防腐方案范文（精选9篇）
防腐方案 第1篇
1 湿法脱硫烟囱防腐的必要性
烟气采用湿法脱硫工艺, 可使烟气中SO2的含量大大减少 (脱除效率≥95%) , 但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率并不高, 仅20%左右。因此, 烟气脱硫后, 虽然能使大气环境得到改善, 但对烟囱的腐蚀隐患并未完全消除, 而且对烟囱抗腐蚀性能提出了更高要求。脱硫后的烟气环境变得低温、高湿, 使烟气温度低于酸露点温度, 烟气的含水量增大, 此时烟气在上升过程中, 在烟囱内壁会出现结露现象;同时, 烟气密度增加, 烟囱自拔力减小, 烟囱内的烟气压力升高, 形成正压, 加剧烟气外渗。而且脱硫后的烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加。在系统不设置GGH (烟气加热系统) 时, 脱硫后的烟气温度一般在40℃~50℃之间, 且湿度很大并处于饱和状态, 烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生腐蚀性的水液液体, 使烟囱内壁长期处于浸泡状态。综上所述, 烟气脱硫后, 对混凝土烟囱的腐蚀隐患并未真正消除:烟气湿度大, 含有腐蚀性介质的烟气在烟气压力和湿度梯度的双重作用下, 烟囱内侧结构致密度差的材料内部很易遭到腐蚀, 影响结构耐久性;低浓度酸液比高浓度酸液的腐蚀性更强;酸液温度在40~80℃时, 对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例, 40~80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3~8倍。因此, 排放湿法脱硫烟气的烟囱比排放未经湿法脱硫的普通烟气的烟囱对防腐蚀设计的要求要高得多, 属于强腐蚀性烟气。因此, 烟囱内壁的防腐蚀措施应满足强腐蚀性烟气的需求。
2 玻璃钢烟囱的优点及结构
2.1 玻璃钢烟囱的优点
玻璃钢 (Fiberglass Reinforced Plastic) , 是由高强度的玻璃纤维和树脂复合而成的新型复合材料, 玻璃纤维提供FRP的强度和刚性, 树脂提供FRP的耐化学性和韧性。玻璃钢集中了玻璃纤维和合成树脂的特性, 具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和形状可设计性强等优点。成型后的玻璃钢结构层抗拉强度与普通钢材相当, 但其容重仅为钢材的1/4~1/5。由整体缠绕成型工艺生产的玻璃钢排烟筒能够自承重, 具备比耐硫酸露点钢更加优异耐酸防腐性能, 可以取消保温层, 特别适合燃煤电厂脱硫不加GGH的湿烟囱运行条件。
玻璃钢经过合理的设计, 制造和安装, 用于湿法脱硫系统的结构和整套装置中, 具有明显的技术经济和社会效益, 使用寿命长, 运行可靠, 在国外已有广泛的应用, 技术经济分析是可行的。用玻璃钢代替传统的合金钢, 碳钢内衬橡胶和碳钢内涂树脂鳞片树脂等材质制造具有耐腐蚀性强, 寿命长, 强度高, 节能等优点的烟气脱硫装置为脱硫设备国产化降低造价提供了途径。
从工程结构的全寿命来考虑, FRP烟囱的总造价可能更有竞争力, 因为FRP材料耐化学性能十分优秀, 后期维护工作量很小。
2.2 玻璃钢烟囱的结构形式
主要用于排放烟气高度为100~200米的混凝土烟囱的内筒。在此构造中, 充分利用了玻璃钢的耐高温、耐腐蚀的特点, 有的是一个混凝土烟囱套1个玻璃钢内筒, 也有的套2个或3个玻璃钢内筒, 具体根据业主的设计和要求来定。
混凝土套玻璃钢内筒一般采用分段悬璧的结构形式。在混凝土烟囱内设钢架支撑烟囱的运行荷载, 在混凝土烟囱壁上予埋钢结构做为导向支撑系统。一般10~15米为一段, 每段之间采用膨胀节和子母插口两种连接方式。
玻璃钢内筒的安装方式一般有两种, 一种是底进式:从混凝土烟囱底部的开孔进入进行安装, 这种方式主要应用于100~200米以上高度的烟囱。另一种是顶进式:从混凝土烟囱顶部进入进行安装, 这种方式适用于高度在100米以下的烟囱。
3 项目概况
本项目为江苏某公司3×150t/h高温高压煤粉锅炉三台150t/h燃煤锅炉烟气脱硫项目混凝土烟囱防腐改造。脱硫项目采用石灰石-石膏湿式脱硫工艺。经脱硫后的净烟气直接进入烟囱排放, 由于本脱硫装置不设GGH系统 (烟气加热系统) , 脱硫后的烟气温度一般在40℃~50℃之间, 且湿度很大并处于饱和状态, 烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生腐蚀性的水液体, 使混凝土烟囱内壁长期处于浸泡状态, 因此必须对混凝土烟囱进行可靠、安全、经济的防腐措施。
4 烟囱防腐方案的确定
烟囱作为火力发电厂的重要构筑物, 对其结构的耐久性、可靠性和经济性的要求越来越重要。由于湿法脱硫后烟气会对烟囱产生严重的腐蚀, 因此, 选择适合此运行工况的防腐措施, 对于电厂的安全经济运行至关重要。目前国内外已采用的烟筒的防腐处理措施主要有以下几种方案:
4.1涂刷喷料和贴衬砖类防腐
主要有防腐涂料、玻璃鳞片、聚脲、耐酸砖、玻璃砖、玻璃砖等。据调查, 这类防腐方案易出现开裂、脱落和酸液渗漏现象, 主要原因为:一是施工质量没有满足相关设计、施工和验收规范要求, 特别是对于粘贴防腐块材料类的, 由于粘贴量大, 且高空作业, 加之监理旁站等措施不到位, 这是导致脱硫烟囱防腐出现问题的主要原因。二是部分防腐材料本身的质量不能满足脱硫后烟气环境的要求。脱硫后由于烟气湿度大, 温度很低, 且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加, 被视为“高”化学腐蚀等级, 即强腐蚀性烟气等级, 而目前我国应用于脱硫烟囱防腐的产品种类繁多, 防腐产品的研发、应用及其成果的评审与鉴定等组织机构宽泛, 以致使一些防腐产品质量存在问题。
4.2 金属板类防腐
钛合金复合钢板。钛板由于其特定的化学性能, 有非常好的防腐效果, 脱硫后的强腐蚀性烟气对钛板的腐蚀性很小, 目前国内已有电厂采用钛钢复合板钢套筒的烟囱。钛钢复合板是以低碳钢Q235B为基材, 以钛板为复层的两层金属复合板。钢内筒由10~16厚钛钢复合板卷成弧形后焊接而成, 钛钢复合板是一种成熟的组合材料, 有专门的国家标准, 但造价较高, 施工比较困难。施工周期很长。因为钛合金一种稀有金属, 市场上比较紧缺, 现在订货周期较长, 供货期可能长达一年以上, 钛合金复合钢板还有一个不足就是其焊缝腐蚀和不同金属间的电化学腐蚀。
4.3 玻璃钢内筒
玻璃钢是由高强度的玻璃纤维和树脂复合而成的新型复合材料, 玻璃纤维提供FRP的强度和刚性, 树脂提供FRP的耐化学性和韧性。玻璃钢集中了玻璃纤维和合成树脂的特性, 具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和形状可设计性强等优点。成型后的玻璃钢结构层抗拉强度与普通钢材相当, 但其容重仅为钢材的1/4~1/5。由整体缠绕成型工艺生产的FRP内筒能够自承重, 具备比耐硫酸露点钢更加优异耐酸防腐性能, 可以取消保温层, 特别适合燃煤电厂脱硫不加GGH的湿烟囱运行条件。玻璃钢经过合理的设计, 制造和安装, 用于湿法脱硫系统的结构和整套装置中, 具有明显的技术经济和社会效益, 使用寿命长, 运行可靠, 在国内外已有广泛的应用, 技术经济分析是可行的。用玻璃钢代替传统的合金钢、碳钢内衬橡胶和碳钢内涂树脂鳞片树脂等材质制造具有耐腐蚀性强、寿命长、强度高、重量轻、节能等优点。湿烟囱防腐方案的选择是一个综合比选的过程, 在选择防腐材料及施工方案时通常要考虑以下的因素:改造的资金充裕程度、烟囱已经使用的年限和将要服务的年限、原排烟筒内衬材料等。
5 结束语
闸门防腐方案 第2篇
编制：
审核：
批准：
河南省东方（集团）防腐有限公司上海第一分公司
2011年8月10日
闸门防腐涂装工程施工方案
一、闸门防腐涂装施工方案 1、1、施工工艺流程：
底层局部处理 → 喷砂除锈 → 喷砂质量控制 → 环氧富锌底漆涂装一道(局部)→ 环氧富锌底漆喷涂二道（大部分）→ 环氧云铁中间漆二道 → 环氧面漆二道 →局部修补 → 甲方终检验收 ⑴、底层局部处理
面积较小部位，采用砂轮机对局部锈蚀处打磨露出金属光泽，然后用粗纱布打毛，并做好搭接部位处理工作。⑵、喷砂除锈
喷砂前，依据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定，对金属结构基体表面锈蚀等级进行评定。仔细检查，清除焊渣、飞溅等附着物，并清洗表面油脂及可溶污物，所有待涂装的门体表面均应清洁。表面进行喷砂其等级应达到GB8923规定的除锈等级Sa2.5级，喷砂后用清洁的压缩空气吹干净。
喷砂用的压缩空气必须经冷却装置及油水分离器处理，以保证干燥、无油；油水分离器必须定期清理。
喷嘴到门体除锈表面距离以100～300mm为宜，喷砂前对非喷砂部位应遮蔽保护。喷射方向与门体除锈表面法线夹角以15°～30°为宜。
