壓力鋼管的防腐技術(shù)

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摘   要：三峽工程地處南溫帶和亞熱帶過渡地帶，屬濕熱帶氣候。三峽發(fā)電機組壓力鋼管直徑大（?12.4 m），距離長（122.175 m），落差大（60 m），鋼管中水的流速高（8 m/s），會對管壁內(nèi)油漆產(chǎn)生腐蝕與磨損，腐蝕后維修難、費用高。因此，應(yīng)慎重選擇壓力鋼管防腐材料。三峽右岸電站壓力鋼管首次使用了無溶劑超強厚漿型環(huán)氧耐磨漆，以提高壓力鋼管的使用壽命，減少鋼管內(nèi)壁的防腐維修次數(shù)，提高機組的安全運行效率。 
    關(guān)鍵詞：壓力鋼管； 防腐材料； 選用； 施工 

    三峽工程左岸電站壓力鋼管防腐采用的是厚漿型環(huán)氧瀝青漆，涂裝厚度450 μm，施工時段1998-2003年。1998年國內(nèi)的無溶劑超強耐磨漆環(huán)氧漆尚在試驗階段，后在船舶業(yè)的淡水艙、壓載艙取得成功。無溶劑超強耐磨環(huán)氧漆具有無溶劑揮發(fā)（環(huán)保）、耐磨、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，適合壓力鋼管的防腐；所以三峽右岸電站壓力鋼管選用了無溶劑超強耐磨環(huán)氧漆，涂裝厚度800 μm。 
    1、涂料技術(shù)指標(biāo) 
    1.1 涂料組成 
    由特種環(huán)氧樹脂，著色材料，耐磨填充料，增調(diào)劑和助劑配制而成，并用彈性聚酰胺樹脂為固化劑的交固體二罐裝。 
    1.2涂料主要特性
    沒有揮發(fā)性溶劑，具有優(yōu)異的耐水性和防銹性，良好的抗化學(xué)品性能和耐油性，良好的附著力，耐沖擊性、耐磨性（表1）。無氣噴涂一道，干漆膜厚度可達到600 μm左右。 
    1.3涂料物理參數(shù) 
    漆面：半光； 
    顏色：灰色；
    體積固體含量：100％； 
    理論涂布率：1 m2/1.1 kg（以800 μm干膜計）； 
    耐溫：最大（干燥）140℃； 
    閃點：＞100℃； 
    比重：1.3 kg/L； 
    指觸干：約24 h（環(huán)境溫度20℃左右）； 
    完全固化：7 d（環(huán)境溫度20℃左右）。 
    2 、施工要求 
    2.1表面處理
    表面處理采用噴丸除銹。壓力鋼管內(nèi)壁表面清潔度達到Sa2.5級以上標(biāo)準，表面粗糙度達到Ry40～70 μm。磨粒粒徑0.5～1.5 mm。 
    2.2噴涂技術(shù)要求 
    （1）壓力鋼管內(nèi)壁預(yù)處理后，應(yīng)盡快實施噴涂施工，一般應(yīng)在6 h內(nèi)噴涂。晴天和正常天氣條件下，最長不得超過10 h，壓力鋼管內(nèi)壁表面處理后不得用手觸摸，不得污染。 
    （2）噴涂施工環(huán)境應(yīng)高于5℃，壓力鋼管內(nèi)壁表面高于露點3℃以上，相對濕度小于85％。 
    （3）無溶劑超強耐磨漆環(huán)氧漆使用要求： 
    ① 混合比例：基料H542/固化劑G542＝4/1（體積比）； 
    ② 稀釋劑：不必稀釋； 
    ③ 混合使用時間：約1 h； 
    ④漆膜厚度：濕膜600μm（第一道），濕膜450μm（第二道）； 
    ⑤重涂間隔：24 h（環(huán)境溫度20℃左右）。 
    2.3噴涂設(shè)備選用 
