1 大气腐蚀环境下钢结构
火力发电站使用的燃料有重油和煤炭等,在运行过程中,会释放出大量硫化物等腐蚀性气体,与空气中的水汽或雨水相结合形成酸性溶液。煤灰在钢结构上面的沉积,会形成电解质,加速钢结构的电化学腐蚀。因此,火力发电站的防腐蚀问题就成为了生产与维护的重要内容之一。火电厂中,处于大气腐蚀环境下的钢结构主要涉及到:锅炉钢结构;主厂房钢结构;输煤系统:卸煤
机、堆取料机、吊机和输煤栈桥;管道外壁;储罐外壁。这些大气环境下的腐蚀等级,由于处于火电厂的腐蚀环境中,根据标准ISO12944 -2《钢结构的防腐蚀涂料系统的腐蚀保护》,可以确定为高等级的环境C4 级别,按照长效防腐15 年以上的要求,可以采用的长效防腐蚀涂料系统见表1。
水性重防腐涂料系统,近年来已经在技术上得到了很好的发展,相应的涂料系统通过了相当苛刻的耐腐蚀试验测试,并在实践中得到了满意的效果,因此,这里除了介绍溶剂型涂料系统,还同时介绍了相应的水性重防腐涂料系统。
溶剂型涂料系统的底漆可以采用环氧富锌底漆和无机富锌底漆两类。相比较之下,采用环氧富锌底漆时,施工性能要更好一些;采用无机富锌底漆时,要注意干膜厚度不能超过一定的范围(通常为150mm左右),否则会造成漆膜开裂;另外无机富锌底漆表面呈多孔状结构,覆涂后道中间漆时,需要采用雾喷/统喷的技巧,否则容易出现针孔气泡;溶剂性无机富锌底漆的固化要求较高的相对湿度RH65%以上,在23℃时,涂覆后道漆的时间要16h 以上;环氧富锌底漆依靠固化剂固化,在23℃时,只要2h 左右即可涂覆中间漆。
水性重防腐涂料系统除了对环保和施工人员健康有益外,在钢结构加工制作过程中,无须回避周边的火工作业,并且漆膜干燥相当快,这就意味着可以加快涂覆过程,通常在1天之内可以完成3道涂料系统,这就为钢结构加工制作单位加快了制作过程,节省了大量的时间和金钱。
2 储罐内壁
火电厂的储罐防腐蚀涂料系统,涉及到外壁和内壁两部分。储罐外壁的涂料系统可以参考大气环境下的防腐蚀涂料系统,见表1。电厂的储罐比较复杂,主要涉及有饮用水罐、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。其中冷凝水罐由不锈钢制成。火电厂储罐没有特别的腐蚀介质,可以采用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要求达到饮用水质的卫生标准;去离子水罐的涂料不能含有任何离子,以减少水对锅炉水冷壁以及蒸汽轮机的腐蚀;燃油储罐内壁,如果设计要求采用抗静电涂料,则必须按要求采用相应的抗静电涂料系统,无机富锌涂料由于锌粉为导电颜料,也可以作为燃油储罐内壁涂层使用。不同的储罐内壁防腐蚀涂料系统见表2。
3 循环水管
火电厂的循环水管也是严重的腐蚀部位,防腐蚀要求达到20年。除了采用高性能防腐蚀涂料外,还结合了阴极保护措施。为了节约淡水资源,在滨海火电厂都采用海水作为冷却水使用。根据ISO12944 - 2,循环水管外壁属于Im3 埋地腐蚀环境,内壁属于Im1淡水或Im2海水腐蚀环境。循环水管中的防腐蚀涂料涂膜要求在海水中有优异的附着力,并且在长期管道通海水的情况下,涂膜保持其优良性能不脱落。涂膜具有极强的耐磨性能,以便能抵抗管道回填过程中所产生的摩擦和刮伤,涂膜良好的柔韧性能抵御施工过程中的冲击和碰撞,保证涂膜的完好。涂料系统要与阴极保护系统有良好的相容性。
传统上管道采用的都是环氧煤沥青涂料,无溶剂涂料的施工对于喷漆设备和施工人员都有着非常高的要求,因此高固体分改性环氧涂料是较为合适的涂料产品,可以按照常规的施工方法和程序进行施工。高固体分改性环氧涂料在国外很多大型水电站的压力水管和火电厂的循环水管中有着成功的使用记录。循环水管防腐蚀涂料系统见表3、表4。
4 高温和隔热部位