喷砂除锈后进行下一道工序前，如遇下雨或其他造成除锈表面潮湿的，要待环境达到施工条件后，用干燥的压缩空气吹干表面水分后施工，如须重新喷砂，不可降低磨料要求，以免降低粗糙度。
喷砂时喷嘴不要长时间停留在某处，喷砂作业应避免零星作业，但也不能一次喷射面积过大，要考虑热喷涂工序与表面预处理工序间的时间间隔要求。
对喷枪无法喷射的部位要采取手工或动力工具除锈。⑶、喷砂质量控制
喷砂完成后首先应对喷砂除锈部位进行全面检查，其次要对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查。重点应检查不易喷射的部位，手工或动力工具除锈部位可适当降低要求。对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查时，一是严禁用手触摸；二是应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行，以免漏检。
喷砂除锈后，金属结构表面清洁度应达到Sa21/2，应对照《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中提供的照片进行比较，比较时至少每2m2有一个比较点。
喷砂除锈后，金属结构表面粗糙度应达到Ry60～80μm，应按照技术要求，取相应粗糙度样板，用至少7倍放大镜放大后比较，比较时至少每2m2有一个比较点。用表面粗糙度仪直接测定时，每2m2表面至少要有一个评定点，取评定长度为40mm，在此长度范围内测5点，取其算术平均值为此评定点的表面粗糙度值。⑷、环氧富锌底漆（局部）
由于施工环境较为潮湿，容易返锈，对于小面积修复部位，毛刷清理干净后即时涂刷环氧富锌底漆。
⑸ 环氧富锌底漆（大部分）
对于面积较大部位，应在全部除锈工作完成后，用细砂再全面快速清扫一遍，用压缩机空气清理吹扫灰尘后，即时用高压无气喷涂机快速喷涂第一道底漆，经监理验收合格后再进行下道工序。
⑹、环氧富锌底漆第一道喷涂
表面清理包括表面打磨、油污的检查及表面附着物及杂物的清除。待基面合格后，即可 喷涂环氧富锌底漆一道，待24小时漆膜干燥后进行打磨处理，清理干净，然后喷涂刷第二道，粘度按12±1秒（4#杯）要求严格控制，干燥后涂料漆膜厚度达80um，达到基面无气泡和漏涂部位。
⑺、环氧云铁中间漆二道
喷涂底漆实干后，应有一定的固化时间，保证每层涂层实干、无漏漆、无流挂、无气泡、无杂质，附着力符合要求。施工温度50C以上，空气相对湿度不大于85%，应严防基体表面结露；基体表面温度高于空气露点30C以上，涂装严禁在雨、雪或结露等天气下进行。底漆间隔时间不低于3—4小时，中涂及面涂间隔时间不低于24—48小时。涂刷时掌握纵向，横向相结合的方法，使涂刷的颜色一致，达到设计厚度。喷涂所用压缩空气应清洁、干燥、压力不得小于0.4Mpa； 喷涂距离为100-200㎜；
喷枪尽可能与基体表面成直角，边缘处也不得小于45度； 喷枪移动速度，以一次喷涂厚度达到60-80m为宜； 各喷涂带之间应有1/3的宽度重叠，厚度尽可能均匀； ⑻、环氧面漆二道
操作要领：同中间工序一样，各刷涂层之间的走向应相互垂直，交叉覆盖；涂层的表面温度降到70度以下时，再进行下一层刷涂。（9）局部修补：
大桥索塔的防腐喷涂装施工完毕后，应仔细检查涂层的缺陷，并加以修补。用于修补的材料应与涂层的材料相吻合，符合质量标准，使业主及监理工程师满意。（10）、涂层检查验收
刷涂前应对表面预处理的质量进行检查，合格后方能进行涂装。
每层涂装时应对前一层进行外观检查，如发现漏涂、流挂、皱纹等缺陷，应及时进行处理，涂装结束后及时对涂膜外观检查，表面应均匀一致，无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。
附着力的检查，当涂膜厚度大于120um时，在涂膜上划2条夹角60度的切割线，应划透涂层至根底，用胶带粘牢划口部分，然后沿垂直方向快速撕起胶带，涂层应无剥落；当涂层厚度小于或等于120um时，可用划格法检查。检查时应选择非重要部位，测试后立即补图。
二、防腐涂装施工安全防护措施
闸门防腐属于野外高空作业，高空作业人员必须准确佩带安全帽，必须系好安全带，并挂在坚固处。在施工现场配备专职安全员监督施工。使用脚手架时，应安放稳固，要有工作平台，脚手架上工作平台必须铺满铺板并安装挡脚板，铺板、挡脚板必须固定，护栏外须加设防护网；操作平台上不能堆放过多，过重的材料（不能超过载荷），且材料堆放必须均匀、分散，要有足够的工作空间；要检查脚手架的扣件是否完好、螺栓是否拧紧；操作人员严禁站在护栏上工作或坐在护栏上休息。⑴、吊板高空作业安全防范措施: 为了贯彻执行国家安全法规，确保职工人身安全及设备正常运转，特指定规格制度如下：
Ⅰ、吊板作业为年满18周岁以上的男性公民。且经过身体检查及安全技术培训，考试合格后方可上岗作业。
Ⅱ、作业者在作业前及午饭休息时严禁喝酒，严禁在高空及吊板上开玩笑或投掷物品。Ⅲ、吊板作业者在使用吊板前，将安全带、完全锁好挂好，否则不得上吊板工作。
Ⅳ、使用吊板前，必须选择安全可靠的铆点，并且由专人验收，符合要求后方可使用。操作时，铆点处必须设专人看管。
Ⅴ、大绳与建筑物棱角接触部位必须加安全垫，以防摩擦，保护绳索。
Ⅵ、使用频繁的大绳、吊板、安全锁，必须进行作业前的检查，发现异常(如断丝超过3根或离股)应立即停止使用。
Ⅶ、吊板及安全带、安全锁上的各产件，不得随意拆卸，以防不必要的事故发生。Ⅷ、吊板作业者不准穿戴棉大衣和手套，风力超过四级不准上吊板作业。
Ⅸ、作业所携带的物品，必须绑扎牢靠，以防掉落。大绳在搬运移动及存放过程中，严禁接触高温、明火、强酸和尖锐物品，应置于干燥通风的地方，并防止日晒雨淋。
⑵、施工单位岗位责任制度及纪律要求：
Ⅰ、乙方施工人员进驻现场后，严格遵守纪律，按甲方有关规章制度，在工作范围内活动，不做与工作无关的事，确保甲方的正常运行。
Ⅱ、工作人员应尽职尽责，为甲方提供优质服务，坚决执行各项工作任务，服从领导，严格按照工作程序和消防标准去做。
Ⅲ、施工期间，文明礼貌，树立公司形象，不得在公共场所大声喧哗，说笑、打闹。严禁在作业期间吸烟、喝酒，确保工作顺利进行。
Ⅳ、爱护公共设施，严禁偷拿，毁坏甲方的公共财物，如在工作中遇到问题，应立即向有关领导汇报，以维护甲方利益。
Ⅴ、管理人员应做到对客户负责，对工作负责，积极听取甲方的意见，迅速传达甲方的有关指示，遵守职业道德，加强职工的安全意识，保障工程圆满完成。⑶、施工人员安全施工措施：
Ⅰ、施工人员必须持证上岗(高空悬挂作业证)。Ⅱ、遇4级以上大风、雷雨天气严禁登高作业。Ⅲ、施工人员进场施工要服从甲方各项目规章制度。Ⅳ、高空作业严格执行高空作业操作规程。Ⅴ、悬吊作业必须附加双保险。Ⅵ、作业前对棕绳、滑轮做荷载测试。
Ⅶ、高空使用工具、材料在吊装使用中应严格按规定固定，绝对保证不发生坠落;筒身周边拉好安全带。
Ⅷ、施工区域设有禁区标志；禁止行人通过；禁止行留并派专人监护。⑷、安全员职责：
Ⅰ、遵照施工安全规范的规定，做好现场安全管理、安全教育工作。
Ⅱ、做好现场安全检查工作，并对安全隐患及时进行整改，协助调查安全事故原因，对事故处理提出建设性的意见，并做好安全记录。
Ⅲ、做好施工现场“四口”、“五临边”的防护工作，参与施工方案中安全技术措施的审定及现场安全防护的验收工作。
Ⅳ、对工程执行安全否决权，对声音指挥、作业的行为有权制止、处罚、停工整改或越级申诉。
Ⅴ、对施工现场不符合安全标准的各种机具和防护设施，有权加以制止，并拒绝办理验收手续。
三、现场应急与急救管理
严格按公司QG/14J003－20《环境、安全应急准备和响应控制程序》执行，同时应重点响应以下程序：
1）施工现场应成立应急急救领导小组，配备一定数量的急救人员（人员要经过培训）、急救车辆和一定数量的医疗用品物品。
2）建立HSE应急急救领导值班制度，并由施工经理具体负责应急急救领导工作。3）与当地消防、医疗、急救、环保等主管部门取得联系，并及时向有关人员发布联系方法及途径。发布方式可采用文件、布告等形式，发布范围应覆盖到所有职工。
4）绘制应急、急救平面路线图，并发布到相关人员。
5）施工现场应设立“紧急报警系统”，保证发生应急事故后的联系与报告工作。
四、夜间施工措施
1、工程施工按工程内容和工序合理安排施工进度计划，施工计划的安排要充分利用正常工作时间，提高劳动生产率，减少加班和夜间施工，夜间施工应严格控制工作时间，保持施工人员有充沛的工作精力。
2、夜间施工配套保证施工安全、施工质量和环境保护的必要措施，措施要合理、可靠，夜间
施工配备足够的安全检查员，视具体情况增加安全员的数量，保证夜间施工安全检查无“盲 点”。
3、夜间施工应做好施工组织，任务分工明确，明确施工内容、地点及主要安全、环境危害因素和主要质量控制点、质量标准。由技术负责人向施工人员进行技术交底和安全技术交底，以充分保证工程施工安全和质量，保护环境不受污染，不扰民。
4、安排夜间施工前应在白天做好施工准备，使白天施工与夜间施工有机地衔接在一起，保持施工的连续性。夜班收工要做好收尾工作，保持施工秩序不混乱，使工程施工有条不紊，有序地进行。
5、安排夜间施工应按规定的时间严格进行清场，清场时对现场进行严格检查，清除现场安全隐患。
