排烟冷却塔内壁防腐

冷却塔情况概述 

     #4冷却塔于1977年12月投入使用，经过近30年的运转水塔外壁出现风化腐蚀，更为严重的是喉径以下由于钢筋锈蚀体积膨胀（2.5倍）造成砼体基面开裂、拱起、脱落直接影响砼体的使用寿命。从砼基体的腐蚀机理进行分析研究,拿出科学有效的冷却塔内壁防腐方案。

冷却塔混凝土的腐蚀机理 

     混凝土的碳化：是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3＋H2O。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe2O3 和Fe3O4，称为纯化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。 在电厂由于雨水、雾气及湿热蒸气与空气中SO2、CO2、氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀。其作用过程如下：
酸性气体的侵入
在水分浸透的同时，由于碳酸气、氯离子等的渗透引起混凝土中性化。
钢筋的腐蚀
由于浸入的水、气、氯离子等，钢筋被腐蚀。即使不中性化，钢筋表层所含水分，也会使钢筋发生腐蚀。
裂纹产生
由于钢筋被腐蚀、体积膨胀（2.5倍），混凝土产生裂纹。
强度降低
腐蚀物质从裂纹处进一步浸入，加速钢筋的腐蚀、体积膨胀，从而降低混凝土强度。总之，腐蚀会造成混凝土结构的强度降低，从而大大缩短冷却塔的使用寿命。采用防腐涂料对冷却塔混凝土结构防腐是一种行之有效的措施，可以起到以下作用
---- 在砼表面形成屏蔽阻隔层，以阻止氯离子、二氧化碳等腐蚀介质浸入砼造成腐蚀。
---- 对于已碳化、疏松和开裂的混凝土表面起增强作用。
---- 通过涂装可使冷却塔获得与周围环境景观相协调的色彩。
冷却塔防腐蚀涂料的选用

由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防腐蚀涂层具有良好的耐碱性、附着力和抗渗透性，另外，涂层本身还应具有良好的耐候性和长效性。对于混凝土结构其涂层表面应具有极佳耐候性，耐日光紫外线降解，耐盐雾及海洋大气腐蚀，在有效防护期内不出现严重粉化及变色、脱落、开裂等现象。 根据 SDJ69-81 《电力建设施工及验收技术规范》、GB50046—95 《工业建筑防腐蚀设计规范》和GB50212—2002 《建筑防腐施工及验 收 规 范》等相关标准要求，环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂料品种，根据国内外冷却塔混凝土防腐涂装的经验来看，选用以下涂料可以获得良好的涂 装效果：
钢筋防腐 --选用L0B-2D环氧防腐底漆防腐
L0B-2D环氧防腐底漆防腐是一种高固体份低粘度的防腐底漆，涂层具有较强的附着力、硬度和柔韧性,可带微锈施工．
3.2 旧砼界面处理剂、防水胶浆 --- 选用TN-922泰能强力胶 由TN-922泰能强力胶、4.25# 普通硅酸盐水泥、细砂等组成，按一定比例配制成膏状，涂敷在砼基体上形成防护涂层。由于混凝土表面凹凸不平,需用聚合物砂浆补平,具有极佳的附着力和强度、耐碱性，是一种理想的补平材料，可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性，提高涂层的抗渗透性。
性能：具有防渗、防水、防腐的作用，涂层的抗剪切强度≥3.5MPa，抗渗性≥1MPa，其寿命是普通混凝土的4倍。已成功应用于长江三峡、小浪底水利水电工程中的砼结构、污水处理池和发酵池防护等。
3.3 封闭底漆 --- 选用L0B -3S 混凝土专用耐酸防水涂料 L0B -3S 混凝土专用耐酸防水涂料是一种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆，它可在潮湿基面施工，并能深入渗透进混凝土毛细孔，反应固化后锚固和封闭基面，为后道涂装提供良好表面。已成功的在全国五十多个电厂的冷却塔及循环水沟的防护中得到应用。
混凝土基体和钢材相比较为疏松多孔，故涂装渗透性封闭底漆以增强其表面强度，增加涂层与混凝土的附着力，还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。
3.4 外壁防腐涂料 --- 选用L0B-2Y 航空标志防腐面漆（脂肪族聚氨酯面漆） 该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面漆，涂膜具有极佳的耐盐雾性、耐酸碱大气腐蚀性；附着力强、耐湿热抗冻融；在混凝土表面形成一层屏蔽阻隔层，以阻止氯离子、二氧化碳等腐蚀介质浸入混凝土造成腐蚀。在强烈日光紫外线照射不易降解、粉化和变色，能使涂层长期保持良好外观。

