沿岸地域の発電所の鉄骨構造の防食スキームに関する簡単な分析

大規模な火力発電所では、多数の鉄骨構造物（ボイラー鉄骨、プラント鉄骨など）や機器、パイプラインが屋外に設置されています。鉄骨構造には、軽量構造と優れた包括的な機械的特性という利点がありますが、環境にさらされた鋼は、腐食条件から保護または隔離されていない場合、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、最終的には酸化されます。働く能力を失う。沿岸部に立地する発電所は、年間を通して高温多湿、大気中の塩分濃度が高く、発電所の局所腐食環境であるフライアッシュ、二酸化硫黄、水蒸気凝縮などの特性により、 、より適切な塗装防食スキームを設計および採用するには、さまざまな腐食要因を十分に考慮する必要があります。長期間の防食を実現するために、再塗装の回数を減らし、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

塗料防食を使用する設計思想は、一般に腐食環境または媒体に応じて、表面処理条件が異なり、塗料コーティングのさまざまな成分を使用し、保護寿命要件および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。 「コーティングとワニス -- 保護塗料システムによる鉄骨構造の防食」)、プロジェクト サイトの大気環境は C4 クラスに分類されます。塗料の耐久性により、塗料の設計寿命には短期、中期、長期の3つの基準があります。現在、ほとんどの火力発電所の塗装設計寿命は10～15年です。

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、最も一般的に使用される防食方法です。鋼を一定の厚さの緻密な材料​​でコーティングすることにより、鋼と腐食性媒体または腐食性環境が分離され、防食の目的が達成されます。昔は乾性油または半乾性油と天然樹脂を主原料とした塗料であったため、一般的に「塗料」と呼ばれています。現在一般的に使用されている塗料防食スキームには、主に亜鉛リッチコーティング、溶融亜鉛メッキ、およびコールドスプレー亜鉛が含まれます。

2.2 溶融亜鉛めっき液

溶融亜鉛めっきは、良好な保護性能を持つ緻密で厚い亜鉛保護層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。実際の操作では、溶融亜鉛めっきの技術パラメータが適切に制御されていないと、溶融亜鉛めっきコンポーネントの防食保護寿命が深刻な影響を受けます。容積が限られており、400 ~ 500 ℃ の亜鉛浸漬めっきの温度であるため、鋼構造は、特にシームレス鋼管、ボックス構造部品などの場合、熱応力の変化と熱変形さえも引き起こします。亜鉛メッキは、メッキ溝のサイズと輸送によって制限されます。これにより、多くの大型コンポーネントの構築が非常に不便になります。さらに、プロセス汚染が大きく、廃水と廃ガスの処理コストも高くなります。亜鉛層は約 15 年間消費されると、再亜鉛メッキできず、酸化することしかできません。鉄骨構造の耐用年数を保証する他の手段はありません。

上記の制限に基づいて、溶融亜鉛めっきは、発電所のプラットフォーム エスカレーターのスチール グリルでのみ広く使用されています。

2.3 ジンクリッチコーティングスキーム

ジンクリッチプライマー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はエポキシジンクリッチ塗料を屋外の鉄骨構造、補助機械、およびパイプラインプライマーとして使用しています。ジンクリッチ コーティングのプロセスは、一般的に 1 つのジンクリッチ エポキシ プライマー 50 〜 75μm、2 つのエポキシ鉄中間塗料 100 〜 200μm、2 つのポリウレタン トップ ペイント 50 〜 75μm、合計乾燥膜厚 200 〜 350μm と見なされます。沿岸地域の発電所の腐食性の高い環境では、一般的な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、2 ～ 3 年後に大規模な錆が発生します。腐食防止メンテナンスは、プラントの寿命中に数回実行する必要があります。

2.4 コールド亜鉛溶射方式

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、コールドスプレー亜鉛の酸化速度が大幅に低下します。コールドスプレー構造により、熱膨張とコールド収縮の穴率も非常に低くなり、コールドスプレー亜鉛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、ワークショップだけでなく、ワークピースのサイズや形状の制限なしに現場でも適用できます。コールドスプレー亜鉛製品は、鉛やクロムなどの重金属成分を一切含まず、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を含まないため、安全で衛生的です。上記の利点に基づいて、冷間亜鉛溶射プロセスは、沿岸地域の発電所の屋外鉄骨構造の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

上記の3つの火力発電所で一般的に使用されている防食スキームの比較を表1に示します。防食塗料メーカーに相談した結果、ジンリッチ塗装（「ハイホンエルダー」塗料を使用）を採用した場合、下塗り65μm、上塗り80μm、中塗り180μmを塗装した場合、材料費は約500円でした。 700万元。コールドスプレー亜鉛を使用する場合、コールドスプレー亜鉛の厚さは180μm（シーリングペイントとトップペイントを含む）で、国内のペイント材料のコストは約800万元、輸入ペイントのコストは約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、亜鉛リッチコーティングスキームは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.コールドスプレー亜鉛スキームの15年間の経済的利益は、亜鉛リッチコーティングスキームのそれよりもまだ大きい.

上記の分析と比較から、冷間亜鉛溶射スキームには、長期的な防食、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、および低ライフコストという利点があることがわかります。ボイラ鉄骨などの大型鋼構造物には冷間亜鉛溶射防食工法を推奨した。

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 エリアの鉄骨構造物には、冷間亜鉛注入による腐食防止計画を優先することを提案します。発電所プラットフォームのグリッドプレートには、高温亜鉛浸漬方式を採用する必要があります。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い、コストが手頃な場合はコールドスプレー亜鉛コーティングスキームを優先し、価格がそれを超える場合にのみ亜鉛リッチコーティングスキームを検討することをお勧めします初期投資の見積もりが多すぎる。