防污閃RTV硅橡膠噴涂施工的工藝及要點

張佰慶，崔艷東，童維占

(江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇 徐州 221000)

隨著經濟的發展，環境的惡化，防污閃已經成為電力系統越來越重要的一個課題，作為防污閃有效手段之一的RTV硅橡膠技術，目前也已越來越廣泛地應用于電力生產中，如何控制好RTV硅橡膠噴涂施工過程中的各個環節，做好質量管控，已經作為一個尤為迫切需要解決的課題擺在電力運檢單位面前。

1 防污閃RTV硅橡膠的特性

電力防污閃RTV硅橡膠在現實中被口語化為RTV，PRTV。這確實是應該糾正的。RTV實際上是指一種硫化體系或硫化工藝，意即常溫即可硫化的。具有這種工藝特性的涂料林林種種，根據應用不同而化學成份不同，最終產品的功能特性也就不同。電力防污閃RTV硅橡膠是個專有名詞，簡單地來說，是應用于電力設備外絕緣的、具有防污閃功能的、常溫條件便可以發生硫化化學反應的特種硅橡膠。

硅橡膠成品存在形式是固態的，應用于電力的硅橡膠制品也是首先以固態形式問市的。上世紀五十年代發明了高溫硫化固態擠壓澆鑄工藝（即HTV工藝的硅橡膠），這種高溫硫化工藝可以直接把固態的硅橡膠材料制作出硅橡膠成品，如電纜附件、插頭等。之所以又發明了常溫硫化工藝的液態硅橡膠（即RTV工藝的硅橡膠），是為了滿足在任意現場和對特異形狀工件現場成型的實際應用需求。隨著科技的進步，六十年代末雙組份技術問世，二十年后單組份技術誕生并在今天得到普遍運用[1]。這樣，可用于任何現場成型的電力防污閃RTV硅橡膠即以液態形式提供。從硅礦石中提取硅元素開始，以硅氧鍵（Si-O）為主鏈，再將滿足電力防污閃性能的功能材料的分子重新與主鏈排列，側基（分子鏈正上方）排列著致密的具有憎水功能的甲基基團（CH3），此時分子鏈的端基是保持硅橡膠于液態的特種交聯劑（醋酸技術、肟技術、醇技術、以及最新誕生的水技術），逐道工藝混煉，形成分子鏈尚未封端的聚二甲基硅氧烷[2]。當現場噴涂時，在常溫條件下（-20℃以上），霧化后的涂料充分吸收空氣中的水分子，與水分子中的氫基反應形成羥基置換在分子鏈的端基，脫掉交聯劑的涂料按照工件實際形狀縮聚成膜，固態的硅橡膠完整牢固地將工件表面包裹防護。最終的端羥基聚二甲基硅氧烷分子鏈形成穩定有序的四點網狀交聯結構，這層固態的硅橡膠涂層才是硅橡膠成品，在未來長期、惡劣的環境中擔綱防污閃重任[3，4]。

綜上而知，電力生產單位采購的電力防污閃RTV硅橡膠實際是半成品，而距離防污閃涂層的形成還有一半的路要走，這一半就是施工。涂料的性能、質量是重要的，同樣重要的就是從涂料變成涂層的施工。如果從復雜程度來說，提供涂料簡單，而施工涉及的管控節點則復雜得多。

2 噴涂施工的現行標準

運檢單位現場管控執行2個依據，其一是DL/T 627—2004《絕緣子用常溫固化硅橡膠防污閃涂料》，在第9條《施工要求》中規定了4條（段）；其二是國家電網建運[2006]1022《國家電網公司跨區電網輸變電設備外絕緣用防污閃涂料使用指導原則》（試行），在第7條《施工》中進一步細化，列了10條。標準和指導原則主要側重涂料，對施工僅提出了基本技術要求。而面臨不同施工單位、不同工況的噴涂現場，運檢單位必須對任何施工細節把關，包括質量、安全，壓力巨大。實踐總結，對噴涂施工中幾個關鍵的硬件和軟件把住關，則可將過程質量和最終涂層質量控制住。

