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变电站钢结构构支架防腐技术研究

2022-10-02熊超奇徐光彬姜文胡文博翟伟

中国建筑金属结构 2022年9期
关键词:防腐涂料防腐蚀防腐

0 引言

变电站是我国经济市场内用于输电、供电的关键场所之一,为发挥变电站在市场内更高的价值与效能,相关单位投入了大量资金用于扩建、改建、改造变电站,但在落实此项工作时,变电站负责人员与管理人员并未关注到变电站内大部分构件是由钢材料构成的,也没有结合实际情况,对钢结构构支架采取有效的防腐措施,从而对变电站收益造成了较大的经济损失与资源消耗

。根据市场不完全统计数据可知,我国变电站由于钢结构构支架腐蚀造成的经济损失超过2 000 亿元人民币,损耗的钢材超过1 000 万t。钢结构构支架腐蚀不仅对变电站在市场内的稳定运营与收益造成了较大影响,还在一定程度上影响了变电站整体的安全性。因此,如何提高钢结构构支架的防腐能力,提高钢结构构支架的有效使用寿命,成为相关负责人的关注重点。加之变电站的运行环境为室外,会长期面临恶劣的作业环境,一旦没有做好钢结构构支架的防腐蚀处理,结构将出现锈蚀的风险

。为全面落实并在市场内推进“两型一化”的建设理念,将“节约资源”作为相关工作的主要原则,基于钢结构构支架全生命周期角度考虑,设计一种可实现在控制成本基础上,满足钢结构构支架防腐需求的处理技术,以此种方式,提高变电站在市场内的综合运营水平。

1 防腐前钢结构构支架表面预处理

为确保对钢结构构支架的防腐处理达到最优效果,应在进行构件涂装设计前,进行钢结构构支架的表面预处理,预处理的目的是去除工件表面的粗糙颗粒,使其表面处于一个相对平滑、无锈蚀、无污染、无附着性杂质、无酸碱残留的状态

。处理过程如图1 所示。

按照图1 所示的流程,进行钢结构构支架表面预处理

。首先对钢结构的平整度做校准处理,处理过程中,先使用钢丝刷、纱布、锤子、铲刀等工具,将钢材表面的浮锈与呈现松动状态的氧化层进行去除处理。根据去除杂物后钢结构构支架表面的平整度情况,使用稀释试剂或辅助性清洗试剂,对钢结构构支架表面预处理进行油污等污垢的去除处理。在此基础上,使用电动设备或圆盘磨砂轮,对存在锈蚀现象的构件进行打磨处理,确保处理后的构件可以达到钢材表面锈蚀等级相关规定标准后,完成对钢结构构支架表面的预处理。

结合实际情况,提出基于喷丸法与喷砂法的钢结构构支架表面处理技术,相比其他技术此项技术可以在减少对构件损伤的条件下,降低构件的疲劳度

。喷丸法在处理过程中,将弹丸以较高的速度,喷射到钢结构构支架构件表面上,通过此种方式,使钢结构构支架表面发生细微的塑性形变,从而生成一个具有一定厚度的硬化层,并起到去除构件表面杂质的作用。其优势在于污染小,适用于清除厚度大于2mm 的中大型金属制品。喷砂法的清除效果更优于喷丸法,不会造成工件表面变形,适用于对工件表面清理要求较高的工作。作业现场如图2所示。

完成图2 处理后,需要在作业现场,进行钢结构构支架表面的粗糙度评价。结合实际情况,使用手触等方式,比较预处理前后钢结构构支架表面的光滑度

。如果处理后钢结构构支架表面过于光滑,极易在后续出现刷油漆脱皮的现象,因此,要保证处理后的钢结构构支架表面在无污染与无杂物的条件下,具有一定的颗粒感。要求处理后钢结构构支架表面可以达到Sa2.5 的除锈标准,且检测后其表面的粗糙度可以控制在35μm~75μm 范围内。

2 变电站钢结构构支架防腐涂料配比设计

为实现对此变电站钢结构构支架的防腐设计,在与变电站管理人员进行综合交涉后,决定使用本文设计的方法,进行钢结构构支架的防腐蚀设计。

在设计钢结构构支架中间层涂料时应注意,对于变电站中较高防腐蚀要求的钢结构构支架,应在刷涂防腐蚀涂料时,保证涂料在刷涂后的厚度在300μm 以上,并结合现场实际需求与实际情况,选用厚浆型的涂料增加单次刷涂后的涂料厚度

。如果单次刷涂无法达到预期的效果,可以采用增加刷涂厚度的方式,确保结构层达到重度防腐蚀效果。

按照上述方式,设计钢结构构支架不同结构层的防腐涂料方案。设计内容如表2 所示。

按照上述方式,进行钢结构构支架不同结构层的防腐涂料的设计,在此基础上,考虑到钢结构构支架长期处于潮湿、恶劣的环境下作业,如果只使用普通的面漆无法达到预期的防腐蚀效果

