鍋爐鋼架防腐技術研究與應用

摘 要：本文通過對鋼結構腐蝕機理分析與原因分析，就電站鍋爐鋼架采取針對性防腐措施，即在鋼結構表面涂敷防腐蝕涂層，以隔絕腐蝕介質與金屬基體，從而達到延長壽命，確保設備安全穩定運行的效果。

關鍵詞：鍋爐 鋼架 防腐技術 研究與應用

中圖分類號:ＴH1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0109-01

1 概述

腐蝕對于鋼結構件來說是一種慢性病。大屯公司熱電廠鍋爐均為露天布置，其所處的環境相對惡劣，尤其是7米層往上因給煤機密封不嚴，爐內反串煙氣較大，更進一步增加了空氣中的SO2含量，鋼架腐蝕速度逐年加重，運行不到三年鍋爐鋼架已經出現麻點、凹坑、表面油漆脫落等現象，若不及時采取措施，其腐蝕速度將成倍增加，常此下去將削弱構件的承載力，威脅鍋爐安全。

2 鋼結構腐蝕機理分析

鋼結構在大氣中，鐵與電解質相互作用，陽極發生溶解現象而產生電化學腐蝕。腐蝕分兩個過程，一是陽極過程，鐵以水化離子的形式進入電解液，而把當量的電子留在金屬中:Fe→Fe2+·nH2O+2e-;二是陰極過程，當電解液中存在氧時，溶解氧吸收來自陽極的電子而生成氫氧根離子:O2+2H2O+4e-→4OH-，當電解液呈酸性時，2H++2e-→H2↑.

電化學腐蝕的陽極和陰極過程可在電解液與金屬界面的不同區域局部進行，在金屬表面做防腐蝕涂層目的就在于它能使腐蝕所需的水分和氧不能侵入鋼結構表面，從而達到預期效果。

3 鍋爐鋼結構腐蝕原因分析

正常情況下，大氣中除空氣和水汽外還有很多污染雜質，如CO2、H2S、氯化物和灰塵等，盡管其含量很低但對鍋爐鋼架的腐蝕及危害也是很大的;另外，電廠運行環境中的SO2是鍋爐排放的主要污染物之一，鋼架表面凝結的水膜與SO2結合形成酸性溶液，從而導致嚴重的低溫腐蝕。

其次，大屯公司熱電廠鍋爐為循環流化床鍋爐，較煤粉爐漏灰嚴重。大量固體灰塵吸附腐蝕性氣體，濃度較正常值高很多，灰塵沉積在鋼梁表面形成縫隙，在一定電解質溶液中使得縫隙的局部范圍產生腐蝕。

4 鍋爐鋼架防腐蝕技術應用

4.1 表面除銹處理

4.1.1 除銹工藝的選取

目前，金屬表面除銹的基本方法有三種。它們分別是手工除銹法、機械除銹法和化學處理法。其中機械除銹是當前應用比較廣泛的一種除銹方法，其原理是利用沖擊和摩擦作用有效地除掉銹蝕及其污物，手工除銹是一種最簡單的除銹方法，而化學處理方法只是在特定的情況下采取的方法。我們根據自身的實際特點在選取方案時采取了以機械除銹為主，手工除銹為輔的方式。

4.1.2 表面預處理

為了使涂層(油漆等)與鍋爐鋼架具有良好的粘結性能，必須對鋼架表面及附近區域進行預處理。作為電站鍋爐，尤其是循環流化床鍋爐其漏灰現象相對嚴重，我們根據廠里實際情況，要求在除銹前從上到下先將沉積時間長的灰塵、油污等清理干凈。

4.1.3 表面除銹

除銹的基本要求就是表面必須潔凈，不允許有灰塵、油污、水漬或其它污垢和疏松氧化物。涂層與鋼架表面的結合是以機械結合為主，因此應盡可能增大其接觸面積，這樣鋼架表面保持適當的粗糙度，能提高涂膜附著力，延長涂層壽命。為了確保除銹效果，我們根據工程實際特點，最終選取了以機械除銹為主，手工除銹為輔的除銹方式，這樣既能縮短工期，投資又少。