6、夜间施工要有充足的照明，要能覆盖整个施工作业区，保持施工现场作业区域有足够的亮度和良好的可见度，重点部位要设专人看护。
7、防止触电事故发生，检查施工用电线路的绝缘情况是否符合要求，所有线头不得有裸露地方，线路应布置合理，不得拖地敷设或用金属支架架设。
8、架设灯具不应正对施工人员面部，施工人员不要面对光源传递重物，以防失手伤人或被重物砸伤。夜间施工不安排交叉作业，白天对夜班作业区内的沟、槽、坑、洞进行安全覆盖，设明显标志和围护，尽量减少危害因素和安全隐患。
9、道路应平整通畅，障碍物应在白天清除掉，以防夜间施工时摔伤施工人员。用机械运输材料时，应检查材料是否安放妥当，必要时应封车后运输，以防材料滑落伤人。
10、夜间进行焊接施工时，焊工应与辅助人员配合好，防止电弧和飞溅物灼伤。
11、夜间施工光线不照向居民区，减少光线对居民造成的污染。
12、夜间施工噪声超强时，必须经业主和总承包商批准同意后方可进行。夜间施工噪声控制应符合《中华人民共和国建筑场界噪声限值》（GB12523－90）的要求。强噪音作业严格控制作业时间（一般不超过22:00时），需昼夜连续作业的施工现场，采取隔离和围档措施以降低噪音对环境的影响，把噪音控制在60～68分贝，同时做好周围居民的思想工作。
河南省东方（集团）防腐有限公司上海第一分公司
接地网防腐方案的判定与实施 第3篇
目前,我国现运行变电站接地网主要用于工作接地、防雷接地、保护接地,是确保人身、设备和系统安全不可缺少的重要环节。随着电网技术的发展,电压等级的提高,对电网安全性的要求也随之提高,接地网防腐已成为亟需解决的问题。技术接地网外加电流阴极保护作为有效可行的电化学腐蚀防护措施,在国内已经有成功的应用,但尚未全面推广[1]。
1 接地网的腐蚀机理
接地网属于隐蔽工程,容易被忽视。当出现事故,如接地网有缺陷,短路电流无法在土壤中充分扩散时,接地网电位升高,使接地的设备金属外壳带高压而击坏二次回路,甚至危及人身安全,而且很容易损坏设备,扩大事故,破坏电网系统稳定。阴极保护是用电化学的方法来保护接地网。金属腐蚀主要存在3种情况:电化学腐蚀、土壤杂散电流腐蚀和微生物腐蚀,其中电化学腐蚀是最主要的。铁质电网埋于地下,受到的电化学腐蚀主要有微电池和宏电池2种[2]。
1.1 微电池
土壤是固态、液态和气态3种物质构成的混合物。当土壤中存在少量水分时,即成为电解质溶液。而铁质地网材料除了铁以外,还有碳和其他元素。当把铁放于溶液中,铁和碳便分别产生电极电位。氢的标准电极电位为零,比氢的标准电极电位低的金属称为负电性金属,其电子脱离原子核束缚的趋势越大,遭受腐蚀的可能性越大。铁是负电性金属,碳的电极电位比铁的高,当构成环路时,就有电流通过,产生腐蚀。
阳极(接地网)端的化学反应过程:
阴极端的化学反应过程:
1.2 宏电池
变电所的土壤总是不可避免地存在差异,如各处土质不同、土壤密实程度不同等。当同一地网处在2种不同的土壤中时,由于2种土壤的金属离子活度不同,2处的地网电极电位不同,也形成了腐蚀电池;同时也会形成氧浓差腐蚀电池,充氧较差区域的接地系统将作为阳极区而加速腐蚀。
2 阴极保护原理
由于金属只有在阳极状态下才可能被腐蚀,故通过对受保护的金属设施进行阴极极化,使之变成一个大阴极,从而防止金属腐蚀,即阴极保护[3]。
阴极保护可通过2种方式实现:1)牺牲阳极法,是在被保护的接地网上连接电位更负、更容易腐蚀的金属,靠这种金属的腐蚀溶解来保护阴极(接地网),这种方法简单易行,无需维护;2)外加电流法,利用外加直流电源,直接向被保护的金属材料(接地网)施加阴极电流,使其发生阴极极化,同样达到保护阴极金属材料的目的。给辅助阳极加以阳极电流,构成一个腐蚀电池,从而保护接地网。
3 A变电站采用阴极保护实施概况
A变电站位于市郊的丘陵地带,建于20世纪80年代,地域面积约为2 4575 m2,建站时所用接地网材料为40 mm×4 mm和63 mm×6 mm的普通扁钢。该变电站已投运20多年,期间经过维修,发现土壤中的接地网锈蚀已很严重,局部接地网因腐蚀而断裂,有必要采取有效的防锈保护措施。
2007年3月开始对A变电站接地网进行改造,按原接地网设计布局增加一层80 mm×8 mm普通碳钢接地网。后采用电化学阴极保护技术方法对接地网进行了防锈蚀保护,完成了对该变电站接地网阴极保护的设计实施和试运行。
3.1 土壤理化性能测试
A变电站的土壤理化性能见表1。此变电站不同地域的土壤电阻率均很高,差别很大,说明土壤的导电性差且很不均匀。土壤中可溶性盐类电解质含量为33～91mg/100g,pH值小于7,为5.8,属偏酸性土壤。根据土壤含盐量、土壤pH值与土壤腐蚀性的相关判定标准划分,A变电站土壤具有中等腐蚀性。
3.2 现场土壤电阻率测试
在A变电站现场采用Wenner四极法测试了土壤电阻率,提供基本参考数据。选择了该变电站地域围墙外4个点作土壤电阻率现场测试点,测试结果见表2[4]。
土壤电阻率数据说明变电站土壤的导电性差,不均匀变化范围大,这会对接地网腐蚀的均匀性产生较大影响,有的部位腐蚀会非常严重,并且呈现明显的局部腐蚀形态。
3.3 接地网阴极保护防蚀技术方案
因A变电站的土壤电阻率很大(150～400Ω·m),A变电站接地网防蚀保护采用外加电流型保护方式。其优点是:输出保护电流连续可调,能满足较大的保护电流密度要求;保护范围大;不受大地电阻率大小的限制;工程越大越经济;对管道防腐覆盖层质量要求相对较低;保护装置寿命长。为减少高土壤电阻率的不利影响,对接地网的局部土壤添加土质调整剂,降低电阻率,增加导电性,使阴极保护达到更好的效果。
影响接地网保护效果的最重要参数是阴极保护电流密度的大小,它决定了接地网电化学电位的极化幅度。为使接地网金属的极化电位达到良好的阴极保护效果所需的电位值,必须选取适宜的阴极保护电流密度。碳钢接地网的阴极保护电流密度与其表面腐蚀状态、氧化物种类和组成、土壤成分和腐蚀性能、变电站运行对接地网的影响等因素有关。在国内外相关文献中给出过相当宽的推荐范围[5]:即1 0～100 mA/m2。本方案综合考虑上述因素,以及以往工程中的实践经验,确定设计保护电流密度为50 mAm2。
3.4 接地网阴极保护防蚀效果
阴极保护装置运行正常,目前以恒电位方式运行。需要满足的运行参数为:接入阴极保护之后,要满足电位下降100 mV[6]。每个恒电位仪的读数都显示运行时的电位比零输入时的电位下降了至少130 mV。运行参数达到要求,达到保护效果。恒电位仪的读数见表3。
4 阴极保护的展望
根据对A变电站实施阴极保护工程的实践可知,其工程总费用大约为其翻新改造费用的1/2,使接地网使用寿命延长1～2倍。因此采用阴极保护方法来保护接地网,其经济效益是相当可观的。不增加运行管理工作量,可大大节省每年对接地网腐蚀状况检查而消耗的大量人力、物力。而且工程实践表明其防腐效果非常好,证明阴极保护是接地网防腐蚀,延长使用寿命,保证安全生产的理想、经济的方法。
摘要：以A变电站的地网阴极保护为主线,说明了变电站接地网腐蚀的因素。系统地介绍了阴极保护技术,说明了其原理和实用性。然后通过A变电站接地网实施阴极保护的实例,包括对周围环境的调查、阴极保护方案的确定和实施,描述了阴极保护的实施过程和使用效果。
关键词：变电站,接地网,接地电阻,阴极保护
参考文献
[1]何金良,曾嵘.电力系统接地技术[M].北京:科学出版社, 2007.
[2]中国电机工程学会.全国电网接地方式与技术研讨会论文集[C].萧山:2005.
[3]李景禄,刘春生.变电站接地网存在的问题及改进措施[J].高电压技术,1995,21(4):70-71.
[4]川濑太郎(日).接地技术与接地系统[M].北京:科学出版社,2001.
[5]SY/T0019-1997.埋地钢制管道牺牲锌阳极阴极保护设计规范[S].1997.
脱硫塔防腐施工方案 第4篇
1、工程概况
本工程为2×660MW机组脱硫岛脱硫塔内防腐工程。脱硫吸收塔1台，直径1米、塔体高度12米；主要工程量包括：脱硫塔本体内部玻璃鳞片防腐，以及部分出口烟道防腐，为此，特编制吸收塔防腐施工方案。、编制依据
2.1HG/T2640-94
《玻璃鳞片衬里施工技术条件》
2.2GB8923-98
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
2.3GB50212-2002
《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》
2.4GB50205-2001
《钢结构工程施工质量验收规范》
2.5GB/T3854
《纤维增强塑料巴氏硬度试验方法》
2.6GB/T 7692
《涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全及其通风净化》
2.7HG/T2641-94
《中碱玻璃鳞片》
2.8Q320282NNK16-2004 <江阴市大阪涂料有限公司 乙烯酯玻璃鳞片企业标准>
2.9HG223－91《工业设备、管道防腐工程施工及验收规范》
2.10GB/T7760《硫化橡胶与金属粘合的测定?? 单板法》