冷却塔混凝土涂装配套方案
4.1 冷却塔混凝土涂装方案的确定要考虑以下因素:4.1.1混凝土表面状况
混凝土是否有开裂现象，表面平整光滑度，疏松度和强度等；冷却塔建成后经过近29年使用，混凝土表面因腐蚀出现裂纹、松动、凹陷、孔洞、露砂及钢筋严重腐蚀等现象，在涂装时需应采取不同的防腐处理措施。4.1.2 防腐层是否有抗裂性设计要求
如果已出现混凝土内钢筋腐蚀造成混凝土开裂，涂装后是不能保证涂层因混凝土的进一步开裂而出现裂纹，这将造成局部防腐涂装失效，在这种情况下---- 视原混凝土开裂程度和防腐设计要求进行局部粘贴玻璃纤维布是可行的防裂措施。4.2 防腐防腐蚀设计方案4.2.1 前期处理
按5.1条执行。
4.2.2 钢筋防腐
钢筋选用L0B-2D环氧防腐底漆防腐。
4.2.3 砼界面处理剂
选用TN-922聚合物胶砂浆。
4.2.4 基面找平
采用刮涂的方式对基面缺陷用聚合物胶砂浆找平。
4.2.5 封闭底漆
选用L0B -3S混凝土专用耐酸防水涂料做封闭底漆，可采用滚涂或刷涂一道（厚度约35um，用量0.15kg/㎡）。
4.2.6 防腐涂层
涂刷L0B-2Y航空标志防腐面漆2道（厚度约80um，用量0.35kg/㎡）。
4.2.7 涂层寿命
采用此涂装方案，在电厂大气环境下，15内年不需重涂和维修。
注：对于不同的涂装方式和不同的环境，涂料用量的数值会有不同。

冷却塔防腐施工工艺及质量控制措施
5.1 前期工作5.1.1 基面处理 搭设脚手，安装吊船，经安全检查后用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层；凿去胀裂或松动的混凝土，断裂缝及渗漏处凿成“V”型坡口；用高压水枪喷射冲洗或钢丝刷清理干净，要求露出水泥本色。 质量要求为：冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动，局部混凝土凸面磨平，方能进入下一工序。 5.1.2 钢筋防腐
对冷却塔裸露钢筋进行除锈达到国标St3级，涂刷LOB-2D环氧底漆二道（用量 0.30kg/㎡）。
注：若钢筋直径腐蚀到30℅以上，就必须进行植钢筋加固处理。
5.2 配 料
5.2.1 防水胶浆配制 TN-922泰能强力胶、4.25# 普通硅酸盐水泥按1：1.2 的比例配制，搅拌均匀静置5-10min，使胶与水泥充分反应，再搅拌成有光泽的糊状胶浆。
5.2.2 聚合物砂胶浆 TN-922泰能强力胶4.25# 普通硅酸盐水泥、细砂按1 ：1.5 ：1 配的比例配制，搅拌均匀静置 5-10min，使胶与水泥充分反应，再搅拌成有光泽的糊状胶浆。
5.2.3 L0B-3S 混凝土专用耐酸防水涂料、L0B-2Y 聚氨酯防腐面漆配制 A、B 组分按标签说明配制。
5.2.4 配料工具 25L配料桶两个，50KG台秤一台，电动搅拌器一台。
配制方法 设专职配料员严格按说明书进行。
基面找平：
首先对塔体外壁较大的凹坑、孔洞、裂缝用特种喷枪喷扫一遍聚合物砂胶浆做界面剂，干燥后（约2小时）；用刮刀刮涂聚合物砂胶浆进行局部找平。
对断裂缝及渗漏处必须粘贴网格无碱玻璃纤维布，并要求高出周围壁厚度不小于10mm，搭接面不小于100mm，干燥时间为24h。
塔体外壁防腐过度层
在保证基面清洁的前提下，用特种喷枪喷涂或刷涂2-3遍防水胶浆（不允许漏涂，不允许露砂），涂层间隔1-2h。
5.5 封闭底漆施工 LOB-3S混凝土专用耐酸防水涂料为双组份，在使用前将甲乙组份混合后搅拌均匀后即可使用，要求涂刷完成涂膜干燥（2-3h）后，混凝土表面密实，有可见漆层。
5.6 防腐涂层施工
L0B-2Y 航空标志防腐面漆（脂肪族聚氨酯面漆）为双组份，在使用前按规定比例将A、B组份混合搅拌均匀后，可采用刷涂、辊涂或喷涂方式施工两道，涂层间隔1-2h。
5.7 质量检查该工程可执行如下规范和标准： SDJ68-1987 电力建设施工及验收技术规范
GB50212-2002 建筑防腐蚀工程施工及验收规范
GB50224-95建筑防腐蚀工程质量检验评定标准。
每道涂层均要做好检验记录， 发现漏涂等缺陷及时修补，最后一道涂层检验后由检验员报请业主做检验验收，并填写验收报告。

施工组织

6.1 人员组织结构
项目经理 1人； 安 全 员 1人； 质 检 员 1人配 料 员 1人； 施工人员 22人。
6.2 项目经理
负责工程全面工作，服从甲方管理做好协调工作，确保工程保质保量完成。
6.3 施工安全
设立专职安全员1人，负责监督检验施工设施及施工人员的安全措施是否到位，制定安全规范操作书，负责施工人员的安全培训，并与每人签订安全用工协议书。没有通过安全考试的人员不得上岗。进入现场施工人员必须戴安全帽，高空作业必须戴安全带等必要的安全措施。
对违反安全规范的施工人员，安全员有权停止其工作。
施工现场严禁吸烟，保持现场清洁，做好文明施工。
6.4 质量检验
严格按自检——互检——专职检验进行每道工序检验。每道涂层应有明确的检验记录，涂层不允许有起泡、龟裂等现象存在，对不合格涂层应及时修补。
5.5 材料采购
材料采购要严把质量关，供应商要做到三证齐全，货比三家。服从甲方管理，材料在施工前三至五天运到现场。
6.6 施工进度施工周期为35--45天（各工序可交叉进行），完工后7天即可投入使用。