Phân tích sơ lược phương án chống ăn mòn kết cấu thép nhà máy điện vùng ven biển

Các nhà máy nhiệt điện lớn có số lượng lớn các kết cấu thép (như khung thép nồi hơi, kết cấu thép nhà máy,…) và các thiết bị, đường ống đặt ngoài trời. Kết cấu thép có ưu điểm là kết cấu nhẹ và tính chất cơ học toàn diện tốt, nhưng thép tiếp xúc với môi trường sẽ bị ăn mòn dưới nhiều hình thức khác nhau, nếu không được bảo vệ hoặc cách ly khỏi điều kiện ăn mòn, kết cấu thép sẽ dần bị oxy hóa, cuối cùng là kết cấu thép. mất khả năng lao động. Đối với các nhà máy điện nằm ven biển, do đặc điểm có độ ẩm cao và nhiệt độ cao quanh năm, hàm lượng muối trong khí quyển cao, môi trường ăn mòn cục bộ của nhà máy điện như tro bay, sulfur dioxide và hơi nước ngưng tụ. , các yếu tố ăn mòn khác nhau phải được xem xét đầy đủ để thiết kế và áp dụng sơ đồ sơn chống ăn mòn phù hợp hơn. Để đạt được khả năng chống ăn mòn lâu dài, hãy giảm số lần sơn lại, kéo dài tuổi thọ.

Trong bài báo này, một nhà máy điện đang được xây dựng ở khu vực ven biển phía đông nam với hai triệu khung thép lò loại siêu tới hạn п làm đối tượng, giới thiệu minh họa các lớp phủ giàu kẽm, kẽm nhúng nóng, nguyên tắc bảo vệ kẽm phun lạnh tương đối trưởng thành hiện nay ba loại sơ đồ chống ăn mòn và môi trường phù hợp, xây dựng kế hoạch, hiệu suất chống ăn mòn, cảm biến và bộ truyền động, bảo trì tiếp theo và chi phí vòng đời tạo nên sự so sánh toàn diện giữa ba loại sơ đồ chống ăn mòn, Cuối cùng đưa ra phương án tối ưu hóa đề án đề xuất.

Nguyên lý thiết kế sơn chống ăn mòn nhà máy điện

Ý tưởng thiết kế sử dụng sơn chống ăn mòn nói chung là tùy theo môi trường hoặc môi trường ăn mòn, điều kiện xử lý bề mặt khác nhau, sử dụng các thành phần khác nhau của lớp sơn phủ, và theo yêu cầu về tuổi thọ bảo vệ và kết quả so sánh kinh tế kỹ thuật, xác định độ dày lớp phủ của lớp phủ lớp áo. "Sơn phủ và vecni -- Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng hệ thống sơn bảo vệ"), môi trường khí quyển của khu vực dự án được xếp vào loại C4; Theo độ bền của sơn, tuổi thọ thiết kế của sơn có 3 tiêu chuẩn: ngắn hạn, trung hạn và dài hạn. Hiện nay, tuổi thọ thiết kế sơn của hầu hết các nhà máy nhiệt điện là 10~15 năm.

2. Phân tích sơ lược phương án chống ăn mòn của công trình

2.1 Phân loại phương án chống ăn mòn

Lớp phủ hoặc lớp phủ là phương pháp chống ăn mòn được sử dụng phổ biến nhất. Bằng cách phủ thép với độ dày nhất định của vật liệu dày đặc, thép và môi trường ăn mòn hoặc môi trường ăn mòn được tách ra, để đạt được mục đích chống ăn mòn. Trước đây, sơn sử dụng dầu khô hoặc dầu bán khô và nhựa tự nhiên làm nguyên liệu chính nên thường được gọi là "sơn". Các phương án chống ăn mòn sơn thường được sử dụng hiện nay chủ yếu bao gồm lớp phủ giàu kẽm, mạ kẽm nhúng nóng và kẽm phun lạnh.

2.2 Giải Pháp Mạ Kẽm Nhúng Nóng

Mạ kẽm nhúng nóng có thể thu được lớp bảo vệ kẽm dày và dày, có hiệu suất bảo vệ tốt. Tuy nhiên, quy trình thi công mạ kẽm nhúng nóng rất nghiêm ngặt. Trong thực tế vận hành, nếu không kiểm soát tốt các thông số kỹ thuật của mạ kẽm nhúng nóng, tuổi thọ lớp bảo vệ chống ăn mòn của các cấu kiện mạ kẽm nhúng nóng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Do thể tích bị hạn chế và nhiệt độ mạ nhúng kẽm 400 ~ 500 â, kết cấu thép sẽ tạo ra sự thay đổi ứng suất nhiệt và thậm chí biến dạng nhiệt, đặc biệt đối với ống thép liền mạch, các bộ phận cấu trúc hộp, v.v. Đồng thời, nhúng nóng mạ kẽm bị hạn chế bởi kích thước của rãnh mạ và vận chuyển, khiến việc xây dựng nhiều cấu kiện lớn rất bất tiện; Ngoài ra, ô nhiễm quá trình lớn, chi phí xử lý nước thải và khí thải cũng cao. Khi lớp kẽm được tiêu thụ trong khoảng 15 năm, nó không thể được mạ lại và chỉ có thể bị oxy hóa. Không có phương tiện nào khác để đảm bảo tuổi thọ của kết cấu thép.

Dựa trên những hạn chế trên, mạ kẽm nhúng nóng chỉ được sử dụng rộng rãi trong lưới thép của thang cuốn nền tảng trong các nhà máy điện.

