火電廠鍋爐剛性梁防腐工藝要點及關鍵技術措施

張劍

摘要：鋼結構具有強度高和體積小的特點，便于空間布置和工廠制作，利于施工安裝和縮短工期，所以隨著火電工程建設的快速發展，鍋爐設計大量使用鋼結構作為其建（構）筑物，尤其是與鍋爐受壓件相連接的剛性梁，更是必須采用鋼結構。但剛性梁在設計、制作和安裝過程中，往往重視材質、尺寸和焊接等方面的質量，而對剛性梁的外觀防腐油漆質量不夠重視，導致很多電廠投運沒幾年就開始出現大面積銹蝕現象，特別是沿海電廠受鹽霧等因素的影響更為突出。由于鍋爐剛性梁一部分與受壓件連接，包含在鍋爐保溫內，另一分又裸露在外，所以即使電廠大量重復地投入人力物力進行油漆涂刷，作業空間和條件的限制，修補效果也不甚理想。為了避免后期的麻煩，建設期即做好油漆防腐顯得尤為重要。

關鍵詞：火電廠;鍋爐剛性梁;防腐工藝;要點;關鍵技術措施

引言

隨著科學技術的發展，國家對防腐的重視程度越來越高，由于火力發電廠的特殊位置，故對火電廠鍋爐鋼結構在各種不同環境下的耐腐蝕、耐高溫、耐磨性等方面的要求越來越高，想要增加鍋爐剛性梁使用壽命，就必須使用具有長期防腐性能的防腐材料及其工藝技術。鍋爐剛性梁的防腐是一門涵蓋面特別廣的學問，根據目前的技術條件及水平，防腐涂料以其獨特的性能及簡單易行的特點，仍然是鍋爐剛性梁在耐腐蝕、耐高溫等方面的主要選擇。

1鍋爐剛性梁的特殊性

鍋爐在正常運轉下，剛性梁承受其自重、附加負載、爐內負壓、燃爆、脈動及外界自然風力、地震等載荷，以及運行中的各向膨脹，尤其在燃爆的非正常工況下還會受到更高的沖擊壓力。所以現在大部分的鍋爐其受壓件均采用懸吊結構，以確保受壓件受力合理，有序膨脹，正確傳遞載荷。鍋爐的受壓件主要由剛性梁來加以固定限位及膨脹導向。由火電廠鍋爐區域剛性梁的布置與溫度示意可看出，剛性梁就布置在鍋爐的四周，會收到鍋爐內部高溫的影響。由于這些特殊性，導致剛性梁的結構、防腐及其施工與普通鋼結構截然不同。

1.1 剛性梁的作用及結構特殊性

剛性梁結構通過預焊件與鍋爐受壓件連接，其主要作用是：1）防止由于爐膛燃爆正壓、爐內運行負壓、送/引風機事故跳閘因素引起鍋爐內壓力變化損壞受壓管墻，防止燃燒振蕩及煙氣壓力脈動引起爐墻低頻振動，造成管墻管子附加低頻彎曲疲勞而降低使用壽命。2）建立鍋爐整體膨脹中心、死點機構和補償裝置，使管件墻各部位按設計確定的方向有規律地膨脹，以便進行鍋爐管道整體應力分析，避免因膨脹不暢產生附加應力超限而拉裂管墻，影響安全運行。3）建立外荷載有序傳遞導向。剛性梁分為兩部分，與受壓件聯系的部分為保溫層內結構，剩余的大部分為保溫層外結構，這2部分既分開又合在一起，但不是焊接固定在一起的，而是靠兩個角鋼合抱，起著單向固定而另一方向導向膨脹的作用。另外，角鋼與H型鋼的翼緣板內側通常僅有2～3 mm的間隙。從這種結構看，剛性梁在制作過程中，必須進行2次裝配才能實現完工，這樣必將增加油漆施工難度及進度。

