去污率不低于85%,沾污敏感率不大于20%。六、水电站的防腐涂料水利水电工程中的各种永久性钢结构和机械设备:包括工作闸门、压力水管、拦污栅、起重机、厂房钢结构、埋件等,还包括工作桥、管道系统、机械等其它相关项目的各种工作设施等。防腐蚀环境非常复杂,要求很高。水工结构所处的环境介质及运行工况复杂,在使用过程中都会受到环境因素的作用(化学、电化学、微生物和摩擦等)而发生腐蚀破坏,因环境条件的不同其破坏的程度也不相同,需要进行防腐蚀涂装的部位和区域非常广泛。水工结构处于复杂的腐蚀环境之内,潮湿的大气环境、干湿交替、含沙的高速水流、酸雨、漂浮物的撞击、微生物和化学物质等都会危及水工结构的耐久性,影响它的使用寿命。水电站大气环境下的钢结构按10~20年的使用寿命设计,可以采用氯化橡胶涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料等品种。具体方案设计参考SLIO5-和DL/T一。水利枢纽各类工作闸门最广泛使用的防腐方法是金属喷涂层,特别是在三峡水利枢纽工程中,充分使用了金属喷涂防腐层和有机涂层相结合的防腐蚀体系。水力发电站的用水通常来自于大江大河上面修建的水库,通过落差和水的重力作用来提供能量。引水压力钢管主要分为明钢管、钢衬钢筋涅凝土管、坝内埋管和地下埋管等结构形式。明管的涂料系统可以采用富锌底漆、环氧云铁和脂肪族聚氨酯面漆体系;压力管道内壁的涂料要为多年的浸水使用而设计,多采用无溶剂环氧涂料、耐磨环氧涂料等。

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