    采用GPQ6C型無氣噴涂機，噴嘴030B30型。主要技術(shù)參數(shù)如下： 
    ①外形尺寸520mm×430mm×670mm；質(zhì)量45 kg；壓力比65∶1；涂料排量25 L/min；進氣壓力0.3～0.6 MPa；空氣消耗量300～2500 L/min。 
    ②030B30型噴嘴：流量3 L/min；噴嘴前30 cm處霧幅寬度30 cm。 
    3、噴涂施工 
    油漆開桶后要分別對基料H542和固化劑G542進行充分攪拌，使沉淀混合均勻。再按照4∶1的比例進行配比，充分攪拌，待油漆反應(yīng)1 h后進行噴涂。 
    噴涂時應(yīng)以手帶動噴槍移動，做到“手到槍到、槍隨手動”，最忌手不動，僅以噴槍的擺動進行噴涂，移動幅度以0.5～0.8 m為宜。噴涂距離0.3～0.5 m為宜，若噴涂距離過小，涂層形成高溫在降至常溫時，涂層收縮應(yīng)力增大，會引起涂層破裂，翹皮和脫落；噴距過大，所形成的噴涂層結(jié)構(gòu)疏松（俗稱桔子皮現(xiàn)象），表面大量針孔現(xiàn)象，鋼管內(nèi)壁油漆結(jié)合力下降、耐腐蝕能力下降。 
    噴涂時噴槍應(yīng)與鋼管內(nèi)壁垂直，否則很難保證油漆涂層均勻（厚800 μm）。如果噴涂工操作不當(dāng)，不僅會浪費大量油漆，而且局部厚度過厚將產(chǎn)生流掛現(xiàn)象，因此，要求噴涂工人必須具備熟練操作技術(shù)，同時須給噴涂工人創(chuàng)造好的操作條件。壓力鋼管一般高4 m，可先制作一高2.3 m左右的活動臺車以備噴涂工人操作用。噴涂時采用從上到下，從左到右有次序方式進行噴涂，使油漆光滑平整、厚度均勻。 
    涂裝過程中操作人員應(yīng)隨時用濕膜測厚儀測定濕膜厚度，以控制漆膜厚度及油漆厚度的均勻性。 
    4、油漆用量測算 
    根據(jù)大面積噴涂后對壓力鋼管油漆用量進行測算，1 m2油漆用量1.35 kg左右，基本同廠家油漆說明書吻合。計算結(jié)果如下： 
    理論用漆量 Q1＝F（1 m2）×干漆膜厚（0.8 mm）×容重（1.3 kg/L）×1.07（干濕比）＝1.11 kg 
    實際油漆用量Q2＝Q1×1.2（損耗＋不均勻涂布影響）＝1.33 kg 
    5、涂裝質(zhì)量檢驗 
    無溶劑超強耐磨環(huán)氧漆完全固化后，須按規(guī)范SL105、GB9286對內(nèi)部質(zhì)量及外部質(zhì)量進行檢測，面漆顏色應(yīng)符合BG51001漆膜顏色標(biāo)準的要求。按上述要求編制、填寫質(zhì)量檢測記錄表。 
    內(nèi)部質(zhì)量：涂層厚度達到厚度要求的點數(shù)要大于或等于檢測點數(shù)的85%（1 m2范圍不少于3個點）；未達到厚度的檢測點，其厚度也要大于或等于800μm×85%=680μm；附著力采用劃夾角60°的兩切割線，膠帶粘撕無剝落；涂層內(nèi)不允許有針孔。 
    外部質(zhì)量：涂層不允許有漏涂、鼓泡、裂紋、皺紋、流掛等現(xiàn)象；油漆表面顏色要均勻。 
    壓力鋼管采用無溶劑超強耐磨環(huán)氧漆涂裝施工過程中應(yīng)加強控制壓力鋼管的表面處理質(zhì)量和涂裝工藝質(zhì)量，使壓力鋼管涂裝的無溶劑超強耐磨環(huán)氧漆在保護年限20年內(nèi)不被損壞。 
    三峽工程的壓力鋼管防腐剛剛開始，是否能真正滿足防腐設(shè)計要求所規(guī)定的年限以及涂裝質(zhì)量，只有通過工程實踐和水下運行才能做結(jié)論