电厂钢结构防腐蚀技术现状及发展趋势

电厂钢结构防腐蚀技术现状及发展趋势

陈腾飞

中国电建集团核电工程有限公司（山东鲁能光大钢结构有限公司）山东 济宁市 272000

摘要：随着我国整体经济的飞速发展以及社会大众的生活质量不断升高，当前电厂工程在我国各个地区都在不断地建设过程中，近年来我国电厂的数量也在不断增多。在电厂工程建设中，钢结构以其自重较轻、安装便捷且具有良好的抗震能力被该类工程广泛应用。但随着这类构件的应用时间不断增长，其自身性能上的缺陷也逐渐凸显出来。很多电厂中的钢结构由于其周围安装环境的影响，会出现被腐蚀现象，因此为电厂的稳定安全运行埋下很大隐患。基于此，本文将以山东地区一火电厂为例，探讨电厂钢结构防腐技术的发展现状以及未来发展趋势。

关键词：电厂；钢结构；防腐蚀技术；发展趋势

前言：在火力发电厂建设过程中，经常会运用钢材质的构件或者大型的钢结构。这些钢结构多被安装在室外环境中，因此受周围环境因素的影响，在安装一段时间后会受到不同程度上的腐蚀，大幅度降低钢结构的整体质量。并且由于火电厂中所安装的钢结构通常规模较大，因此并没有对其采取系统的全面的防腐蚀措施，这也是火电厂在发展后期维修成本较高的主要原因。基于此，相关管理部门应重视整个火电厂钢结构的防腐蚀工作，运用先进的防腐蚀技术，提升钢结构的耐久性与稳定性。

1、火力发电厂钢结构的腐蚀现状分析

近年来我国山东地区的电厂在建设中，整个电厂的主体结构多为钢结构，由于这类材质的原材料不仅具有比较高的载荷能力，同时自身的材料强度也非常高，并且所产生的建设成本与其他材料相比也具有很高优势。当前很多火力发电厂的钢结构的建设原材料都是由低碳钢或者低合金钢来构成，这些材料的应用弊端是自身的耐化学性以及耐腐蚀性都相对较弱。在工业化进程不断发展的今天，工业的飞速发展造成大气中的工业排放废弃物也在不断增加，这些现实因素使火力发电厂外部的钢结构的腐蚀速度明显加大。

2、火力发电厂钢结构的防腐技术以及未来发展趋势

2.1涂料涂层防护技术

运用涂料涂层技术对火电厂露天钢结构进行防腐蚀施工，主要是在钢结构的表面涂抹一层防腐蚀涂料，如带锈涂料、纳米涂料、含氟涂料、聚脲弹性体涂料等等。在以往的防腐措施中，相关技术人员通常会运用富锌涂料作为航结构防腐的主要用料。但近年来一些电厂受所在区域的影响，这类材料的土层性能随着周围大气中腐蚀因素的增加，其防腐蚀效果存在明显下降。与此同时，由于富锌涂料在应用过程中，其内部环氧防腐蚀粉末中的锌含量非常高，且将其喷涂在钢结构上会出现密性较差，且在钢结构表面的附着力相对较低等现象，相关施工人员在施工过程中会产生大量的锌蒸汽，这也是造成富锌涂料应用范围受到限制的重要原因。基于此，相关技术人员开始对该类涂料进行优化研究，同时也在开展相应的防腐蚀实验。在实验过程中，相关研发人员将该类涂料中的锌粉运用石墨烯来替代，通过降低该涂料中的锌粉含量，将石墨烯以改性与分散的方式将其融入该材料中，这不仅使土层的耐腐蚀的时长达到了105d以上，这一耐腐蚀时长和原有富锌涂料相比，是传统富锌涂料耐腐蚀时长的4倍。

以山东省地区一火电厂为例，该电厂中的500KV变电联网工程中的高塔架都是大型钢结构，该企业运用了经改良后，含有石墨烯的富锌涂料对其进行防腐蚀操作，并且在喷涂涂料以后，对其展开定期检测工作。其中，受到腐蚀的钢结构如图1所示，刚涂装完毕的大型钢结构塔架的表面状态整体面貌如图2所示。在经过2两个月的监测以后，该高塔架上的钢结构局部面貌如图2所示。由此可见，火电厂中的大型钢结构在经过含有石墨烯的富锌涂料处理以后，能够起到比较理想的防腐蚀效果。