1.2 剛性梁防腐特殊性

為了保證剛性梁的防腐要求，保溫層內需使用耐高溫涂層（涂料）。耐高溫涂層（涂料）一般是指漆膜在200 ℃以上不變色、不脫落，仍然保持適當物理機械性能的涂料。目前，經過技術發展，耐高溫涂料已經發展出很多產品，但一般仍可分為有機和無機兩大類。無機耐高溫涂料的硬度高，涂膜厚度可達120～150μm不開裂，防腐性能高，耐熱可達400～1 000 ℃，甚至更高，但漆膜較脆，未完全固化前耐水性不好，對基材表面處理要求嚴格;有機耐高溫涂料種類繁多，目前工業建筑市場上常用的有機耐高溫涂料主要是有機硅類產品，該類型產品一般可耐受250～800 ℃高溫，主要為單組分涂料，施工方便，表面處理要求不高，但是膜厚較薄，干燥性差，防腐性能和附著力較差。所以對于剛性梁保溫層內部結構，通常使用的產品為無機類產品，最常用的是無機硅酸富鋅涂料，該產品可長時間耐400 ℃以下高溫，短時間耐500 ℃以上高溫，防腐性能優，附著力好。不過該產品施工難度高，主要表現在表面處理要求嚴格（至少Sa2.5級，40～70 μm的粗糙度），需要濕氣固化，一旦開始灑水，固化措施就不能再復涂等。對于保溫層外的結構，耐受溫度一般不超過100 ℃，而常規的有機類涂料通常耐受溫度可達120 ℃，所以這部分結構的涂層沒有特殊要求。

1.3 剛性梁施工特殊性

剛性梁為懸吊式結構，在制作過程中，由于必須二次組裝，且存在狹小區域。如果先后順序方案不合理，將導致二次組裝時焊接保護難度大，防腐涂鍍層破損嚴重，狹小區域沒法進行防腐施工，最嚴重時有可能導致二次組裝后拆除重新進行防腐施工并再次組裝。所以在二次組裝前，必須考慮防腐施工的時間節點，即組裝和防腐施工的先后順序。

2物流運輸管控措施

剛性梁的主構件主要是采用軋制的H型鋼和鋼板焊接而成的H型鋼，故成型后均帶有雙向槽。這樣的鋼結構在包裝時，應盡量使平面朝上，而開槽朝向四周，這樣包裝貨物在露天存放時，雨雪天氣開槽不易存水，避免造成鋼結構在防銹漆有效期內生銹，且在裝船鋪墊墊料時較易鋪墊，可以較好地保護鋼結構。鋼結構應采用U形鋼架整體框架包裝。此類包裝在包裝時要注意包內鋼結構的組合方式，利用相互的突出部分套嵌以合理的利用包裝體積。兩側帶有連接筋板的剛性梁，在打包時，盡量使連接筋板朝向四周不要朝向上下，因為在朝向上下時，不容易打包，包裝支架要做很高，且其連接并不牢固，在運輸過程易出現包裝開焊問題及安全問題。框架緊固螺母必須點焊或使用增加備用螺母緊固，確保框架整體不松動散開。框架底盤大小適合，具備足夠承重能力，框架兩端必須采取整體封堵措施，確保框架內貨物不發生水平方向竄動。設備本體及包裝接觸面應加膠皮，膠合板等防止碰撞，特別是棱角部位。膠片材料應選擇堅韌，不易壓裂的材料，厚度和寬度尺寸應足夠。剛性梁連接用的高強螺栓應有良好的防潮密封包裝，包裝時應放置干燥劑。鋼結構運輸從工廠至碼頭，碼頭至貨船，貨船至碼頭，最后從碼頭運輸工地，整個過程要經過多次的上下搬運，包裝架的牢固和吊裝作業的規范顯得至關重要。

3現場安裝管控措施

剛性梁運到施工現場后，先被露天存放在倉儲區域。安裝開始時，部分剛性梁表面可能已被灰塵或油漬污染，很多表面或邊角已被磕碰損壞。為避免將來高空補漆作業的難度和遺漏，在安裝前應逐個構件的清洗和補漆。倒運和吊裝時，剛性梁邊角與鋼絲繩之間一定要墊包角保護，或采用吊帶、鋼絲繩外包護套等其他防護用具，盡量保護漆膜不被損壞。在安裝和焊接過程中，應做到焊接、打磨和油漆等工序的及時連貫，減少生銹機會。高強螺栓擰緊后，連接板應及時打磨和油漆。連接板間的節點空隙應抹膩子填滿，防止雨水進入。剛性梁一般設計在現場刷最后一道面漆，在這之前，應全面巡查油漆破損，嚴格按工藝要求進行修補涂裝。注意手工打磨清潔度和各道補漆（底漆、中間漆和面漆）的漆膜厚度達標。

結語

嚴格按照要求進行，這樣才能將防腐涂料的作用最大化，延長剛性梁的使用壽命，降低使用單位的維護成本。

參考文獻

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