2.11GB/T13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》（比较样块法）
2.12DIN 28051德国标准对金属构件的结构造型的要求
2.13DIN 28053德国标准《金属构件有机涂层和衬里对金属基体的要求》
2.14GB18241.4烟气脱硫衬里
2.15JIS-6940-1998日本工业标准《玻璃鳞片树脂衬里标准》
2.16防腐施工技术规范
a.干膜测厚（ISO 2808）
b.粗糙度检查方法（ISO 8503-2）
c.钢体表面处理（ISO 8503-1）、施工单位工器具准备
3.1主要机具要求配置
表一
施工机具
机具名称 功率 数量 说明 空压机 65KW 1 产气量：13m3/min 额定压力：0.8MPa ACR－32喷砂机 2 连续加砂式
轴流风机（防爆）3KW 产风量：6000m3/h 储气罐 2 m3 1 有检验合格证 角磨机 1KW 6 带防护装置
表二检验仪器
检验仪器名称 数量 检测范围
便携式红外线测温仪 1 0～200℃
旋转式干湿温度仪 1 0～100% 巴氏硬度计 1 0～100Hba 干膜测厚仪 1 0－5mm 电火花测试仪 1 0～32KV连续可调式 表面粗糙度测试仪 1
4.主要涂层结构施工工艺流程
4.1脱硫塔防腐普通涂层结构玻璃鳞片施工流程
基体验收→表面净化→喷砂处理→刷涂或滚涂底涂一道→干燥→镘刮胶泥第一道→检查修补→镘刮胶泥第二道→检查修补→面层涂装→最终检查（电火花等）→验收
4.2脱硫塔防腐玻璃鳞片FRP增强涂层施工流程
基体验收→表面净化处理→喷砂处理→涂刷或喷涂底涂一道→干燥→镘刮玻璃鳞片胶泥第一道→检查修补→镘刮玻璃鳞片胶泥第二道→树脂衬玻纤布一层→干燥→树脂衬玻纤布→干燥→面层涂装→最终检查（电火花等）→验收
4.3脱硫塔防腐耐磨玻璃鳞片涂层施工流程
基体验收→表面净化处理→喷砂处理→涂刷或喷涂底涂一道→干燥→镘刮泥玻璃鳞片胶泥第一道→检查修补→镘刮玻璃鳞片胶泥第二道→树脂衬玻纤布一层→干燥→耐磨层一道→干燥→树脂衬玻纤布一层→耐磨层第二道→干燥→面层涂装→干燥→ 最终检查（电火花等）→验收
5、涂层 施工前主要标准要求
5.1 表面准备
5.1.1衬里钢壳的贴衬表面必须平整，结构棱角处必须圆滑过渡,所有需内衬的横向、纵向焊缝连续饱满，并同相接表面保持平滑。
5.1.2对需现场防腐的设备，按钢结构焊接标准的要求进行焊接，并对所有内衬的拐角和边缘进行打磨。
5.1.3清除表面上所有焊渣，采用切削的方式，最后打磨至平滑。
5.1.4所有内、外的加固件，吊环、支撑和夹子都应在内衬施工开始前焊接到容器或管道上。临时性的夹子或吊环等在施工前必须去除，并且将该区域打磨平滑。钢壳体完成后，按德不准及图纸要求进行验收并交付防腐工作。设备贴衬表面应达到局部平整，拐角处应圆滑过渡，凸角面圆角半径大于5mm，凹角面应大于10mm。局部（包括焊缝处）凹凸不平度应小于3mm，且通过打磨后，壳体厚度必须大于设备设计的最小厚度。点蚀、裂缝、咬边、划痕、鳞皮等表面缺陷必须打磨清除，在需要的地方通过焊接加以修补，焊缝必须打磨得平整、光滑，并且不能夹有夹渣、气孔。
6.2喷砂施工
6.2.1砂粒选用粒径0.5-3.0㎜干燥、有棱角的矿砂。
6.2.2喷砂气体为0.5-0.8MPa清洁、干燥的压缩空气。
6.2.3喷咀选用：耐磨喷咀。
6.2.4喷砂作业穿喷砂服，工作前检查所有管路完好畅通，才可进行施工作业。
6.2.5喷砂顺序为先难后易，喷枪运行方向和工件表面平行，喷枪工作时与工作面呈一定角度。
6.3喷砂后清洁
6.3.1喷砂期间用大功率的防爆轴流风机进行通风除尘。
6.3.2表面和架板的浮灰、砂粒先用压缩空气吹扫清洁。
6.3.3有油污处用苯乙烯擦干净。
6.4工作区域气候条件控制：
T=10～40℃?? 空气相对湿度（RH）≤85%。
7、各涂层结构施工规范说明
7.1 常规玻璃鳞片涂层结构（非FRP增强结构）
7.1.1底漆施工
7.1.1.1底漆施工采用滚涂或刷涂，施工过程随时检查，流挂、漏涂等现象用滚筒或刷子赶压平整或补刷。
7.1.1.2施工过程中测试湿膜厚度，小于60μm的部位补刷。
7.1.1.3物料配制：
（1）配制比例：漆料 ：引发剂：促进剂 = 100 ：1.5: 0.8（重量比）（或根据气候条件调节）；
（2）配制方法：用搅拌机先把底漆搅拌均匀，再加入引发剂、固化剂混合搅拌1－2分钟；
（3）专业配料员配料和记录材料的批号、用量。
7.1.1.4操作要点：
（1）滚涂方式为先由上下左右来回滚动，均布物料。
（2）拐角或者滚筒难以施工的部位刷涂。
（3）湿膜厚度测试每10m2不少于5点，湿膜厚度小于60μm部位补涂。
7.1.1.5工作区域气候条件控制：(符合标准要求)
7.1.2第一层基层鳞片衬里施工
7.1.2.1施工前的确认事项：
（1）湿度高或有结露时必须使用除湿机除湿。
（2）确认刷完底涂后衬里面上是否有粉尘或其它异物附着等。如有，必须清除干净。
7.1.2.2衬里材料的调和
（1）配制比例：漆料 ：引发剂：促进剂 = 100 ：1.0: 0.5（重量比）（或根据气候条件调节）
（2）调和后用手持搅拌机进行充分的搅拌。
7.1.2.3衬里施工要领
（1）使用泥抹子与辊筒进行施工，确保厚度平均且达到预期要求。
（2）用辊筒蘸取少量苯乙烯轻轻滚压涂上的鳞片，调整表面。
（3）确保每道抹的涂层平均湿膜厚度控制在0.4-0.5mm左右。
7.1.3第一层基层鳞片衬里中间检查
第一层鳞片充分硬化后进行以下的中间检查
7.1.3.1外观检查
目视、指触检查确认无鼓泡、伤痕、流挂痕迹、凹凸不平、硬化不良等缺陷。
7.1.3.2膜厚检查
使用磁石式或电磁式厚度计按每2m2测一处，确认衬里厚度。
7.1.3.3对不合格处的处理
（1）厚度不足处必须补足厚度。
（2）凸部、表面伤痕、流挂痕迹、气泡等处在确保厚度的前提下用砂轮机磨平。
7.1.4第二层基层鳞片衬里施工(同第一层类似)
依次类推，确保每道涂层平均湿膜厚度控制在0.4-0.5mm左右。
7.1.5面层施工
7.1.5.1施工前的确认事项
（1）湿度高或有结露时必须使用除湿机除湿。
（2）确认前道基层鳞片的硬化状态。
7.1.5.2材料的调和
（1）配制比例：漆料 ：引发剂：促进剂 = 100 ：1.2: 0.6（重量比）（或根据气候条件调节）
（2）充分搅拌，并调整至适当粘度。
7.1.5.3施工要领
（1）上下、左右滚动，均布物料；
（2）拐角或者滚筒难以施工的部位刷涂；
（3）施工时测试湿膜厚度，不足400μm部位补涂；
（4）在涂层未固化前清除流淌的物料。
（5）使用辊筒醮取少量苯乙烯轻轻滚压衬里面，调整衬里面。
7.1.6面层衬里最终检查
在面层鳞片硬化后进行以下最终检查。
外观检查：目视、指触等确认无鼓泡、伤痕、流挂、凹凸、硬化不良等缺陷。
漏电检查：使用高压电漏电检测仪全面扫描衬里面（速度为300～500mm/s）。确认有无针孔缺陷（检查电压为4000V/mm）。
厚度检查：使用磁性测厚仪按每2m2测一处确认衬里层的厚度。达到设计保证性能厚度。
敲击检查：使用木制小锤轻击衬里层，根据无异常声响确认衬里无鼓泡或衬里不实。
7.2FRP增强结构玻璃鳞片涂层施工规范
7.2.1底漆施工（规范同上）
7.2.2第一层鳞片衬里施工（规范同上）
7.2.3第二层鳞片衬里施工（规范同上）
7.2.4FRP层施工
7.2.4.1在施工完第二层鳞片衬里后1－2h，待鳞片涂层梢干后就立即将一道400g/m2的粗玻璃短切毡铺上
7.2.4.2用沾满树脂的刷子或滚筒浸润玻璃纤维毡，赶尽气泡，使玻璃纤维毡浸满树脂。按同样要领进行第二层玻璃布衬里面。
7.2.4.3仔细检查固化后的FRP是否有气泡，若有，则打磨掉并进行修补。
7.2.5面层施工
7.2.5.1施工前的确认事项
（1）湿度高或有结露时必须使用除湿机除湿。
（2）后用纸砂片打磨掉突起的玻纤丝和不平整处。
7.2.5.2材料的调和
（1）配制比例：漆料 ：引发剂：促进剂 = 100 ：1.2: 0.6（重量比）（或根据气候条件调节）
（2）充分搅拌，并调整至适当粘度。
7.2.5.3施工要领
（1）上下、左右滚动，均布物料；
（2）拐角或者滚筒难以施工的部位刷涂；
（3）施工时测试湿膜厚度，不足400μm部位补涂；
（4）在涂层未固化前清除流淌的物料。
（5）使用辊筒醮取少量苯乙烯轻轻滚压衬里面，调整衬里面。
7.2.6面层衬里最终检查
在面层鳞片硬化后进行以下最终检查。
外观检查：目视、指触等确认无鼓泡、伤痕、流挂、凹凸、硬化不良等缺陷。
漏电检查：使用高压电漏电检测仪全面扫描衬里面（速度为300～500mm/s）。确认有无针孔缺陷（检查电压为4000V/mm）。
厚度检查：使用磁性测厚仪按每2m2测一处确认衬里层的厚度。达到设计保证性能厚度。
敲击检查：使用木制小锤轻击衬里层，根据无异常声响确认衬里无鼓泡或衬里不实。
7.3耐磨结构涂层施工
7.3.1底漆施工（规范同上）
7.3.2第一层鳞片衬里施工（规范同上）
7.3.3第二层鳞片衬里施工（规范同上）
7.3.4FRP层施工（规范同上）
7.3.5耐磨衬里层施工
7.3.5.1施工前的确认事项：
（1）湿度高或有结露时必须使用除湿机除湿；