（图1）

（图2）

（图3）

2.2热镀锌及其合金防护技术

热镀锌也是当店火电厂应用比较广泛的一种防腐蚀措施，该技术其主要是通过将钢、不锈钢等一些金属构件在安装之前，将其侵入到高温熔化的锌液中，使钢结构材质的构件在安装过程中，其表面能够具有一层比较厚的锌镀层，进而起到较好的防腐蚀作用。这一防腐技术最早是由法国人发明出来，随后奥地利人首次降低运用在电厂的建设过程中，由于该技术在应用以后，后期并不需要对其进行维护，且防腐效果良好，因此有很长一段时间钢结构的防腐都是运用该种方式。但随着工业领域不断发展以及冷轧带钢的不断优化与完善，热镀锌技术也发展过程中脱颖而出，该技术的主要原理是运用镍合金或者Zn-Ni-Sn-Bi合金降低热镀在钢结构表面，其所产生的防腐蚀效果是传统镀锌层钢结构的19倍。但热镀锌工艺在应用一段时间以后，该技术的缺陷与弊端逐渐凸显出来，如工艺耗能过高，产生严重的生态环境污染，且出现产能过剩的现象，因此我国在可持续发展的不断落实与完善，相继出台了多项抑制热镀锌工艺发展的相关政策，这种现状使热镀锌产业不得不快速解决传统弊端，逐渐向着低能耗、轻量化、高性价比的方向上发展。在此背景下，相关研发人员将传统热镀锌工艺中添加了一些合金元素，通过这一举措能够全面降低热镀锌的生产成本以及污染情况，且具有较高的防腐性能。图4为我国山东省某一火电厂运用热镀锌技术防腐的栅格板。

（图4）

2.3热喷涂防护技术

热哦恩图技术其主要是一种在钢结构表面采取二次防护措施的一种防腐技术，该技术在应用过程中，其具有比较明显的组织结构，在实际操作中，主要是将一些、非常细微的熔融或者还没有完全熔融的金属颗粒，通过较大作用力，将其堆叠在钢结构的表面上，使钢结构表面形成一套完整的镶嵌式的涂层，进而起到良好的防腐蚀效果，现阶段我国各地区火电厂比较常用的热喷涂防护技术主要有锌涂层、铝涂层、合金涂层等等。这一防腐蚀技术不仅能够有效保障钢结构不受服饰，同时还具有物理隔离的功能，这也是现阶段性价比最高，且防腐蚀性能最好的一项防腐技术。这一技术最早由瑞士人发明出来，在二十世纪九十年代中期，美国相关人士在沿海区域对该技术开展了挂片实验，实验结果显示该技术能够实现良好的防腐效果，并且能够在沿海地区或者其他环境相对比较恶劣复杂的区域中应用。该技术最早在我国上海喷涂机械厂首次应用，将该技术应用在淮南输电线路铁塔上以后，该铁塔在20年之间没有发现任何腐蚀现象，并且钢结构的涂层保留比较完整，无需对其进行二次维修或者修补。我国山东省某火电厂运用该技术进行了大量的挂片实验，并且得到了非常理想的防腐效果，能够满足20年以上的防腐要求。

结束语：综上所述，在火电厂运行与发展过程中，由于钢结构的建筑物或者相关设施非常多，因此防腐蚀是一项非常重要的工作内容，能够大幅度降低火电厂的运营成本以及对钢结构的维修维护成本。在钢结构防腐蚀技术的应用过程中，富锌涂料以及热镀锌等技术在防的基础上均会产生一系列不良副作用，因此，在未来防腐蚀技术的发展过程中，热喷涂防护技术、石墨烯防腐涂料以及复合新材料等技术，以其环保、节约高能效的优势，是当前比较理想的钢结构防腐蚀技术，同时也钢结构防腐工作应对沿海环境或者其他恶劣环境的未来发展趋势。

参考文献：

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