在工程施工中，對面積大、易施工的部位我們采用了手提式電動砂輪及電動刷等工具分四組從上到下依次除銹;而對于那些幾何形狀復雜，位置不好的地方采用了刮刀、手錘、鋼刷、砂紙等工具，進行敲、鏟、磨、刮等手工除銹。這兩種方法具有互補性，經過處理，爐架、鋼結構金屬表面原有的涂層、浮銹、油污、灰塵、松動的氧化皮等均能清理干凈，達到表面無銹蝕、無油脂、無浮灰等要求。

4.2 涂刷

為了保證涂刷效果，對于涂刷環境條件、油漆的選取、涂刷工藝等要全面、適當考慮。

4.2.1 涂刷環境條件的選擇

一般合適的涂刷環境條件為;環境溫度:5-35℃，空氣相對濕度:80%。環境溫度低于5℃時，由于固化反應趨于停止，所以不能進行施工;環境溫度高于35℃時，溶劑揮發很快，質量沒有保證;濕度高于80%時，容易產生針眼和氣泡。因此，在雨天、霧天、下雪天、落雹天氣條件下，由于金屬表面的潮濕，而不宜進行涂刷。

4.2.2 油漆的適當選取

目前鋼結構長效重防腐應根據銹蝕情況及環境條件一般采用底漆－中間漆－面漆的配套體系，其中底漆應具有良好的防蝕和對鋼鐵的附著性能，中間漆應對底漆和面漆有附著結合力，并有較好地屏蔽作用，以阻止水、氧及腐蝕介質的侵入。另外，油漆的工藝配套性要求兩種油漆涂在一起時，層與層之間不能出現咬底、脫落、起泡、起皺等現象。因此，我們選用了中高防腐體系配套用漆:環氧紅丹防銹底漆、環氧云鐵防繡中間漆和氯化橡膠面漆。

4.2.3 涂刷工藝要求

4.2.3.1 涂料黏度的調配

用配套的稀釋劑將涂料調至合適噴涂的粘度，該粘度可用目測法來判斷:用棒(鐵棒或木棒)將涂料攪勻后挑起至20厘米高處停下觀察，如漆液在短時間(數秒鐘)內不斷線，則為太稠;如一離桶上沿即斷線則為太稀;要在20厘米高處剛停時，漆液成一直線，瞬間即斷流變成往下滴，這個粘度較為合適。

4.2.3.2 涂刷的順序

先難后易，先里后外，先高處后低處，先小面積后大面積。

環氧紅丹防銹底漆兩道、環氧云鐵防繡中間漆一道和氯化橡膠面漆兩道。

4.2.3.3 漆膜厚度檢驗

每道漆膜實干后，用電磁式測厚儀測量干膜厚度，涂刷完畢后，測試漆膜總厚度。檢測時，測點的選擇要注意分布的均勻性和代表性。原則上:對于大面積平整表面，每10m2測一個點;對于結構復雜的表面，每5m2測一個點;對于狹小面積工件，需保證每一自由面應有三個以上檢測點;對于細長部件，每米測一個點。對于干膜厚度達不到規定要求的部位，應及時進行補涂。

4.2.3.4 漆膜外觀檢驗

采用目測檢驗涂膜外觀，要求表面光滑、平整、顏色均勻一致，不得有流掛、汽泡、針孔、桔皮、起皺、刷痕、邊界不清等病態現象，在防護保證期內無嚴重鼓泡、開裂、脫落、銹蝕等現象。

4.2.3.5 其他注意事項

在涂刷過程中，遵照防腐材料產品說明，嚴格按材料比例攪拌均勻后方可使用，每道工序都必須經驗收合格后，方可進行下道工序的施工，直到施工涂層全部結束。

為防止金屬表面二次返銹，除銹處理后的工件6小時內必須涂刷底漆。

涂刷時要下一道刷跡壓住上一道的1/3或1/4，這樣才不會出現漏刷現象。在涂刷快干漆時，需一次按順序刷完。補刷效果不理想。

在刷涂時，要注意風向，操作者要站在順風方向，防止漆霧被風吹到已刷好的漆膜上造成難看的粒狀表面。

高空作業，應采取有效防護措施，嚴防高空墜落事故的發生。

5 結束語

通過周密策劃，熱電廠鍋爐鋼架防腐技術工程施工中得到了較好應用，到目前為止已有六年多時間了，未出現異常現象，鍋爐的安全運行得到了可靠保障。

參考文獻

[1]《設備、管道防腐施工工藝標準》QB-CNCEC J050105-2004.

[2]《熱工技術手冊電廠金屬》西安熱工研究所水利電力出版社，1989.