3 噴涂施工現場應管控的關鍵節點

3.1 對噴涂設備與工藝的前置管控

由于電力防污閃RTV硅橡膠的最后一道化學反應是在噴涂的瞬間完成的。因此，噴涂工藝應有嚴格的專業化控制，包括噴涂設備、霧化程度、涂料壓力、輔氣壓力、噴嘴選擇、每秒流量、噴涂遍數等等，這些都是保證化學反應完全、充分的必要條件。即便是相同的涂料，如果用不同的噴涂設備、不同的工藝將導致RTV硅橡膠固體涂層質量不同。對比實踐中兩種不同設備與工藝，可以看到完全不同的兩種噴涂質量和涂層質量。

一種是空氣噴涂技術，即柴油/電動空壓機+油水過濾罐+空氣噴槍。空壓機產壓0.8 MPa的壓縮空氣，從Φ2.5 mm口徑的空氣噴槍槍嘴以高流速釋放，使槍嘴周圍形成局部真空，涂料被壓縮空氣吸入真空空間膨脹釋放，并隨前進的氣流帶至工件表面。出料量大、出料顆粒也大，霧化不充分則導致涂料硫化不充分，所以易于堆積、流淌。由于是靠氣流將霧化涂料帶到工件表面，所以固化涂層的附著力也要差。同時，氣流帶出的霧化涂料無控制措施，噴嘴口徑又大，除了工件兩側直接飄散外，進入工件的反濺霧滴同樣沒有控制，以淺鍋狀反彈，所以不僅污染大（非噴涂部位污染、空氣污染、地面污染），而且涂料現場實際損失很多。從權威的設備制造商公開的資料看，空氣技術的涂料利用率平均約35%。

另一種是高壓輔氣技術，即動力、噴涂泵、空壓泵一體機或分體機。高壓噴涂泵將涂料本身加壓至8～25 MPa的高壓(根據輸送距離、工件尺寸、噴涂進度調壓)，在等圓直徑0.33 mm口徑、流量和寬幅可調的高壓輔氣噴槍槍嘴扁平釋放，釋放的涂料因膨脹而霧化為粒徑0.2 um的氣霧，使涂料最大面積和體積與空氣中水分子充分硫化反應，所以，縮聚的涂層表面均勻、致密、光潔。壓迫力使固化后的涂層附著力強勁，這也是保證涂層長久壽命的重要因素之一。空氣泵提供0.3～0.4 MPa的低壓力空氣輔氣系統，可再次輔助槍嘴釋放出的涂料霧化（即雙生霧化），霧化效果進一步增強。同時，構造獨特的高壓輔氣噴槍風帽的噴孔，噴出渦流旋轉的環流氣幕包裹著霧化的涂料以扁平的火苗狀噴向工件，深入各種位置，并且該輔氣抑制了遇阻反彈的氣霧，所以，飄散的涂料氣霧很小、污染很小，當然，涂料損失也就很少，附著率（即涂料利用率）高。從同一的權威設備制造商公開資料看，高壓輔氣技術的涂料利用率平均約80%。雖說都是噴涂工藝，但兩者的噴涂質量和最終涂層質量相差甚大。因此，負責現場監管的運檢單位，首先要前置性控制施工單位對噴涂設備和工藝的使用。

3.2 對噴涂工序的過程管控

清潔被噴涂工件——非噴涂部位包裹——噴涂——自檢與消缺是噴涂施工的具體細節。對過程管控到位將確保噴涂質量和最終涂層質量。

（1）清潔被噴涂工件。新絕緣子表面有油脂、標簽等非常規狀態，必須清除，運行的絕緣子表面總會積污，要保證涂層質量必須將工件表面清潔。這是非常重要的前提性環節，直接關系到涂層與絕緣子基材的附著力，附著力直接關系到絕緣子涂層長久野外運行壽命。要根據現場實際來控制清潔的工序。如工件數量多、停電周期長、作業人員充裕，則要求施工單位專門安排擦拭班組，和噴涂班組形成階梯式推進。反之，則要求噴涂專責人員自己負責擦拭。五指手套、干棉布非常適合一般積污的絕緣子，對特別嚴重的結垢，鏈式柔性鋼絲球、使用清洗噴涂設備用的清洗劑也是必要的輔助手段，對于江蘇部分的重污染地區，水清洗是噴涂之前的必備工序，并要嚴格加以現場驗收。對變電設備的直立式支柱絕緣子，每50 cm為一個工位；而耐張及懸垂絕緣子每4片為一個工位，內沿、外沿逐片清潔，不留污垢。

