沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展范文

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摘要：選擇熱浸鋅技術(shù)或是傳統(tǒng)的富鋅涂料技術(shù)已經(jīng)無法滿足鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕要求，這也是現(xiàn)階段選擇應(yīng)用新型具有低能耗以及無污染特性的防腐蝕技術(shù)的主要原因。就沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀進行了深入分析，希望能夠為未來該技術(shù)的持續(xù)更新與發(fā)展提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：沿海電廠；鋼結(jié)構(gòu)；防腐蝕技術(shù)；現(xiàn)狀與發(fā)展

引言

沿海電廠由于長期處于濕氣較重的大氣環(huán)境下，因此想要保證其持續(xù)運行，具有耐腐蝕的特性是對其鋼結(jié)構(gòu)的基本要求。若沒有選擇合適的抗腐蝕技術(shù)，長此以往鋼結(jié)構(gòu)的強度會降低，更會增大斷裂以及垮塌等安全事故的發(fā)生風(fēng)險。從當(dāng)前各類技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，熱浸鋅技術(shù)或是傳統(tǒng)的富鋅涂料技術(shù)已經(jīng)無法滿足鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕要求。而隨著時代的發(fā)展變化，新型的防腐蝕技術(shù)不僅成本較低，同時具有綠色環(huán)保的應(yīng)用優(yōu)勢，為沿海電廠的可持續(xù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，這也是進一步推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。

1沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)狀分析

當(dāng)前我國沿海電廠所應(yīng)用的主體建筑結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，其不僅具有載荷大以及強度高等應(yīng)用優(yōu)勢，且制造成本較低，這也是鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用的主要原因。以發(fā)電廠為例，低碳鋼或低合金鋼是該類廠房主體鋼結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的主要材料，但需要注意的是，這類材料由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，無論是耐化學(xué)性還是耐腐蝕的性能都較差[1]。近年來，飛速發(fā)展的經(jīng)濟條件為工業(yè)注入了新的發(fā)展活力，但同時也使得工業(yè)排出的廢棄物大量增加，無論是二氧化硫還是二氧化碳，這些酸性氧化物在空氣中含量的逐漸上升均使得室外的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕速度相較以往有了明顯提升，加速了沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕進度。

2沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)的深入研究與應(yīng)用的發(fā)展趨勢

2.1涂料涂層防護技術(shù)

應(yīng)用于沿海環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)選擇的涂料多數(shù)具有防腐效果，其中富鋅涂料是最為常見的傳統(tǒng)防腐涂料類型，但從當(dāng)下的涂料應(yīng)用現(xiàn)狀來看，隨著環(huán)境的惡化與對鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用質(zhì)量的要求，該類型的涂料已經(jīng)逐漸無法滿足實際的應(yīng)用需求。通過對該種類型的涂料進行分析后，提出了與之相對應(yīng)的改良方案，這也是聚脲彈性體涂料逐漸應(yīng)用在沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)防護環(huán)節(jié)的主要原因。通過利用石墨烯代替部分傳統(tǒng)環(huán)氧富鋅涂料中鋅粉的方式，經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)該種被改良過的涂料的抗鹽霧腐蝕時間在2500h以上，相較傳統(tǒng)抗鹽霧腐蝕時間600h的涂料在性能方面有了十分明顯的提升[2]。聚脲彈性體涂層在應(yīng)用時表現(xiàn)出了極佳的應(yīng)用優(yōu)勢，具有性能穩(wěn)定以及施工環(huán)境要求低等特點，且由于其中不摻雜揮發(fā)性溶劑，因此對環(huán)境并不會產(chǎn)生較大的污染，具有可持續(xù)應(yīng)用的良好市場前景。

2.2熱鍍鋅與合金防護技術(shù)

熱鍍鋅技術(shù)簡單來說就是將鑄鐵、鋼以及不銹鋼等由金屬構(gòu)成的部件浸入到鋅液中，這樣就能夠在這些部件的表面形成一層較厚的抗腐蝕鋅層。該種技術(shù)在實際應(yīng)用至鋼結(jié)構(gòu)后，能夠讓鋼結(jié)構(gòu)的單次使用時間超過40年，并且在結(jié)構(gòu)的使用過程中不需要采取任何維護手段，這也是在近些年熱鍍鋅技術(shù)成為鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕領(lǐng)域中熱門內(nèi)容的主要原因。21世紀我國的熱鍍鋅技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，由于傳統(tǒng)熱鍍鋅技術(shù)對環(huán)境的污染較大，因此我國淘汰了諸多傳統(tǒng)設(shè)備，并為熱鍍鋅工廠制定了相對應(yīng)的制度，從而促使我國大多數(shù)的熱鍍鋅廠逐漸向著大型化與專業(yè)化的轉(zhuǎn)型方向而努力[3]。