2.3 Sơ đồ lớp phủ giàu kẽm

Do sơn lót giàu kẽm có chức năng che chắn tốt nên nhiều công trình sử dụng sơn epoxy giàu kẽm làm sơn lót kết cấu thép ngoài trời, máy móc phụ trợ, sơn lót đường ống. Quá trình sơn phủ giàu kẽm thường được coi là một lớp sơn lót epoxy giàu kẽm 50 ~ 75μm, hai lớp sơn trung gian epoxy sắt 100 ~ 200μm, hai lớp sơn phủ polyurethane 50 ~ 75μm, với tổng độ dày màng sơn khô là 200 ~ 350μm. Trong môi trường ăn mòn cao của các nhà máy điện ven biển, thời gian bảo vệ của các lớp phủ thông thường ngắn. Ví dụ, giai đoạn 1 của dự án Nhà máy điện Guohua Ninghai và giai đoạn 1 của dự án Nhà máy điện Hải Môn Quảng Đông, sau khi hoàn thành từ 2 đến 3 năm sẽ xuất hiện rỉ sét trên diện rộng. Bảo trì chống ăn mòn phải được thực hiện nhiều lần trong suốt vòng đời của nhà máy.

2.4 Sơ đồ phun kẽm lạnh

Kẽm phun lạnh có độ tinh khiết cao hơn 99,995% bằng cách nguyên tử hóa chiết xuất bột kẽm, tác nhân tổng hợp đặc biệt của các sản phẩm một thành phần, lớp màng khô chứa hơn 96% kẽm nguyên chất, sự kết hợp giữa mạ kẽm nhúng nóng và kẽm phun ( nhôm) và lớp phủ giàu kẽm, ưu điểm của nguyên tắc bảo vệ tương tự như mạ kẽm nhúng nóng, bảo vệ kép với bảo vệ catốt và bảo vệ hàng rào, So với kẽm phun kẽm nhúng nóng truyền thống, kẽm có khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Tốc độ oxy hóa của kẽm phun lạnh giảm đáng kể do nhiệt độ xử lý thấp. Cấu trúc phun lạnh làm cho tỷ lệ giãn nở nhiệt và tỷ lệ lỗ co nguội cũng rất thấp, do đó hiệu suất bảo vệ kẽm phun lạnh tốt hơn. Yêu cầu xử lý bề mặt kẽm phun lạnh tương đối thấp. Kẽm phun lạnh không chỉ có thể được áp dụng trong xưởng mà còn trên công trường, không giới hạn kích thước và hình dạng phôi. Sản phẩm kẽm phun lạnh không chứa các thành phần kim loại nặng như chì, crom, dung môi không chứa benzen, toluen, metyl etyl xeton và các dung môi hữu cơ khác nên rất an toàn và hợp vệ sinh khi sử dụng. Dựa vào những ưu điểm trên, quá trình phun kẽm nguội được ứng dụng rộng rãi trong quá trình chống ăn mòn kết cấu thép ngoài trời của các nhà máy điện vùng ven biển.

2.5 So sánh các phương án chống ăn mòn

So sánh các phương án chống ăn mòn thường được sử dụng ở 3 nhà máy nhiệt điện trên được trình bày trong bảng 1. Lấy hai điều kiện làm việc, rồi cùng làm việc với chúng tôi, ví dụ như khung thép cho lò ở nhà máy điện vùng ven biển, kết quả thu được từ việc tư vấn nhà sản xuất sơn chống ăn mòn như sau: nếu sử dụng sơ đồ sơn giàu zn (sử dụng sơn "Haihong Elder") thì sơn lót 65μm, sơn phủ 80μm và sơn lớp giữa 180μm được áp dụng, chi phí vật liệu khoảng 7 triệu nhân dân tệ. Nếu sử dụng kẽm phun lạnh, độ dày của kẽm phun lạnh là 180μm (bao gồm sơn niêm phong và sơn phủ), chi phí vật liệu sơn trong nước khoảng 8 triệu nhân dân tệ và chi phí sơn nhập khẩu khoảng 40 triệu nhân dân tệ. Xét rằng sơ đồ kẽm phun lạnh có thể được bảo trì miễn phí trong 15 năm, sơ đồ sơn giàu kẽm cần được sơn lại và sửa chữa sau mỗi 5 đến 7 năm, và việc bảo trì khó khăn hơn. Lợi ích kinh tế trong 15 năm của sơ đồ kẽm phun lạnh vẫn lớn hơn so với sơ đồ sơn phủ giàu kẽm.

Từ những phân tích và so sánh trên, có thể thấy rằng phương án phun kẽm lạnh có ưu điểm là chống ăn mòn lâu dài, tránh bảo dưỡng nhiều lần, khả năng thích ứng ăn mòn tốt, thi công và bảo dưỡng thuận tiện, tuổi thọ thấp. Đối với các kết cấu thép lớn như khung thép nồi hơi, bài báo này đề xuất phương án chống ăn mòn phun kẽm lạnh.

3. Kết luận

Do điều kiện môi trường và khí hậu đặc biệt của các nhà máy điện ở vùng ven biển, đề xuất phương án chống ăn mòn bằng phun kẽm lạnh nên được ưu tiên cho khung thép của nồi hơi ngoài trời và kết cấu thép trong khu vực nhà máy, và kế hoạch ngâm kẽm nóng nên được áp dụng cho tấm lưới của nền tảng nhà máy điện. Chủ sở hữu nên chú ý đến xu hướng giá của lớp phủ kẽm phun lạnh và ưu tiên cho sơ đồ sơn kẽm phun lạnh nếu chi phí phải chăng và chỉ xem xét sơ đồ sơn giàu kẽm nếu giá vượt quá ước tính đầu tư ban đầu quá nhiều.