（2）非噴涂部位包裹。對法蘭、線夾、電暈圈、絕緣子金具等非噴涂部位采取包裹以防止污染。包裹的步驟緊跟清潔工序，避免重復上下設備。包裹材料要使用吸附力大的保鮮膜、自粘膠帶。按順序纏繞，保證沒有遺漏處，而且邊角纏牢，嚴禁松散飄散。

（3）噴涂。溫度-20℃以上，濕度20%～80%，風力小于5級的環境條件下均可開展噴涂作業。將噴涂泵壓力設定在8 MPa，空壓泵出氣閥壓力調至0.3 MPa，槍嘴根據工件大小選擇，一般為30°角、距工件40 cm的扇寬30 cm的常用槍嘴，邊試噴邊微調噴槍后的調節按鈕，待涂料霧化的火苗形狀最佳后鎖定壓力[5]。噴涂于清洗程序一樣，仍舊是按工位實施，在每一個工位先內沿后外沿圍繞絕緣子逐層多遍噴涂。尤其第一遍涂層一定要薄，肉眼可見類似透明的霧液附著在工件表面即可。薄的涂層迅速指干，則后層更易于附著。正常氣象條件下，7到8遍時濕膜將達到0.7～0.8 mm，固化后即可達到0.4 mm，當顏色逐漸顯現出硅橡膠特定顏色，完全覆蓋工件基底顏色后，示意地面設備工程師查驗本工位噴涂質量。等圓直徑0.33 mm的高壓輔氣噴槍每秒流量不足0.01 L，膨脹的涂料呈現為霧狀，能最大限度地和空氣中水分子發生反應，脫掉交聯劑后的固化涂層則每秒附著量更少，指干更快，不易堆積、流淌，而且逐層多遍的附著使涂層致密、細膩，附著力也比較強。涂層的厚度、均勻度、附著力是保證涂層長久壽命的重要因素。尤其在強風、強沙、溫差大、紫外線強、污染嚴重的地區更顯得重要。

（4）檢查與消缺。地面的設備工程師、安全監護人員、噴涂專責人員三個崗位為一作業組，本作業組的質量本作業組全員負責。

① “三步自檢消缺”是現場管控的重要工序。

工位自檢消缺：絕緣子清潔、包裹、噴涂都按照“工位”循序漸進地實施。當噴涂專責完成一個工位的噴涂，認為無誤后不能移動，示意或利用對講系統通知地面設備工程師協助查驗，地面設備工程師在多個角度用肉眼和望遠鏡檢查絕緣子涂層和金具，發現不足之處通知噴涂專責消缺，保證噴涂一次成功。無誤后，噴涂專責移動至下一工位。“工位自檢消缺”是所有自檢驗收中最重要的基礎環節。

整支/串自檢消缺：同樣，整支變電設備支柱或整串線路絕緣子噴涂完成后，噴涂專責不能移動，與地面設備工程師對整支/串的上下沿進行整體檢查，不足之處直接處理。

整間隔/塔自檢消缺：當整個間隔或整基塔全部噴涂結束后，所有噴涂專責不能移動，通知現場負責人和技術負責人對整個間隔/塔進行內部驗收。發現問題及時處理，整個間隔/塔無誤后，噴涂專責方可拆除自用地線，離開噴涂設備。