2.3熱噴涂防護技術(shù)

這種技術(shù)簡單來說就是強化金屬表面，為金屬而形成的一層防護涂層組織結(jié)構(gòu)十分特殊，具有極佳的抗腐蝕特性。在日常應(yīng)用中作為常見的熱噴涂防護技術(shù)，包括鋅涂層、鋁涂層以及鋅鋁涂層等，在應(yīng)用層面具有陰極保護以及物理隔離等效果，該技術(shù)也是現(xiàn)階段相較其他防護技術(shù)突顯應(yīng)用優(yōu)勢最強的技術(shù)類型。該種技術(shù)最早由1910年的瑞士人發(fā)明，在1953年美國首次試驗了該種技術(shù)在沿海地區(qū)的應(yīng)用效果，大量的實驗數(shù)據(jù)表明，該種技術(shù)具有極佳的抗腐蝕應(yīng)用優(yōu)勢，直至現(xiàn)在許多國家都將此種技術(shù)確認為能夠在復(fù)雜環(huán)境下保持抗腐蝕應(yīng)用效果的涂層技術(shù)[4]。20世紀50年代，我國將此種技術(shù)應(yīng)用在了輸電線鐵路鐵塔上，時至今日仍未發(fā)現(xiàn)有較為明顯的腐蝕現(xiàn)象，涂層也沒有脫落痕跡。

2.4陰極保護

該種技術(shù)多應(yīng)用于沿海環(huán)境中，對于沿海環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕技術(shù)應(yīng)用來說，常見陰極保護技術(shù)的應(yīng)用材料主要有鋁陽極、鋅陽極以及鎂陽極。三種材料各有不同的應(yīng)用特點，主要表現(xiàn)在對鋼的驅(qū)動電壓的大小。鎂陽極驅(qū)動電壓較大，這也是其經(jīng)常應(yīng)用于土壤中的主要原因；鋅陽極的驅(qū)動電壓相較鎂陽極要小一些，但優(yōu)勢是電流的效率要高一些，無論是水中還是土壤中，均可以應(yīng)用此種方式；而鋁陽極多應(yīng)用于海洋工程或是港口處，具有極佳的應(yīng)用優(yōu)勢[5]。對于我國的大部分基層變電站來說，所應(yīng)用的接地線布局均為傳統(tǒng)的銅接地網(wǎng)，而需要注意的是，在沿海地區(qū)，由于環(huán)境的特殊性使得土壤的電阻率要低一些，因此采用這種方法需要耗費較高的成本。對于這種情況，此時應(yīng)用陰極保護技術(shù)有較高的性價比此時應(yīng)用陰極保護技術(shù)有較高的性價比，且能夠凸顯其應(yīng)用優(yōu)勢。

2.5抗腐蝕性材料

最早的具有抗腐蝕性的鋼材發(fā)明于20世紀初的歐美國家，不僅具有抗腐蝕性能好的優(yōu)勢，且能夠滿足各類建筑對于其強度與韌性的應(yīng)用需求。當(dāng)前所應(yīng)用的抗腐蝕性鋼簡單來說就是在其中摻雜適當(dāng)比例的金屬，由于成本較低且應(yīng)用效果較好等優(yōu)勢，美國與日本已經(jīng)大規(guī)模將此類型鋼材應(yīng)用于大型的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施中。我國雖然在此類型鋼材的研制環(huán)節(jié)起步較晚，發(fā)展速度卻是各國中最快的。我國在成功研制出強度在500MPa以上的抗腐蝕鋼材后，制定了統(tǒng)一的行業(yè)標準。通過在后續(xù)對該類型鋼材在沿海地區(qū)電廠的應(yīng)用跟蹤調(diào)查情況來看，應(yīng)用效果相較普通類型的鋼材要好的多應(yīng)用效果相較普通類型的鋼材要好的多無論是抗腐蝕性還是韌性都具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，這也是現(xiàn)階段各個沿海地區(qū)電廠開始大規(guī)模應(yīng)用此類型鋼結(jié)構(gòu)的主要原因。時至今日，在廈門以及舟山等沿海地區(qū)應(yīng)用此類型鋼材的發(fā)電廠，均處于較好的運行狀態(tài)。

3結(jié)語

相較傳統(tǒng)的防腐蝕技術(shù)，新式的鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕工藝，以及不斷發(fā)展的新式材料，表現(xiàn)出了極佳的應(yīng)用優(yōu)勢。該技術(shù)不僅具有維護成本低以及耐腐蝕性能強的優(yōu)勢，更為重要的是其在保護環(huán)境以及節(jié)約資源方面凸顯出了其極佳的應(yīng)用效果，為我國沿海地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

作者：田冰 單位：中核檢修有限公司福清分公司