。因此,可在上述内容的基础上,配套使用多重防腐涂料进行结构层的防腐试剂,以此种方式,完成对变电站钢结构构支架防腐涂料配比与涂料方案设计。

3 钢结构构支架防腐涂装工艺

实验前,对所选的实验对象基础概况进行分析,通过对此变电站的实地勘测,明确此变电站的钢结构构支架主要由四个部分构成,具体构成如表3 所示。

作为中国最大的钾肥工业基地,盐湖股份在致力于钾盐工业的探索和发展,碳酸钾、氢氧化钾、储能熔盐等钾盐项目已形成规模,盐湖生态镁锂钾园已具雏形的基础上,也在积极谋求“巩固钾、走出钾、提升钾”,为中国钾盐钾肥工业的发展壮大和实现石化产业“十三五”“走出去”目标做出应有贡献。未来十年,盐湖将构建现代盐湖产业体系,以“活下来、好起来、强起来”三部曲为途径,用大智慧、大手笔,利用大优势、大机遇,化解大困难、大挑战,释放大潜力、大活力,实现大转型、大发展。

同时,当钢结构构支架防腐蚀作业现场的温度在30℃以上时,一些溶剂将在高温条件下处于加速挥发状态,从而出现无气喷涂的现象。此时,溶剂将在喷枪内出现挥发现象,造成干喷。为避免现场出现干喷问题,可以在喷射过程中,将喷枪与钢结构构支架面层保持较近的距离,控制喷射角度处于一个相对垂直的角度,如果在此种条件下仍存在干喷的问题,可以在喷枪中加入适量的油漆,或10%以内浓度的稀释剂,进行喷枪内部试剂的稀释。

上文从三个方面,完成了钢结构构支架的防腐设计,为检验此方法的应用效果,提高变电站钢结构构支架的使用寿命,提高其综合性能,本文将以某变电站为例,通过实测与检验的方式,进行钢结构构支架防腐设计效果的综合分析。

4 防腐效果检验

经过处理后的钢结构构支架基层结构,为了避免其表面出现氧化反应,造成结构功能失效,还需要在上述施工完毕后立即在其表面涂抹油漆材料。同时在涂抹的过程中,两次涂抹之间的时间间隔应当控制在5h 以上。当完成对第一道油漆材料后,在进行下一道油漆涂装时,应当确保涂装的间隔时间符合上述规定要求。同时,间隔时间也不得超过6h,一旦超出间隔要求时间,则会造成两层涂装材料无法形成有效连接,导致涂装失效。当超出时间后,可通过细砂纸对涂装表面进行打磨的方式,实现对油漆涂装超时的补偿。在完成涂装后,针对表面存在的尘土、杂质等还需要进行清除处理,确保涂装表面的洁净。

完成上述研究后,进行钢结构构支架防腐涂装工艺的设计。在现场进行重度防腐蚀涂料的涂装处理时,应结合现场条件,注意钢结构构支架面板的状况,结合钢板在此种条件下的温度与涂装作业环境,进行现场作业条件与涂装施工作业要求的匹配

。通常情况下,应将钢结构构支架防腐涂装工艺现场的作业温度控制在5℃以上、湿度控制在80%以下,如果遇到作业中的特殊条件或恶劣环境,注意不可以进行涂装施工处理,避免处理后的效果无法达到预期。使用温度检测装置,进行钢结构构支架表面温度的测量,使用传感器或湿度计进行环境湿度的测量,根据统计的结果数据,进行露点分析。当钢结构构支架的表面温度小于露点以上3℃时,此时钢结构构支架表面将出现凝结的水珠,判定不宜涂装。

接触氧化法去除地下水体中的铁、锰具有投资省、运行费用低等优点,但是启动速度慢,锰质滤膜的成熟难于铁质滤膜,除锰效果不稳定,采用氧化+过滤可以解决启动速度较慢的问题。因此可在接触氧化前设置前置氧化工艺,提升除锰工艺启动速度,同时保障稳定的除锰效果。前置高锰酸钾氧化虽然成本稍高,但可降低消毒副产物生成风险。

根据设计方的综合统计可知,此变电站的钢结构构支架总重量约为11.0 万t,设计中钢结构构支架量约为4.5 万件。

在与设计方的交涉中发现,此变电站在早期的运营中已经采取了部分措施进行钢结构构支架防腐设计,但由于早期防腐设计方案技术性不足,导致设计成果一直未能在实际应用中发挥预期的防腐蚀效果。加之此变电站的钢结构构支架综合布设形式较为复杂,极易在涂镀防腐涂料施工时,由于涂层不均出现掉漆或漏涂的现象。此变电站钢结构构支架分布如图3 所示。

完成上述处理后,根据钢结构构支架的防腐蚀要求,进行变电站钢结构构支架防腐涂料配比的设计。设计过程中,根据钢结构构支架的不同结构,设计不同层对应的配比

。具体内容如表1 所示。

在此过程中,先选择变电站钢结构构支架中的一个构件,对其进行防腐施工前的表面预处理,同时,根据设计需求,进行钢结构构支架防腐涂料配比的优化,按照标准的涂装工艺,进行构件钢结构构支架的防腐施工。按照标准刷涂厚度为120μm 的防腐涂料,完成对钢结构构支架的防腐施工后,使用漆膜附着力相关测定要求,使用测定仪,对防腐设计后的钢结构构支架构件漆面进行厚度与附着力检测。

