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沿岸発電所における鉄骨構造物の防食スキームの解析

2022-10-13

大規模な火力発電所では、屋外に設置される鉄骨構造物（ボイラー鉄骨、プラント鉄骨など）や設備・配管が多数あります。鉄骨構造には、軽量構造と優れた総合的な機械的性能という利点がありますが、環境にさらされた鋼鉄は、保護されていないか孤立した腐食条件である場合、さまざまな形態の腐食にさらされ、鉄骨構造は徐々に酸化され、最終的に失われます働く能力。海辺の沿岸地域に位置する発電所の場合、大気中の高湿度、高温、高塩分含有量、および発電所自体のフライアッシュ、二酸化硫黄、蒸気凝縮およびその他の局所腐食環境の特性があるためです。、あらゆる種類の腐食要因を十分に考慮し、より適切な塗装防食スキームを設計し、長期間の腐食を達成するには、再塗装の回数を減らし、目的の耐用年数を延ばします。
この論文では、南東沿岸地域で建設中の発電所の 200 万基の超々臨界圧型炉鉄骨を対象として、現在の比較的成熟した亜鉛リッチコーティング、溶融亜鉛めっき、コールドスプレー亜鉛保護原理を紹介します。 3 種類の防食方式、および適切な環境、計画の構築、防食性能、センサーとアクチュエーター、フォローアップメンテナンスとライフサイクルコストの 3 種類の防食方式を包括的に比較し、最終的に最適化を提案します。提案スキーム。
発電所防食塗料の設計原理
塗料防食の設計思想は、一般に、さまざまな腐食環境または媒体、表面処理条件、塗料コーティングのさまざまなコンポーネントの使用、および保護寿命要件と技術的および経済的比較結果に従って、コーティングの厚さを決定します。「コーティングとワニス - 鉄骨構造の保護塗料システムの腐食防止」)、このエンジニアリングサイトの大気環境分類は C4 クラスに属します。塗膜の耐久性により、塗膜の設計寿命には短期、中期、長期の3つの基準があり、現在の火力発電所の塗装設計寿命は10～15年がほとんどです。
2.プロジェクトの防食スキームの簡単な分析
2.1 防食スキームの分類
コーティングまたはコーティングは、腐食防止の目的を達成するために、特定の厚さの緻密な材料で鋼をコーティングし、鋼と腐食性媒体または腐食性環境を分離することにより、最も一般的に使用される防食方法です。塗装前の塗装はドライオイルまたはハーフドライオイルと天然樹脂を主原料としており、これを常習的に「塗料」と呼んでいます。現在、一般的に使用されている塗料の防食スキームには、主に亜鉛リッチコーティング、溶融亜鉛メッキ、コールドスプレー亜鉛の3種類が含まれます。
2.2 溶融亜鉛めっき液
溶融亜鉛めっき方式は、緻密で厚い亜鉛保護層、より優れた保護性能を得ることができます。ただし、溶融亜鉛めっきの施工工程は厳しいです。実際の操作プロセスでは、溶融亜鉛めっきプロセスの技術的パラメータの制御は良好ではなく、溶融亜鉛めっき部品の防食保護寿命に深刻な影響を与えます。限られた量と 400 ~ 500 Å の亜鉛浸漬めっきの温度により、鋼構造は、特にシームレス鋼管、ボックス構造などの場合、熱応力の変化や熱変形さえも引き起こします。同時に、溶融亜鉛めっきはめっきタンクのサイズと輸送によって制限されるため、多くの大型コンポーネントの構築は非常に不便です。さらに、プロセスはより汚染されており、廃ガス処理コストも高くなります。亜鉛層が約15年間消費されると、再亜鉛メッキすることはできず、酸化することしかできず、鉄骨構造の耐用年数を確保する他の手段はありません.
上記の制限により、溶融亜鉛めっきプロセスは、プラットフォームエスカレーターのスチールグレーチングでのみ、発電所で広く使用されてきました。
2.3 ジンクリッチコーティングスキーム