（2）确认第一层鳞片的硬化状态。
7.3.5.2衬里材料的调和：
（1）按硬化剂的添加规定进行调和；
（2）充分搅拌后，再配入陶瓷粉，充分搅拌，并调整至适当粘度。
7.3.5.3衬里要领：
（1）使用泥抹子与辊筒进行施工，确保使平均厚度为0.8～1.0 mm ；
（2）使用辊筒醮取少量苯乙烯轻轻滚压衬里面，调整衬里面；
（3）如果需要衬二道耐磨层的使用树脂贴上玻璃布后再按同样要领进行第二层施工。
7.3.6耐磨面层施工
7.3.6.1材料的调和
（1）配制比例：漆料 ：引发剂：促进剂 = 100 ：1.2: 0.5（重量比）（或根据气候条件调节）；
（2）充分搅拌，并调整至适当粘度。
7.3.6.2施工要领：
（1）上下、左右滚动，均布物料；
（2）拐角或者滚筒难以施工的部位刷涂；
（3）施工时测试湿膜厚度，不足400μm部位补涂；
（4）在涂层未固化前清除流淌的物料；
（5）使用辊筒醮取少量苯乙烯轻轻滚压衬里面，调整衬里面。
7.3.7面层衬里最终检查
在面层鳞片硬化后进行以下最终检查。
外观检查：目视、指触等确认无鼓泡、伤痕、流挂、凹凸、硬化不良等缺陷。
漏电检查：使用高压电漏电检测仪全面扫描衬里面（速度为300～500mm/s）。确认有无针孔缺陷（检查电压为4000V/mm）。
厚度检查：使用磁性测厚仪按每2m2测一处确认衬里层的厚度。达到设计保证性能厚度。
敲击检查：使用木制小锤轻击衬里层，根据无异常声响确认衬里无鼓泡或衬里不实。
7.4FRP内插管施工规范
7.4.1需内衬的钢管仅限于碳钢管；
7.4.2内衬管应在衬里施工前安装；
7.4.3FRP管应预制螺栓孔并比实际安装长度要长；
7.4.4所有的内插管应根据的要求进行修剪出合适的角度和长度；
7.4.5FRP管的背面和及伸出须胶粘的部位应粗化表面；
7.4.6安装施工前应检查法兰的背面和接管的外表面是否粗化，如有未粗化的地方应用砂轮片或砂纸使其粗化
7.4.7在单面接管和须双法兰内衬的内插管，接管内表面从接管头部向法兰方向至少粗化25mm的距离以利于玻璃钢加强；
7.4.8FRP内插管前应检查清洁情况；
7.4.9在FRP内插管之前，钢管内表面和法兰面应喷砂、清洁、底漆；
7.4.10胶粘剂是树脂；
7.4.11用腻子刀或灰刀涂抹胶粘剂至内插管的法兰背面和接管的外表面，一般厚度在1.5mm厚，实际情况应根据其和钢管的间隙确定，以无间隙为准。
齐平内插管
（1）内插管从外部慢慢地旋转插入，利于气泡散出，直至内插管法兰和钢管法兰孔眼对齐，用绳索压紧法兰面，并用沾有苯乙烯的刷子赶尽多余的胶粘料（螺栓孔、法兰面、边角等处）；
（2）胶粘料固化后内插管和壁的连接处加强（用树脂浸润玻璃纤维毡）2层，加强处延伸范围至少壁75mm，内插管25mm；
（3）加强层固化后进行内衬层施工，施工应覆盖加强区域；
8、内衬中的保护与隔离
8.1不需防腐内构件的屏蔽保护：内构件用三防布包覆，用胶带粘附在内构件上，内构件在和碳钢连接的部位留出30～50mm喷砂宽度。
8.2人孔/接管口采用塑料布或彩条布捆扎，防止雨水渗入。
8.3挡板用篷布遮盖，防止喷砂损伤及喷涂溅料。
浅议临海大桥砼结构防腐涂装方案 第5篇
1.1 大桥腐蚀程度。
某临海大桥全长2706米。主桥采用预应力混凝土连续刚构桥, 桥位所处水域最大潮差5.16米。运营三年后进行病害普查发现, 下部结构受海洋潮汐变化影响, 墩台钢筋锈蚀严重:
承台取样, 氯离子含量0.33 (占水泥含量的百分比) ;
下部承台墩身, 实测净保护层厚度:27~35mm;
实测墩台钢筋锈蚀电位:-97~-138mv;
实测下部结构碳化深度均≤2.5mm。
表观检测:桥梁墩台混凝土存在露筋现象、箍筋或绑扎钢丝外露, 钢筋的锈蚀形成了混凝土顺筋方向开裂 (环向开裂) 、承台边角混凝土锈涨开裂, 混凝土多处剥落, 钢筋锈蚀严重。
1.2 腐蚀原因分析。
综合分析, 我国东南沿海混凝土桥梁墩台, 运营5~8年后, 往往少有受力性病害而普遍表现为受腐蚀耐久性很差。其病原因分析如下:恶劣的海洋环境是加剧墩台混凝土结构劣化的外因。沿海钢筋混凝土墩台在使用过程中, 受到海水、海风和海雾中有害介质的侵蚀, 会产生劣化, 宏观上会出现开裂、溶蚀、剥落、膨胀、松软及强度倒缩下降等, 严重者会使结构破坏倒塌, 而钢筋锈蚀, 是加速混凝土这种破坏的主要因素。
引起墩台混凝土内钢筋腐蚀最为主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的渗透量。当CO2和CL-腐蚀介质侵入时, 混凝土的碱性降低或混凝土保护层因锈涨开裂等都将造成钢筋表面敦化状态的破坏, 钢筋表面就会出现较大的电位差, 形成阴极和阳极, 在一定条件下 (如氧气和水存在) 钢筋开始锈蚀。
2 涂装方案
2.1 设计依据及主要技术标准。
在混凝土涂装标准方面, 欧洲和日本已形成了较为完整的混凝土涂装涂料筛选程序, 并建立了标准规范体系。我国在2007年颁布实施的交通行业标准JT/T695-2007《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》是专门针对混凝土桥梁表面涂层的标准, 系统的介绍了混凝土桥梁腐蚀环境、防腐涂层设计、施工维护等内容。
2.2 混凝土结构防腐涂装方案。
混凝土表面防腐涂层设计年限一般分为两类:普通型 (10年) 和长效型 (20年) 。防腐寿命概念并非指对混凝土中钢筋的有效保护年限。钢筋的有效保护年限更多地依赖混凝土保护层的厚度和混凝土的结构因素。涂层体系推迟外来腐蚀介质到达钢筋的时间, 延缓了混凝土的腐蚀破坏。涂层体系防腐寿命概念是指涂层体系在使用周期内能够有效抵御外来腐蚀介质的侵蚀, 主要由涂层配套体系和使用环境来决定。基层状况、表面处理和施工工艺决定了涂层能否有效地发挥涂层体系的防腐功效。
混凝土涂装考虑到景观的需要, 涂料应能耐阳光、雨水等腐蚀, 保色、保光性好, 涂层体系防腐年限为长效型 (H) , 要求在20年内没有明显涂层老化现象, 颜色符合景观设计要求。
2.3 材料性能要求
2.3.1 涂料基本性能要求
(1) 封闭漆:适合涂装体系的封闭漆, 必须具有优异的混凝土基面的润湿性、渗透性, 优异的耐碱性, 良好的力学性能, 与混凝土基面和配套中涂具有优异的结合力, 便于施工, 对施工环境条件具有较高的适应性, 湿固化环氧封闭底漆还应对潮湿基面具有很好的润湿性、渗透性和优异的附着力。 (2) 中间漆:中间漆必须具有良好的屏蔽和抗渗透性、与底层和面层涂料有良好的配套性、具有优异的力学性能、具有优异的施工性能和施工环境的适应性。 (3) 面漆:面漆必须具有优良的耐候性和装饰性能, 并能有效地保护整个涂层体系避免早期失效。
2.3.2 涂层基本性能要求。
配套涂层体系应具备与混凝土基面以及各配套涂层体系间很好的相容性、具有优异的屏蔽性能、抗渗透性能。能够有效的屏蔽水、二氧化碳、氯离子等腐蚀因子的侵入;优异的力学性能, 以适应混凝土的形变以及具备一定的裂缝弥合能力;对腐蚀环境, 如阳光、湿热、工业腐蚀性气体具有很好的耐受性。
3 主要施工工艺
3.1 混凝土基层打磨刮抹砂浆。
用角磨机将混凝土表面全面打磨, 需将旧涂层全部清除干净, 至少要将旧涂层的氯化橡胶、氯化橡胶腻子以及丙烯酸涂料清除干净, 并将附着不牢的混凝土或空鼓的混凝土清除, 露出结实的混凝土面。
在打磨工序完成后, 清除干净混凝土表面, 再刮抹聚合物砂浆。若发现混凝土表面是否出现裂缝及其他缺陷, 则先处理。
3.2 缺陷处理
3.2.1 露筋处理
(1) 沿露筋周围用金刚切片将砼切除, 形成喇叭口状, 露筋位于其中, 深度大于2cm以上。 (2) 将露筋进行除锈处理。 (3) 涂一道环氧富锌底漆, 厚度80μm, 待干。 (4) 用填补型环氧砂浆将该处填平, 并磨平。
3.2.2 预埋件处理
(1) 沿预埋件四周将其周围的砼切除, 切成斜面, 深度大于2cm以上。 (2) 将突出砼表面的预埋件沿根切除。 (3) 对该预埋件表面进行除锈处理, 达St3级, 并涂上一道环氧富锌底漆, 厚度大于80μm, 待干。 (4) 用填补型环氧砂浆对该部位填平, 并磨平。
3.2.3 露箍筋处理
(1) 将裸露箍筋周围松散的砼, 用铁钎凿除, 直至密实面。 (2) 对箍筋表面用砂纸打磨至表面光亮, 达到St3级除锈等级。 (3) 涂一道环氧富锌底漆, 厚度大于80μm, 待干。 (4) 用填补型环氧砂浆对该部位重新填平, 并磨平。 (5) 对于锈断的箍筋用同样型号的钢筋焊接, 并用上面工艺进行处理。
3.2.4 裂缝处理
(1) 对于小于0.1mm的裂缝, 用涂层封闭即可。 (2) 对于大于0.1mm而小于0.3mm的裂缝, 经确认后, 将裂缝凿成V型槽, 深度大于2cm, 再用环氧腻子嵌缝填补。 (3) 对于大于0.3mm的裂缝, 进行灌浆处理。
3.2.5 对较大的蜂窝及孔洞修整。
按其全部深度凿开薄弱的混凝土层和个别突出的骨科颗粒, 尽量剔成喇叭口, 外边大些, 然后用钢丝刷仔细清理表面, 待干燥后再用腻子填平并磨平。
3.2.6 锈蚀点的修补。