预热器、蒸发器接受热水的热量,将工质R245fa加热成高温高压的蒸汽(非水蒸气),然后进入膨胀机推动转子做功,同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后,进入油分离器,分离润滑油,气体进入冷凝器冷凝成液体,液体被液体泵升压,进入预热器、蒸发器,完成一轮循环,见图1。

涂装时,设计的防腐层厚度为120μm,根据相关要求,涂装后厚度的偏差范围在±25μm 范围内属于符合质量检验要求。

将附着力划分为七个等级,表示为1~7,数值越高,证明防腐漆面在钢结构构支架上的附着力越佳,反之越差。

测试过程中,先使用盐雾在预设条件下,连续喷射6h,再在测试环境中通入二氧化硫气体,连续通入6h。将完成防腐处理的钢结构构支架构件在此种条件下暴露12h。观察防腐蚀涂层的光泽度,将其作为本文实验的测试指标。

从表4 所示的实验结果可以看出,按照本文设计的涂装工艺,进行变电站钢结构构支架的防腐作业,可以在确保涂装厚度偏差在偏差范围内的条件下,使防腐漆面在钢结构构支架上具有较高的附着力。

完成上述测试后,模拟工业大气环境,加速钢结构构支架的腐蚀,对本文设计的成果进行防腐效果检验。此次防腐测试使用的设备包括盐水喷雾机械与腐蚀气体喷射机(主要喷射二氧化硫气体与盐雾)。实验参数如表5 与表6 所示。

按照上述方式,在涂装的钢结构构支架上选择测点,对其进行检测。统计检测结果,如表4 所示。

在此基础上,将此变电站早期使用的钢结构构支架防腐技术涂装的构件作为对照组。按照上述方式,在相同的测试环境下对其进行暴露处理。

2.2 护理满意度影响因素分析 总体来看,该病区患者对护理工作的满意度较高,体现在护士经常巡视输液并及时更换液体和护士在患者需要帮助时能及时提供帮助,部分患者对病区护士的服务态度、病区环境的安静及床单位的整洁、卫生方面的满意度较低,此外,少部分患者对病区护士的护理技术、护士长能征求患者意见方面的满意度也较低。进一步分析这几个方面患者对护理工作满意度得分低的原因,发现有以下几点:

按照此种方式,进行钢结构构支架防腐性能的测试,得到如图4 所示的测试结果。

对社区服刑人员的矫正工作需要高素质的工作人员来完成。社区矫正工作人员队伍除了应包括专职工作人员外,还应广泛吸纳社会志愿者。对于社区矫正专职工作人员,由于他们的知识背景、专业学历、经验储备等方面参差不齐,省市司法局应定期组织开展社区矫正工作培训活动,丰富他们的专业知识,提升他们的工作能力。对于社会志愿者,省市司法局也应对他们进行必要的岗前培训,引导志愿者了解社区矫正的工作规范和工作流程。

图4 中,实线代表按照本文设计的防腐蚀技术进行钢结构构支架防腐蚀处理,构件在测试环境下的失光度变化;虚线代表早期使用的钢结构构支架防腐技术处理后的构件,在测试环境下的失光度变化。

天气冷下来的时候,周小羽还在读书。但现在的他已经将一天的里很多时间放在了弹棉花上。这句话的意思是说,周小羽读书不行,弹棉花倒真的学会了。现在的他就经常呆在那间罩满棉花絮絮的屋子里。

(2)敏捷团队组建。按照项目背景,选择部署单一或多种模式,并按照任务特性选择团队成员。其中,须注意审慎设置团队规模,宜小不宜大,以此保持敏捷性。对待不可忽视的人员缺口时,应优先考虑团队内部挖潜与培育。同时,亦可减少目标产品初期迭代目标。

1.2方法手术采用宫腔镜。在月经结束后4~7 d内进行手术,术前常规检查,然后进行妇科检查,根据诊断进行手术。盆腔粘连:膜性粘连、纤维肌性粘连可在宫腔镜下分离或用手术剪除。

根据图4 所示的实验结果可以看出,本文构件在完成测试后的失光度超过了80%,传统构件在完成测试后的失光度达到了120%,即传统构件的防腐层已经被完全腐蚀。综合上述实验证明,本文设计的防腐技术在实际应用中的防腐效果相对较好。

5 结语

本文从防腐前钢结构构支架表面预处理、变电站钢结构构支架防腐涂料配比设计、钢结构构支架防腐涂装工艺三个方面,开展了变电站钢结构构支架防腐技术的研究。完成研究后,通过实践检验的方式,证明了此方法在实际应用中的效果良好。因此,可以在后续的研究中,将本文方法代替传统方法,在市场内推广使用,以此种方式,强化钢结构构支架的防腐蚀能力,从而为变电站与电力相关领域在市场内的稳定、持续、安全发展提供全面的指导与技术支持,降低由于构件锈蚀导致的安全事故发生概率。

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