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| 垃圾發(fā)電廠的鋼結(jié)構(gòu)防腐優(yōu)化 |
| 發(fā)布時(shí)間：2023/5/10 來源：中能興恒建設(shè)有限公司 閱讀：2396次 |
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的生活垃圾處理方式是焚燒發(fā)電，而一般垃圾發(fā)電廠采用BOT方式建設(shè)運(yùn)營(yíng)，投資方會(huì)跟當(dāng)?shù)卣灱s25年左右，到期把電廠移交給當(dāng)?shù)卣\(yùn)營(yíng)。
垃圾發(fā)電廠有大量的鋼結(jié)構(gòu)(如鍋爐鋼架、廠房鋼結(jié)構(gòu)等)。鋼結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)輕巧、綜合機(jī)械性能好、建設(shè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是垃圾發(fā)電廠的空氣中有更多的腐蝕性氣體，特別是垃圾池、卸料大廳等，暴露在環(huán)境中的鋼材會(huì)受到更多腐蝕，如果不加以防護(hù)或隔絕腐蝕條件，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)迅速被銹蝕，最后喪失結(jié)構(gòu)力造成事故。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種腐蝕因素，采取更合適的油漆防腐方案，達(dá)到長(zhǎng)效防腐、減少重涂次數(shù)、延長(zhǎng)使用壽命的目的。
一、電廠防腐油漆設(shè)計(jì)原則及依據(jù)
防腐方案的設(shè)計(jì)思路一般是根據(jù)腐蝕環(huán)境或介質(zhì)、表面處理?xiàng)l件的不同，并且按照防護(hù)年限要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，最終確定涂料的品種及涂裝厚度。
目前大多數(shù)電廠的油漆設(shè)計(jì)年限為10-15年，可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO12944《涂料和清漆對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)》判斷垃圾發(fā)電廠所處環(huán)境腐蝕類型為C5。
二、防腐方案簡(jiǎn)析
防腐方案分類：以前鋼結(jié)構(gòu)防腐方案主要有熱浸鋅和傳統(tǒng)富鋅漆兩種。
熱浸鋅方案：
熱浸鋅是將經(jīng)酸洗磷化過的鋼結(jié)構(gòu)在容積有限且溫度≥440℃的高溫鋅液內(nèi)浸鍍，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力變化甚至熱變形，尤其是對(duì)一些稍薄的鋼管、構(gòu)件等;同時(shí)，熱浸鋅受鍍槽大小，運(yùn)輸限制，使得很多大型構(gòu)件浸鍍不現(xiàn)實(shí);此外，該工藝費(fèi)用高，污染大，廢水廢氣極難處理，屬于環(huán)境危害性工藝。
傳統(tǒng)富鋅涂料方案：
富鋅底漆具有一定的屏障功能，以前在很多工程作為鋼結(jié)構(gòu)、輔機(jī)和管道的底漆。但在垃圾廠或沿海高腐蝕環(huán)境條件下，普通富鋅漆防護(hù)周期較短。如廣州第三資源17年上20年底就考慮大面積維修，又如國(guó)華寧海一期工程、廣東海門一期工程，建成后2-3年也出現(xiàn)大面積銹蝕，在電廠全壽命周期內(nèi)不得不多次進(jìn)行防腐維修，浪費(fèi)大量人力物力。
隨著科技的進(jìn)步，近年鋼結(jié)構(gòu)防腐行業(yè)出現(xiàn)了純烯鋅(高性能石墨烯涂料)這一產(chǎn)品。
純烯鋅是一種雙組份、低VOC、高固含、自干、厚漿型涂料，由改性樹脂、鋅粉、純石墨烯、助劑、和稀料等組成，純烯鋅作為通用型長(zhǎng)效底涂提供嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的材料表面防護(hù)。
純烯鋅能降低腐蝕的影響并提供優(yōu)異的防腐保護(hù)，石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，涂膜中含有石墨烯可以使鋅粉之間導(dǎo)電加強(qiáng)，使涂層中的鋅粉利用率達(dá)到極致。純烯鋅的片狀結(jié)構(gòu)使其涂層形成迷宮效應(yīng)，阻止外界腐蝕物質(zhì)的進(jìn)入，同時(shí)具有良好的機(jī)械性能，在循環(huán)溫度環(huán)境下，具有良好的柔韌性以及對(duì)微小裂紋的自我修復(fù)性能，使得涂膜不易開裂脫落。
在施工過程中對(duì)高溫、高濕具有高容忍性，較高的干膜厚度也是如此，單道最厚可達(dá)350微米不開裂。具有陰極保護(hù)和屏障式保護(hù)雙重作用，鹽霧試驗(yàn)高達(dá)5000小時(shí)以上，純烯鋅不僅可以在車間里涂裝，亦可在現(xiàn)場(chǎng)施工，無工件尺寸和形狀限制。純烯鋅產(chǎn)品中不含重金屬成分和有毒溶劑，因此使用安全、衛(wèi)生，屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品。
基于以上優(yōu)點(diǎn)，石墨烯涂料已列入國(guó)家工信部《重點(diǎn)新材料示范應(yīng)用目錄》：
該材料在鋼結(jié)構(gòu)防腐中得到越來越多的應(yīng)用，例如漳州古雷煉化8km長(zhǎng)電力管廊、道慶洲6萬噸公鐵兩用橋、福廈高鐵泉州灣跨海大橋等一批重大項(xiàng)目。
三、防腐方案比較
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)HG/T3668-2009和HG/T5573-2019對(duì)比得知：在同等腐蝕環(huán)境下，質(zhì)量最好的富鋅漆耐腐蝕試驗(yàn)時(shí)間只有600h，而石墨烯鋅粉涂料為1440h，這表示石墨烯鋅粉涂料的防腐年限是普通富鋅漆的2.4倍以上!(已有廠家經(jīng)不斷優(yōu)化能耐5000h以上)
技術(shù)指標(biāo)
三種防腐方案如下表所示：
由上表得知，僅25年內(nèi)每噸鋼結(jié)構(gòu)采用純烯鋅體系涂裝比熱浸鋅節(jié)約900元，比老式富鋅漆節(jié)約4700元，若乘以全廠鋼結(jié)構(gòu)總重量，則在整個(gè)電廠全壽命周期內(nèi)可以產(chǎn)生更可觀的經(jīng)濟(jì)效益!又因沒有酸洗廢液的產(chǎn)生和減少了維修油漆的使用量，從而產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益，也順應(yīng)了碳達(dá)峰碳中和的社會(huì)訴求!
結(jié)論：純烯鋅體系是最目前垃圾電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐的最優(yōu)方案，在腐蝕環(huán)境下最有效的方式保護(hù)業(yè)主的資產(chǎn)。
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