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排烟冷却塔防腐施工工艺
浏览: 发布日期:2018-08-02
1 问题的提出
我国经济建设发展对电力的需求日渐明显, 火力发电厂的建设规模、机组容量在不断增大、建筑物高度不断增高, 使得城市周边的电厂烟囱成为了航空的一大隐患。因此, 新型的烟塔合一技术 (即烟囱置于冷却水塔之中) 成为了现在火力发电厂的新宠, 她不仅满足发电系统的正常工作, 又解决了烟囱过高影响航空的问题, 同时降低了建设成本。这种新工艺虽然有诸多优越性, 但同时也提出了如何保证烟塔合一建筑结构的耐久性和提高健康寿命的问题。通过与300MW机组配套、塔高105m混凝土排烟冷却塔的施工管理实践, 探讨采取可行的防腐施工工艺, 防治结构腐蚀破坏的发生。
2 排烟冷却塔的腐蚀机理
排烟冷却塔中排入的经过脱硫、脱硝的烟气已为洁净烟气, 但不可能除尽的SO2、SO3、HCl以及大量的CO2等气体与水蒸气结合后仍具有较强的腐蚀作用。烟尘中的腐蚀性介质不断溶入到水及水蒸气中, 呈弱酸性的液滴将对塔体等混凝土结构产生腐蚀和破坏。不仅烟气的介入使筒壁凝结水水质的p H值呈酸性, 而且烟气中的腐蚀介质在紫外线作用下将加剧塔体结构的腐蚀作用。造成排烟冷却塔钢筋混凝土结构的腐蚀主要有以下几种:
2.1 硫酸根离子腐蚀
进入冷却塔烟气中的SO2、SO3与水蒸气混合, 分解成亚硫酸根离子、硫酸根离子和氢离子 (SO32-、SO42-、H+) 与混凝土中碱性物质氢氧化钙发生反应, 生成亚硫酸钙。从而在混凝土结构内部产生巨大结晶压使混凝土膨胀而开裂。
2.2 碳化作用
由于混凝土为碱性物质, 其液相PH值为12.5-13.5, 保护钢筋。当烟气中的CO2与混凝土中的Ca (OH) 2发生反应, 生成碳酸钙, PH值在9以下时, 钢筋表面钝化膜的消失, 锈蚀就放生了。
2.3 氯离子腐蚀
氯离子是钢筋最强烈的活化剂之一, 进入冷却塔的烟气中存在氯化物 (HCl) , 当氯离子渗透到钢筋表面并达到一定浓度时会使得局部保护膜破坏, 成了活化态。在氧和水充足的条件下 (冷却塔内部恰恰具备这种条件) , 活化的钢筋表面就可能出现腐蚀。
2.4 紫外线作用
由于排烟冷却塔烟气的引入, 在紫外线的辐射作用下, 水蒸气与烟气混合物在冷却塔喉部以上区域形成原子团, 对冷却塔喉部以上的筒壁内表面会产生较大化学应力, 将加剧塔体结构的腐蚀作用。
2.5 微生物腐蚀
微生物的腐蚀, 本质上是“酸化”作用。典型的是“硫酸盐菌”, 能将环境中的硫元素 (S) 转化成硫酸。使混凝土“中性化”和酸化, 进而引起硫酸盐“膨胀”腐蚀和钢筋锈蚀。
3 排烟冷却塔防腐施工工艺
排烟冷却塔的防腐施工主要分三部分:内表面、外表面及人字柱、中央竖井及主水槽。其中内表面防腐施工最为关键, 以此部施工、检查为例进行叙述。
3.1 施工流程
施工流程见图1。
3.2 施工工序
3.2.1 基层处理
a.基层表面必须有承载力, 无任何灰尘、油、脂、及对附着力有不利影响的污物。内表面的油污、松散物质和溢出的水泥渣、浆采用喷砂结合打磨工具彻底清除干净, 同时表面形成均匀的粗糙度。喷砂后表面灰尘用高压水冲洗干净。
图1 排烟冷却塔内表面防腐施工工艺流程
图1 排烟冷却塔内表面防腐施工工艺流程   下载原图
b.基层表面应密实、平整, 所有模板接缝处错台高度不能大于5mm, 高出的部分及所有的边角应打磨成斜面或圆弧。较大凹坑和沟缝涂刷界面涂料Nafufill HB, 然后用Nafufill KM 250修补砂浆 (或用强度符合要求的聚合物砂浆) 填实填平。
c.所有螺栓孔提前用聚合物砂浆或其它符合要求的填充料填平, 并做到内部密实、表面平整、无渗漏。
3.2.2 塔筒内表面抹平
a.经过基层处理合格的塔筒内表面采用Zentrifix F 82 XX腻子抹平。Zentrifix F 82 XX是与Nafufill BB2配合使用的双组份聚合物改性细砂浆。Nafufill BB2 (聚合物) 先与水按1:1.5混合均匀后, Zentrifix F82 XX粉料再与混合液按100:20—22混合均匀。
b.施工前基层混凝土必须预润湿, 高吸收的表面要多次润湿, 但表面不能带浮水, 不能形成水的饱和。Zentrifix F 82 XX可用抹刀或镘刀施工, 厚度要均匀, 基层要完全覆盖, 边角要圆弧过渡, 塔筒内壁要形成平缓、均匀、密实、适合涂料施工的平整表面。在环境温度5℃—35℃的条件下施工。
3.2.3 塔筒内表面涂料施工
腻子层干燥固化5天后可进行M C-DUR VS NR3环氧涂料施工。
a.1MC-DUR VS NR3是主漆 (A组分) 和固化剂 (B组分) 按配比直接供货。固化剂要完全倒入主漆中, 避免结块。已混合的油漆要在2h内用完 (环境温度20℃时) 。MC-DUR VS NR3使用辊涂方法施工, 涂刷要均匀, 厚度要达到规定要求。在8℃—30℃、空气相对湿度85%以下的环境中施工。
b.塔筒内表面需涂刷两道M C-D U R VS NR3, 两道间隔一般24h以上 (以环境温度30℃计算) , 低温需适当延长间隔时间, 需在第一道涂层干燥固化后再涂刷第二道涂层。
c.塔筒内表面喉部以上部分需再涂刷一道MC-DURVS-PUR聚氨酯面漆。M C-DUR VS-PUR是主漆 (A组分) 和固化剂 (B组分) 按配比直接供货。M C-D U RV S-PUR使用辊涂方法施工, 环境要求同a。
4 结语
根据排烟冷却塔的腐蚀机理与防腐涂料的基本性能, 确定可行的防腐施工工艺是必要的, 通过合理施工工艺的实施可以有效的提高防腐材料与混凝土面的结合效果, 增强防腐材料的有效性能, 从而增加排烟冷却塔的使用寿命。