“三檢”制度不僅保證了噴涂和涂層質量，還減少了重復勞動而帶來的安全隱患。

② 竣工驗收是現場管控的必備工序。經過“三步自檢”合格后，施工單位申請竣工驗收，運檢單位組織人員對工程質量進行最后的竣工驗收，以便查漏補缺，確保工程質量。

4 噴涂施工現場管控的創新延伸

由于電力設備多處于野外，特別是輸電線路，運行環境復雜，許多施工中的新問題層出不窮。例如絕緣子串存在個別不易噴涂到位的死角、或即使噴涂到位也無法自檢、野外施工環境污染造成的政策處理等等問題。運檢單位管控現場不應局限于管控已出現的問題，對可能出現的問題提前進行預防和防范更有價值。針對現場實際，督促和指導施工單位積極開展技術創新是將管控向現場施工前延伸的有效手段。

（1）針對大盤徑的兩聯、四聯、八聯絕緣子串，下側難以噴涂到位，鼓勵施工單位進行電動自升降車和耐張串移動行走架的研制與應用，這樣，絕緣子上下各配一名噴涂專責，同工位同時噴涂上下沿，不僅大幅度地提高了噴涂效率和質量，而且避免了單人強行探身噴涂的安全隱患。

（2）針對噴涂耐張串不易觀察下沿噴涂質量的情況，鼓勵施工單位對自檢鏡的研制與應用，不銹鋼或玻璃鏡面的自檢鏡簡單且易攜帶，每一個工位噴涂完成后，噴涂專責拉開自檢鏡軟繩，打開自檢鏡查看底沿是否均勻、完全覆蓋，自檢完成后示意地面輔助人員檢驗，地面設備工程師全方位檢查后通知消缺位置直至全部合格，向下一個工位移動。

（3）針對包裹絕緣子金具的保鮮膜或膠帶易松散飄散而且易發生遺落在絕緣子上的情況，鼓勵施工單位使用專用的彈性抱箍，每個工位4片絕緣子，則在金具上卡4個防污染彈性抱箍，不僅可重復使用、節省包和拆時間，且易于記住自己領用、使用、交回的數量而避免遺漏在絕緣子上。

（4）針對防污閃涂料噴涂時會有滴落并由此引發糾紛的情況，鼓勵施工單位在特種場所使用改裝的防滴落雨傘，在城市市區道路旁、在野外農田、果園、水產養殖附近噴涂時，噴涂專責攜帶木柄有搭扣的防滴落雨傘，扣掛在絕緣子金具上，隨工位移動。既防止了污染，也防止了可能的糾紛。

（5）針對運行站（線）實施噴涂時停電成本、配合支出、施工安全等等問題，對于有必要進行RTV防污閃的站（線），運檢單位應積極建議主管部門對基建站（線）投運前安排噴涂施工，既利于提高噴涂質量，又最大限度地減少安全隱患。

5 結束語

（1）防污閃RTV硅橡膠涂料的現場硫化特性決定了施工是形成涂層的重要環節。

（2）隨著防污閃噴涂任務日益增多，運檢單位對施工現場的管控壓力隨之增大，積極有效的管控是保證噴涂質量和最終涂層質量的必要手段。

（3）管控要前置，首要的管控是噴涂設備及其工藝的選擇，這是保證噴涂質量和最終涂層質量的前提。

（4）按照施工工序對現場各個環節進行過程的細節管控，每個環節都決定了噴涂質量和涂層質量。

（5）運檢單位對施工現場的管控并不僅僅局限于發現已發生的問題，更有價值的管控應延伸至解決實際問題的創新措施方面。

[1]鄒德榮，王 宏，劉桂生.LDA/Kevlar對RTV硅橡膠絕熱層材料性能影響[J].含能材料，2001（1）：23-24.

[2]賈 麗，楊再文，劉華飛，等.改性Mg(OH)2對脫醇型RTV硅橡膠性能的影響[J].有機硅材料，2005（2）：17-19.

[3]朱可能，關志成，賈志東.RTV硅橡膠涂料防污閃技術及其在天津電網中的應用[J].中國電力，2002（5）：21-23.

[4]黃 玲，文習山.RTV涂層和增爬裙對絕緣子電場分布的影響[J].高電壓技術，2007（3）：32-33.

[5]陳 浩，石和平，楊愛民.RTV防污閃涂料在導線防覆冰中的應用[J].河南電力，2006 （3）：9-10.