如果露筋锈蚀, 则按露筋工艺, 有个别砼横面钢筋锈蚀且外层水泥已剥落, 对于该部位, 应凿去与钢筋衔接部分混凝土, 清除的混凝土深度应至少超过钢筋20mm, 使修补材料能很好地包围钢筋和原有的混凝土, 腐蚀的钢筋应彻底清除铁锈, 对于钢筋腐蚀严重有效面积减少, 应增焊相应面积钢筋补强, 处理完后, 刷涂防锈漆再用环氧水泥砂浆将该处填平。对于只见锈蚀, 未见露筋的点, 应将该点扩大, 按除锈, 涂底漆, 填环氧砂浆的工艺进行修复。
3.2.7 涂封闭漆。
涂装前, 进行湿度测定砼基层含水率合格, 方可涂装。涂装环境条件及涂料配制按涂料产品说明书要求进行。封闭漆涂装注意裂缝蜂窝、麻面、孔洞、砂眼、凹坑处不要漏漆。
3.2.8 涂装中间漆。
涂装中间漆在腻子打磨后进行。中间漆涂装后, 用肉眼即能较容易发现砼表面缺陷。对需要打磨的部位进行打磨, 补涂中间漆, 并对低凹部位补刮腻子后打磨。该工作应尽量在第一道中间漆以后进行。
两道中间漆间隔时间应在8小时以上, 16小时以后可进行面漆涂装。
3.2.9 面漆涂装。
由于氟碳面漆对湿气较为敏感, 应选择晴朗天气施工。两道漆间隔时间4小时以上。
3.2.1 0 补涂。
对需要补涂的位置, 应按原涂层要求顺序进行补涂。
结语:由此可知, 导致桥梁出现锈蚀的原因明确的, 严重的会使结构失效, 最后造成桥梁不可用, 因此近海大桥锈蚀问题已是桥梁结构中普遍存在问题, 已受到工程管理人员的高度关注, 我们只有从大桥防腐预防对策出发, 在设计、施工过程中严格按照规范要求及程序做, 尽量减少腐蚀程度, 从而确保大桥的耐久性及使用年限。
摘要：针对临海大桥混凝土涂装层普遍存在老化、龟裂、钢筋锈蚀胀裂、混凝土脱落等问题, 本文结合近年来国内防腐处治技术, 对防腐处治方案的技术细节进行拆分阐述, 以供业内同行共同参考借鉴。
关键词：临海大桥,砼结构,防腐方案,技术要求
参考文献
防腐方案 第6篇
烟囱是燃煤火力发电厂的一个重要的不可缺少的构筑物, 同时也是一个排放烟气的重要设施, 通过烟囱将废气排放入周围大气, 通过废气在高空中的扩散, 降低周边烟气浓度, 使得电厂周围的环境达标。其安全可靠性直接关系到整个电厂的安全运行。近年来, 为了满足污染物排放控制的要求, 火力发电厂都安装了脱硫装置以减少SO2的排放。世界上90%以上的火电厂均采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺, 湿法脱硫之后的烟气温度降低会导致在烟囱排烟筒内表面上的湿气凝结增加, 这种凝结具有较强腐蚀性, 会增加设备腐蚀的风险, 甚至对结构安全形成重大威胁。要保证烟囱安全运行, 首先必须保证结构的安全性, 在过去, 烟囱主要被看做是高耸特种结构设计。除此之外, 做好烟囱的结构选型、排烟筒的防腐以及防腐隔热材料的选择, 对保证烟囱结构安全、正常可靠运行也具有重要意义。
本文将以国内长江沿岸的某2×1 000 MW超超临界燃煤发电机组工程为案例, 进行烟囱的结构选型和排烟筒的防腐蚀方案的论述, 本工程烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫处理、且不设烟气加热系统GGH的条件, 烟囱方案为两炉合用一座240 m高、排烟内筒顶部出口内直径8.3 m的双管式钢内筒烟囱。烟囱设计安全等级为一级, 是设计安全等级中的最高级别。
1 脱硫烟气的特点和腐蚀性
湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率很高, 但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率不高, 约20%左右。因此, 烟气脱硫后, 对烟囱的腐蚀隐患并未消除, 相反脱硫后的烟气环境 (低温、高湿、冷凝结露和正压状态等) 会使腐蚀状况进一步加剧。对烟气湿法脱硫、且不设置烟气加热系统GGH的状况, 由于排放的烟气温度低于冷凝结露温度, 烟气冷凝结露突出, 烟囱内的腐蚀环境复杂恶劣, 腐蚀情况十分严重, 带来的影响则是烟囱运行检修周期将会变短, 检修维护、甚至补修修复的工程量将会增大, 烟囱的安全运行面临较大的腐蚀渗漏问题。近几年, 随着环保监测的加强, 要求火力发电厂燃煤机组烟气脱硫设施正常、全面投入运行的状况更加严格, 烟囱腐蚀及渗漏的情况报告也将逐渐增多。
2009年中国电力工程顾问集团公司对我国火电厂脱硫烟囱进行过调研, 共调查231个电厂, 其中采用石灰石-石膏湿法脱硫的电厂221个, 采用海水脱硫的电厂5个, 采用CFB脱硫的电厂4个, 采用干法脱硫的电厂1个。部分调查情况统计见表1。
调查的结果显示:泡沫玻璃/化砖 (国产) 、耐酸胶泥砌筑耐酸砖、OM涂料、玻璃鳞片、聚脲、耐酸胶泥等由于防腐材料本身的质量以及施工和运行等原因造成烟囱防腐出现过不同程度的损坏现象, 尤其以国产泡沫玻璃砖、OM涂料出现开裂、冲刷或脱落现象最为严重, 其次采用耐酸胶泥砌筑耐酸砖烟囱的酸液渗漏也很严重, 甚至有的工程项目由于泡沫玻璃砖脱落已对钢内筒造成严重腐蚀, 影响电厂的正常运行, 甚至有的工程项目由于酸液渗漏已对钢筋混凝土外筒造成腐蚀, 已经威胁到了烟囱自身的结构安全。
2 排烟筒的设计重点
受烟气脱硫设施和机组运行状况变化的影响, 烟气的温度和湿度随之发生变化, 即烟气干-湿、高-低温状态转换难以避免。因此, 烟囱的防腐蚀设计很难做到完全适应这些频繁变化的运行条件。从防腐蚀设计的角度考虑, 选择的材料优劣与烟囱的使用寿命成正比, 优质的材料使用寿命长, 但造价高;所以对于烟囱的防腐蚀设计, 需要根据不同时期的各项条件统筹控制好烟囱安全可靠性与经济性的平衡点。
一般情况下, 当考虑经济因素、降低本期工程直接投资、选用常规防腐蚀设计方案时, 还应考虑运行后出现腐蚀状况需检修维护或加固所需的投资费用, 即烟囱投资应是烟囱使用寿命全周期内的投资费用, 它包括初期的直接投资和正常运行期间由于腐蚀危及安全带来的检修维护及加固费用。下面将从烟囱的排烟筒的结构型式及材料防腐方案分别论述。
2.1 结构型式
根据相关国家标准关于烟囱选型的相关要求, 当排放强腐蚀性烟气时, 宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式, 即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟筒分开, 使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触;DL5022-93《火力发电厂土建结构设计技术规定》还对烟囱中排烟筒的配置要求, 600MW及以上机组宜采用一台炉配一根排烟管的方案。故本工程2×1 000 MW燃煤电厂工程考虑采用钢筋混凝土外筒内设双管式排烟囱方案。
目前, 国内火电厂工程排烟筒有两种结构型式, 一种是自立式结构, 国内约占95%以上, 其设计和施工技术都比较成熟;另一种是悬吊式结构, 国内暂无统一的设计标准, 设计和施工还在摸索和完善之中, 工程应用也在尝试着开展。自立式和悬吊式排烟筒结构各有其优缺点。
2.1.1 自立式和悬吊式排烟筒结构特点
自立式排烟筒结构, 其筒体下部是通过锚栓与基础相连, 筒体本身独立承受各项外部荷载。钢筋混凝土外筒壁与排烟筒之间均留有不小于1 m的空隙, 并沿高度方向设有数层用于检修维护的平台, 部分平台设置制晃装置, 用于钢筋混凝土外筒壁对排烟筒在水平方向的支承。
悬吊式排烟筒结构, 在钢筋混凝土外筒壁与排烟筒之间也都留有不小于1 m的空隙, 并沿高度方向设有数层用于检修维护的平台, 排烟筒则是分段悬吊在这些平台中的几层。根据不同的设计思想, 排烟筒下部段可为自立式坐落在烟囱基础上, 也可悬空直接与水平烟道相连。各段排烟筒之间通过伸缩节相连, 排烟筒的荷载 (下部自立式除外) 都是通过支撑平台先传给钢筋混凝土外筒壁, 再传递到基础上。
2.1.2 自立式和悬吊式排烟筒结构的受力特点
由于自立式排烟筒自承重的特点, 它的受力状况是整体处于受压状态。相对而言, 按照材料强度和结构稳定性要求, 排烟筒下部的筒壁厚度要大些。自立式排烟筒不分段, 它的结构整体性好, 对于脱硫烟气正压运行来说, 它的抗渗透性和抗腐蚀能力都有一定的优势。由于排烟筒直接坐落在烟囱基础上, 故钢筋混凝土外筒壁不承受排烟筒的自重荷载。
悬吊式排烟筒, 由于其分段悬挂特点, 运行期间它的受力状况是整体处于受拉状态。设计中结构稳定性要求容易满足, 排烟筒筒壁厚度相对小些, 但设计中应考虑施工方案可能存在的施工自立式状态, 需进行必要的受压核算。由于悬吊式排烟筒是分段悬挂, 各段间不可避免地人为留缝, 对于脱硫烟气正压运行条件来说, 这些缝的抗渗和抗腐蚀能力都是处理的重点, 也是重大安全隐患的薄弱点, 设计和施工难度相对大些, 运行期间需定期巡视检查, 发现伸缩膨胀节出现渗漏腐蚀情况及时处理。钢筋混凝土外筒壁需承受排烟筒自重荷载及由自重质量产生的地震作用。相对自立式排烟筒结构而言, 钢筋混凝土外筒壁承受的荷载大些。
对采用纤维增强塑料 (玻璃钢FRP) 材料的排烟内筒结构, 考虑到它接缝的冷连接状况和长期受拉的安全可靠性, 从受力角度出发不建议使用悬吊式结构体系。