ZINC-RICH PRIMERS は優れたシールド機能を備えているため、多くのプロジェクトで EPOXY ZINC-rich 塗料を屋外の鉄骨構造物、補助エンジン、パイプのプライマーとして使用しています。ジンクリッチコーティングプロセスは、一般的に 1 つのエポキシジンクリッチプライマー 50 〜 75μm、2 つのエポキシクラウドアイアン中間塗料 100 〜 200μm、2 つのポリウレタントップペイント 50 〜 75μm の考慮事項、総乾燥膜厚 200 〜 350μm に従います。沿岸地域の発電所の高い腐食環境条件下では、通常のコーティングの保護期間は短いです。たとえば、国華寧海発電所プロジェクトの第 1 段階と広東海門発電所プロジェクトの第 1 段階では、完成から 2 ～ 3 年後に広範囲の錆が発生しました。防食メンテナンスは、発電所のライフサイクル中に何度も実施する必要があります。
2.4 コールドスプレー亜鉛溶液
コールドスプレー亜鉛は、亜鉛粉末を噴霧抽出することにより99.995％以上の純度であり、単一成分製品の融合の特別なエージェントであり、ドライフィルムコーティングには純粋な亜鉛が96％以上含まれており、溶融亜鉛メッキとスプレー亜鉛の組み合わせ（アルミニウム) および亜鉛豊富なコーティング、溶融亜鉛めっきと同様の保護原理の利点、陰極防食とバリア保護による二重保護、従来の溶融亜鉛ホットスプレー亜鉛と比較して、耐食性が優れています。
処理温度が低いため、コールドインジェクション亜鉛の酸化速度が大幅に低下します。コールドインジェクション構造により、熱膨張とコールド収縮の穴率も非常に低くなり、コールドインジェクション亜鉛の保護性能が向上します。コールドスプレー亜鉛表面処理の要件は比較的低いです。コールドスプレー亜鉛は、ワークショップで塗装できるだけでなく、塗装工事の分野でも、ワークピースのサイズや形状の制限なしに塗装できます。コールドスプレー亜鉛製品には、鉛、クロムなどの重金属成分が含まれておらず、溶剤にはベンゼン、トルエン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤が含まれていないため、安全で衛生的です。上記の利点に基づいて、コールドインジェクション亜鉛プロセスは、沿岸地域の発電所の屋外鉄骨構造防食プロセスで広く使用されています。
2.5 防食方式の比較
表 1 は、火力発電所で一般的に使用されている上記の 3 つの防食方式の比較を示しています。例として、この沿岸地域の発電所で建設中の 2 つの数百万 Ð¿ 型炉の鉄骨を取り上げ、防食コーティングメーカーに相談した結果は次のとおりです。 Old Man" ブランドペイント)、65 μm の下塗り、80 μm の上塗り、および 180 μm の中塗り塗料で、総材料費は約 700 万元です。コールドスプレー亜鉛スキームを採用した場合、コールドスプレー亜鉛の厚さは180μm（シーリング塗料とトップコートを含む）で、国産塗料を使用した場合のコストは約800万元、輸入塗料を使用した場合のコストは約4000万元です。コールドスプレー亜鉛スキームは15年間無料で維持できることを考えると、亜鉛リッチペイントスキームは5〜7年ごとに再塗装および修理する必要があり、メンテナンスはより困難です。溶射された亜鉛スキームは、亜鉛が豊富な塗料スキームよりもまだ大きい.
上記の分析と比較から、コールドスプレー亜鉛スキームには、長期的な腐食防止、複数のメンテナンスの回避、優れた腐食適応性、便利な建設とメンテナンス、および低寿命コストという利点があることがわかります。ボイラー鉄骨などの大型鋼構造物については、コールドスプレー亜鉛防食方式を推奨している。
3 結論

沿岸地域の発電所の特殊な環境および気候条件を考慮して、屋外ボイラーの鉄骨とプラントの鉄骨構造にはコールドスプレー亜鉛腐食防止方式を優先し、グリッドプレートには溶融亜鉛めっき方式を優先することをお勧めします。発電所プラットフォーム。所有者は、コールドスプレー亜鉛コーティングの価格動向に細心の注意を払うことをお勧めします。手頃な価格の場合、価格が初期投資見積もりを大幅に超える場合にのみ、コールドスプレー亜鉛スキームの使用を優先する必要があります。ジンクリッチコーティングスキームを検討してください。

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