2.1.3 自立式和悬吊式排烟筒结构的经济性分析
从上述两种排烟筒结构的受力特点论述看:悬吊式排烟筒的筒壁厚度要小些, 钢结构工程量小些, 经济性好些, 但排烟筒连接缝处的处理需牢固可靠, 要考虑维护或更换的费用。自立式排烟筒整体性好, 筒壁厚度大些, 钢结构工程量稍大, 相对而言经济性差些。
2.1.4 自立式和悬吊式排烟筒结构的施工条件
由于自立式排烟筒结构的应用广泛, 其施工技术也比较成熟, 通常情况采用“气压顶升”法, 气压顶升倒装法原理清楚、设备简单、操作方便、顶升平稳、经济性好, 具有一定先进性。
对于悬吊式排烟筒结构, 排烟筒的吊装主要采用“液压提升”, 该方法是一种较常规的方式, 在施工中面临的主要问题是各悬挂段之间伸缩节相连。伸缩节的设计要求是:连接的上下排烟筒能在温度膨胀作用下自由滑动, 同时还要保证烟气的密闭性及筒体的横向刚度, 不能让排烟筒出现横向的摆动。相对而言, 连接缝的设计施工比较复杂, 施工难度大, 施工质量要求高, 经验积累少些。
根据上述分析, 两种方案各有优缺点。自立式钢内筒的实践经验较多, 构造简单, 但相比悬挂式的钢内筒而言, 用钢量增加约30%, 而悬挂式烟囱钢内筒虽属新型结构形式, 但已有百万机组运行实例, 只要处理好分节间膨胀节和吊点的设计就是一种非常经济的结构方案。本工程排烟筒结构推荐选用悬吊式方案。
2.2 排烟筒的材料及防腐
排烟筒防腐蚀方案考虑的重点是施工的便利性、可靠性和运行后的耐久性。目前, 湿法脱硫烟气排烟筒的防腐蚀方案, 国内主要还是采用钛-钢复合板或内贴宾高德玻璃砖防腐内衬系统的钢排烟筒两种, 以及另一种国内还较少使用的进口玻璃钢材料。
1) 宾高德玻璃砖是具有一定厚度的块体材料, 分为国产宾高德玻璃砖和进口玻璃砖, 目前, 在国内常见的是国产宾高德玻璃砖, 它由与之配套的粘结剂粘贴在排烟筒与烟气接触的内表面, 形成防护层;对排烟筒来说, 不但起到防腐防渗的作用, 还起到隔热保温作用, 是目前较常采用的排烟筒防腐蚀方案, 玻璃砖防护层的厚度一般考虑50mm厚。宾高德玻璃砖方案的优点是:施工相对便利, 容易检查, 排烟筒可选用常规的Q235B钢, 其外表面不需要再设置专门的隔热保温层, 可靠性和耐久性相对较好, 但已运行烟囱中也出现过国产玻璃砖防护层温度变化开裂、局部脱落和腐蚀渗漏状况;缺点是施工周期较长, 施工质量控制难度大, 宜出现施工方面材料选取的人为差错, 需有效控制玻璃砖的耐湿变性能、耐气流冲刷性能和粘结耐久性能的要求和措施。
2) 钛-钢复合板材料是一种防腐蚀组合材料, 也是国际烟囱设计标准推荐的方案, 它真正做到了结构 (钢) 、防腐 (钛) 各司其职, 发挥各自的优势, 钛板一般用1.2 mm厚, 钢材厚度按设计计算要求选取。钛-钢复合板材料的优点是它不但具有钢内筒整体性、密封性的特点, 而且耐久性、可靠性更好, 并且钛钢复合板是一种成熟的组合材料, 设计、加工制作、焊接安装和检验都有相应的国家标准, 施工便利, 施工周期短, 有一定量的工程实例, 缺点是造价较高, 焊接技术有一定的特殊性。
3) 玻璃钢即纤维增强塑料, 通常是由高强度的玻璃纤维增强纤维和树脂复合而成的兼具结构性和功能性的新型复合材料, 玻璃纤维提供FRP的强度和刚性, 树脂提供FRP的耐化学性和韧性。对于用于烟囱排烟内筒的玻璃钢 (纤维增强塑料FRP) 材料, 国内了解的还不多, 据美国汉维艾施格科技 (北京) 有限公司介绍, 该材料的优点是“性价比高, 寿命长, 具有优异的耐腐蚀性、阻燃性和耐高温性能, 免维护”。玻璃钢集中了玻璃纤维和合成树脂的特性, 使得玻璃钢排烟筒具有自重轻、防腐能力强的优势, 但存在制作场地占地面积大、制作质量要求和安装施工技术要求高、质量控制严格、需要专业设计施工单位完成等问题。FRP烟囱内筒在国内大型火力发电厂的运用目前还处在尝试阶段, 还没有投入使用。国内还没有配套的用于烟囱FRP排烟内筒的设计和施工标准, 需参考国外的标准开展设计工作。另外, 由于玻璃钢材料分类很多, 采购、设计和制作控制难度较大, 易出现由于认识上的疏忽和材料选择不当, 以及制作质量控制不严等导致排烟内筒的强度、防腐蚀和抗渗能力出现问题。投资估算比较见表2。
3 结论
玻璃钢排烟筒烟囱的耐腐蚀性能好, 价格较宾高德玻璃砖内衬系统和钛钢复合板方案便宜, 但在国内还没有配套的用于烟囱设计和施工标准, 对制作、加工质量控制难度大, 国内应用少, 施工经验不多, 对施工场地大小也有一定要求。宾高德玻璃砖内衬系统比钛钢复合板方案投资略低, 价格差异不大。两者相比, 钛钢复合板内筒使用年限较长, 维修时间较少, 运行后的检修维护费用相对较低, 较有优势。
防腐方案 第7篇
各个地区地质条件多种多样,概括说有:山区石方、丘陵山坡、北方平原、南方水稻田、江河沟渠、城区公路等类型。土壤性质有弱酸性、中性、弱碱性等。植物有深根性作物、浅根性作物,重点防止芦苇根扎进防腐层。这些地质的导电性反映在土壤电阻率上又从几十到几千欧姆·米不等。
1 施工条件和防腐的关系
从施工条件来分析,普通开挖段是开放式施工,可以做到轻拿轻放,对防腐层损伤较小;定向钻穿越段,管道需要在地洞里拖行,对防腐层损伤较大;套管顶管施工时,管道是用机械设备推进套管的,钢管较重,较长的钢管又会有一个弧度,所以推进套管的操作中,常常会损坏绝缘支撑垫,甚至危害到防腐层[1]。
2 长输管道防腐涂层的种类
目前,国内外长输管道上常用的外防腐涂层主要有:聚乙烯三层结构(3层PE)、熔结环氧粉末(FBE)和双层熔结环氧粉末(双层FBE)等。
熔结环氧粉末和3层PE是目前国际上应用最广泛和先进的管道外防腐层。3层PE第1层为熔结环氧粉末,第2层为胶粘剂,第3层为挤出聚乙烯,各层之间相互紧密粘接,形成1种复合结构,取长补短。它利用环氧粉末与钢管表面很强的粘结力而提高粘结性;利用挤出聚乙烯优良的机械强度、化学稳定性、绝缘性、抗植物根茎穿透性、抗水浸透性等来提高其整体性能,使得3层PE防腐涂层的整体性能表现更为突出,更为全面。
熔结环氧粉末涂层约350μm~500μm,与钢管表面粘结力强、耐化学介质侵蚀性能、耐温性能、绝缘性能等都比较好,防腐效果好,不会产生阴极保护屏蔽的问题,价格相对也便宜,但由于单层环氧粉末涂层较薄,其耐划伤、抗磕碰的抗冲击性能较差,防腐层在施工过程中易出现破损现象,所以只适合于大部分土壤环境,但不适用于山区石方段[2]。国外60年代开始应用于管道防腐,发展很快,在北美地区应用广泛。
双层熔结环氧粉末是在防腐型环氧粉末外面再喷涂1层保护型环氧粉末,一般内层厚度≥300μm,外层厚度≥500μm,提高了抗冲击强度和耐磨性,减少了吸水率,除应用在定向钻穿越等一些特殊地段外,大规模应用不多。
从防腐角度看,环氧树脂是最好的防腐层,但它机械性能较差,易损坏。所以理论上埋地管道都应以环氧粉末作为防腐层,为了减少施工中对环氧粉末的损伤,又派生出双层环氧及3层PE。
在较低价中标,合同价格已谈成的情况下,难免会出现各种减少成本的做法;而为了赶工期,施工时也很难做到轻拿轻放;经常是防腐厂按时送钢管到现场,而迟迟不能下沟施工,风吹日晒雨淋也会严重破坏环氧粉末,堆放过程中也易受人为损坏[3]。总之,多种因素下,最终埋地管道的环氧粉末防腐层质量不如预期。
3 防腐方案
一般来说,施工、监理、管理部门希望采用一种比较能抗机械损伤的防腐涂层,这样管理、操作中可以相对粗放一些。所以目前中石油的管道较多地采用了3层PE。
其实,只要管道安全埋进地下后,环氧粉末防腐层比3层PE好,它与阴极保护的匹配性好。综合多种因素后,推荐防腐方案如下:
a)山区石方、丘陵山坡、城区公路段:为了避免在运输、装卸、堆放过程中受到可能的损伤,宜采用3PE作为管道的外防腐层;b)北方平原、南方水稻田、江河沟渠及大部分土质地段:保证施工质量前提下,应采用熔结环氧粉末作为埋地管道外防腐层;c)定向钻穿越段:土质穿越时,可以采用3PE防腐层;硬质条件下穿越,熔结环氧粉末作防腐层,外面可再加光固化保护套,光固化保护套是一种进口产品,操作简便,但目前价格较贵,约500元/m2。它是一种工程塑料,具有很高的机械强度、软化点高、耐热、磨擦系数低、耐磨损、耐油、耐弱酸、耐碱和一般溶剂、电绝缘性好、有自熄性、无毒,耐候性好、能在高温、高湿下工作。聚酰胺是其主要合成纤维材料,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维;d)套管穿越及其它特殊地段:加强级环氧粉末一般来说可以应用在穿越等特殊地段,但为了再提高防腐等级,也可以采用双层熔结环氧粉末。但这样一来,同一条管道中会出现多种防腐层交替出现的复杂情况,施工管理上有些不便。
摘要：叙述了国内外长输管道防止腐蚀方案中两种最为经济合理的手段:对埋地金属采取涂层和阴极保护,这两种方案得到了广泛应用。输油管道的防腐工作都围绕如何更好地实现防腐绝缘层和提供阴极保护展开。
关键词：长输管道,防腐方案,地质条件
参考文献
[1]李兴志.浅谈油气长输管道安装工程中的监理质量控制[J].建设监理,2011(2):74-76.
[2]柳华伟,陈杨.模糊综合评价法在埋地管道腐蚀状况评价中的应用[J].石油工程建设,2011(5):43-45.
起重机械的防腐设计与防腐控制 第8篇
1 起重机械的防腐设计
1.1 材料选择
大部分起重机械的主要材料为碳钢, 在使用过程中, 由于油漆的分离作用, 并不会引起强烈的腐蚀。但在腐蚀性介质浓度高且污染严重的环境下, 碳钢由于抗腐蚀性较差会遭到严重腐蚀。例如冶金企业的酸洗车间环境、电解车间环境等高腐蚀、高污染的环境。因此在选择起重机械材料的时候避免这种碳钢的选择, 积极选用耐蚀钢, 例如普通低合金钢等, 虽然耐蚀钢材料的造价相对较高, 但其抗腐蚀性较好, 经济效益要比碳钢高, 如我国生产的16Mu Cu合金耐蚀钢。
1.2 工艺结构设计
起重机械相关构件的工艺设计会引起机械应力, 一旦液体停滞、颗粒沉积, 很容易导致起重机械表面金属膜的破损, 从而引起局部腐蚀以及应力腐蚀的现象, 因此必须要确定合理的工艺结构设计。具体的起重机械工艺设计原则如下:[1]起重机械工艺结构设计要尽量简单且尽量选择同种材料, 这不易产生电腐蚀;[2]在设计的过程中尽量减少缝隙及伤痕, 避免起重机械构件表面出现损坏, 部位腐蚀形成有利条件;③为了保证腐蚀介质与起重机械构件的隔离, 应当涂防锈漆, 尤其一些焊缝位置要着重涂防锈漆;④在焊接的过程中要尽量连续焊接, 避免内应力的产生和集中, 同时要减少局部热点, 避免焊接热过高;⑤避免焊接缺陷:在起重机械的焊接过程中, 焊瘤、喷溅、咬边以及焊接不彻底等焊接缺陷会对起重机械的腐蚀性能产生较大影响, 具体来说, 焊瘤不仅会形成集中应力, 还会在木材与焊瘤之间形成夹缝, 从而影响腐蚀性能, 咬边也会形成集中应力, 咬边中的凹陷边会形成夹缝, 从而影响腐蚀性能, 这两种焊接缺陷会引起起重机械的应力腐蚀和缝隙腐蚀。焊瘤产生的原因主要有焊接速度较慢和焊接电流较小, 咬边产生的原因有焊接速度过快和焊接电流较大以及在角焊的过程中焊条的角度不合理等。此外, 如果焊接不彻底、未焊透也会产生夹缝和孔洞, 从而引起孔洞腐蚀和缝隙腐蚀。因此, 应当注重起重机械的焊接工艺, 避免因焊接工艺问题而影响起重机械的腐蚀性能;⑥搭接处的夹缝要进行防腐设计:由于铆接点的夹缝会产生灰尘和积液, 从而引起缝隙腐蚀, 因此在搭接处夹缝设计的过程中不应使用铆接结构, 单面焊接会产生浓差电池腐蚀以及缝隙腐蚀, 因此也不应当采用单面焊接结构。应采取双面连续对接焊的方式进行搭接处夹缝的设计, 这样能够有效避免缝隙腐蚀。
1.3 强度计算
不同的腐蚀环境会产生不同的腐蚀效果, 因此, 在起重机械防腐设计的过程中应当根据起重机械的工作环境来计算合乎实际环境的强度值。一般来说, 起重机械设计的强度值不仅要满足起重机械自身工作的强度要求和刚度要求, 还需要留有一定的腐蚀裕量, 腐蚀裕量的设计值一般为起重机械设计寿命内均匀腐蚀深度的一倍左右。
2 起重机械的防腐控制
起重机械的防腐控制主要有以下几个方面:[1]定期在起重机械上涂刷防腐漆料, 隔绝腐蚀源;[2]对起重机械的工作环境进行控制, 降低环境大气中有害气体的浓度和湿度;③采用牺牲阳极保护法对起重机械进行阴极保护, 利用这种电化学防腐技术, 以此来实现起重机械的防腐控制。
牺牲阳极保护法是起重机械当前最为重要的防腐控制方法。起重机械电化学腐蚀的原理就是在金属表面形成了原电池, 原电池一般由中心碳棒、外围锌皮、以及电极之间的电解质溶液组成, 其中中心碳棒指的是正电极和阴极, 外围锌皮指的是负电极和阳极, 阴极和阳极会与电解质发生反应, 从而使锌离子化。具体来说, 阳极的外围锌皮上会发生锌的氧化反应, 将锌氧化成为离子状态并产生电子, 阴极的中心碳棒上发生的是氢离子的还原反应, 消耗电子, 生成氢气。随着外围锌皮的不断离子化且不断产生电子, 导致了阳极腐蚀现象的发生, 从化学的角度来讲称为牺牲阳极。
电化学腐蚀与金属元素的电动序相关, 一旦起重设备发生电化学腐蚀, 在腐蚀中的原电池阴极为标准电极电位高的金属, 阳极为标准电极电位低的金属, 而锌则是标准电极电位低的金属, 在电化学腐蚀中, 作为阳极的锌常常被腐蚀, 因此, 我们可以在起重设备上利用白铁皮及锌来实现对起重设备主要材料钢的保护。这种控制方法即是牺牲阳极保护法。
具体来说, 将牺牲阳极焊接在起重设备的主梁上, 上下盖板固定在盖板凸缘上。阳极与起重机械本体之间要保证一定距离或用尼龙垫板等相隔开, 以保证二者之间的绝缘。牺牲阳极与起重机械被保护的面积有一定的比例, 一般来说, 牺牲阳极的材料为起重机械被保护金属面积的1%~5%, 且在被保护金属表面分布。
结语
综上所述, 起重机械的防腐设计关乎到起重机械使用的稳定性、安全性以及寿命强度。本文从材料选择、工艺结构、强度计算等三个方面研究了起重机械的防腐设计, 提出要使用耐蚀性材料、工艺设计原则以及留有腐蚀裕量等观点, 并探讨了牺牲阳极保护法对于起重机械的腐蚀控制, 旨在为相关单位起重机械的防腐提供参考。
参考文献
[1]杨鹏, 孙祥广.腐蚀环境中起重机械的防腐问题[J].中国特种设备安全, 2010 (08) :39-41.
防腐方案 第9篇
1 防腐蚀性能检测
1.1 耐中性盐雾性能
锌-镍镀层的防腐蚀性能极好, 依据ISO9227和ASTM B117 的中性盐雾测试结果众所周知。中性盐雾试验的标准通常为720 h、914 h、1 008 h, 锌-镍镀层则可达到几千小时无基材腐蚀, 通常不会出现红锈 (图1) 。
1.2 循环腐蚀测试试验
越来越多的主机厂对此高性能锌镍镀层进行循环腐蚀测试试验, 这些加速测试可以模拟汽车暴露的情形。通常循环腐蚀测试包含中性盐雾试验、湿度控制和温度变化。表1 和表2 中列举了Zin Klad 1000 的测试结果。
注:Zin Klad见www.Zin Klad.com
注:*周期为1天, **周期为1周。
即使锌-镍镀层在测试中出现5%~80%的白变和白锈, 但镀层依然保持完整, 防腐蚀性能也没有变化 (图2~图5) 。所有的测试都要求基材在完成最大的周期循环测试后依然没有被腐蚀。
图2 Zin Klad 1000+TNT12按GMW 14872经80个周期测试后的图片
2 耐热性
锌-镍镀层的主要特性是在热曝露后仍能够保持其腐蚀保护特性。热曝露测试在很多主机厂标准里有描述, 典型的要求如下。
图5银色外观产品Zin Klad 1000和黑色外观产品Zin Klad100B按Renault D17 2028经70个循环测试后的图片
120 ℃ 烘烤24 h
150℃烘烤1或4 h
180℃烘烤96 h
对经锌-镍电镀+钝化的螺丝进行测试 (图6) , 即使是在300 ℃高温下烘烤24 h后仍能满足汽车行业的中性盐雾腐蚀试验要求。
测试中, 零件在300 ℃高温下曝露24 h后经3 000 h盐雾后出现红色斑点腐蚀;其它烘烤条件下, 即使经6 000 h盐雾测试后也无红锈 (图6) 。
锌-镍镀层能够耐300 ℃高温, 可以应用在曝露于高温下的工件上, 如制动钳 (图7) 和发动机悬置 (图8) 。
3 机械电阻
锌-镍 (12%~15%) 镀层的硬度应当在500~600 HVN之间, 该硬度可以防止运输、分拣和组装时的机械损坏。均一的镀层厚度和耐磨性使这种涂层成为在组装螺纹成型自攻螺丝等需要较大力时的热门选择 (图9) 。
锌-镍镀层的稳健性很受整车制造商欢迎, 也应用在机械损坏风险较大的场合, 这是因为锌-镍镀层可以将机械损坏对腐蚀性能的影响控制到最小。在有微粒污染的应用环境中也会使用耐磨性良好的镀层。
在前处理流程正确的情况下, 碱性电镀锌-镍工艺即使在高强度钢上电镀也不会出现镀层破裂或剥落。
4 装配接触电阻
钝化锌镀层和锌-镍镀层的电阻很难确定钝化膜的特殊电阻范围在半绝缘体电阻和绝缘体电阻之间。三价铬钝化+封闭的典型厚度范围为几百微米, 击穿电压可以很低, 尤其是钝化和封闭层在组装时遭到破坏后更易击穿 (如螺丝) 。
为比较不同表面处理的电阻, 组装了1 个绝缘体, 2 块铜接触板、1 个普通铁质螺母和1 个不同表面处理的螺栓来进行测试。通过在螺栓上施加稳定的电流测定其电阻来测量整个组件之间的电位差 (图10) 。
A:锌喷涂B:锌-镍&黑色钝化C:Zin Kad 1000 B (TNT 08) D::Zin Kad 1000 B (TNT 12) E::Zin Kad 1000 (TNT 12) F:老化锌G:普通铁H:Zin Klad 1000 (TNT 08) I:活性锌J:银色钝化锌-镍K:Zin Klad 250 (TNT 15) L:老化锌-镍M:活性锌-镍N:锌钝化
加封闭和不加封闭的锌-镍镀层电阻与锌电镀层电阻很接近, 使用封闭可将电阻提升1.5~2 Ω, 提升的电阻数取决于封闭的厚度。锌-镍镀层+黑色钝化的电阻比银色锌-镍镀层钝化的电阻高3~10 倍, 锌-镍镀层被指定应用在接地应用中, 如螺纹切削螺丝。
5 电化腐蚀保护
锌-镍镀层可以为铁金属与轻金属 (如铝) 之间的电化学腐蚀提供特殊保护。图11 是黑色锌-镍镀层和AA6061 片经过40 个循环的GMW14862腐蚀测试后的结果。
图11锌-镍电镀螺栓组合和AA 6061片经过40个循环的GNW14862腐蚀测试后的结果
6 锌镍镀层的摩擦性能
锌-镍镀层和锌-镍镀层钝化后能够在钢制轴承表面产生高达0.30~0.45的摩擦系数。使用合适的封闭层结合集成润滑剂, 可以将摩擦系数降至要求范围内。对于铝配件和自攻螺丝而言, 较低的摩擦系数可以使用麦德美的封闭剂TNT08, 这被证明是有益且稳定的。新的研发专注于多重紧固/解紧固的紧固件 (如轮毂螺母) , 新的润滑剂/封闭剂证明在多重开/关循环的应用中, 能在铝材上产生一种更稳定的夹紧力 (图12) 。
7 高强度紧固件
2009 年W. Paatsch et al[2]在报告中指出, 在10.9级钢材上电镀锌-镍有较低的氢脆风险。欧洲业内在硬度高的钢材上镀锌-镍已经很多年, 包括选择合适的热处理除氢工艺处理锌-镍镀层工件。
目前的驱氢工艺结合了电镀、热处理和钝化封闭后处理等工艺, 这个过程最大限度地减少了氢引发的故障风险。
8 锌-镍镀层变形
锌-镍镀层较硬, 在后成形过程中由于延展性较低经常会造成不可逆性损伤。为克服此问题, 麦德美在2009 年专为挂镀锌-镍研发了Envi ralloy Ni Flex 12, 可以调控锌-镍镀层的变形。目前此锌-镍工艺应用在需要电镀后改变形状的管状工件上, 其它如卷边工件的应用依然在审核中。图13 是使用麦德美Enviralloy Ni Flex 12 电镀的管件产品按ISO9227 经过920 h中性盐雾测试后的图片。
图13 Enviralloy Ni Flex 12电镀管按ISO 9227经920 h中性盐雾测试后的图片
9 总结
电镀锌-镍镀层被证实具备以下特性。
a.较薄的镀层下优异的防腐蚀性能。
b.镀层硬度高, 机械性能好。
c.适合接地螺丝等电子应用。
d.与铝材有电化学兼容性。
e.可通过润滑调整摩擦系数的性能。
锌-镍镀层特殊的耐腐蚀性和耐磨性、导电性和可调整摩擦系数性能, 使锌-镍镀层在许多领域 (尤其是汽车工业) 中成功应用, 也广泛应用于航天和电子领域中。
麦德美持续开发锌-镍电镀工艺满足当今工艺需求, 最新的研发成果能够提升锌-镍镀层的电镀速率和电镀后二次加工的美感 (同时保留其防腐蚀性能) ;另外, 麦德美也在研发无钴钝化体系和可以用在多重紧固/无需紧固多种要求的特殊紧固件上的润滑剂。
参考文献