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猴山水库工程防腐蚀处理方案探析

2023-02-21苏或

东北水利水电 2023年2期
关键词:磨料防腐蚀环氧

苏或

(法库县水利事务服务中心,辽宁 法库 110400)

1 工程概况

猴山水库地处绥中县西部,距县城35 km,坝址在绥中县范家乡赵家甸村,位于狗河中游。水库的主要任务是向东戴河新区供水,兼顾汛期防洪,同时满足农业灌溉。水库控制流域面积377 km2。总库容约1.6 亿m3,为大(2)型水库。工程建筑物设有溢流坝、引水坝、门库坝、混凝土挡水坝等。

水库的设计水位为134.89 m,校核水位为136.27 m,正常水位为134.00 m,防洪限制水位为131.50 m,死水位为107.00 m。挡水坝段属混凝土重力坝,设计洪水标准为100 年一遇,校核洪水标准为1 000 年一遇。水库通过输水隧洞把水存蓄到大风口水库,再经由大风口水库向东戴河新区供水。

2 地质情况

2.1 地形地貌

猴山水库地处“U”型河谷,左岸山体为裸露陡直岩体,顶高程153.53 m,坡角约70°,为大谷山的南麓,山顶浑圆,坡积物较少,植被较茂盛,多为果树。其北侧鞍部是人工开挖的岩槽,底宽5.00~10.00 m,底高程约111.80 m,两侧岩体裸露。右岸山体较陡,坡角约45°,坡脚相对较缓,坡积物较多,植被欠发育,最高山顶高程约470 m。

2.2 地层岩性

水库大坝的地层岩性主要为太古界混合花岗岩(Mr1)、中生界白垩系义县组(K1y)、第四系松散堆积物(Q4apl,Q4dpl,Q4s)和燕山晚期第一阶段侵入的潜火山相流纹斑岩((Q)λπ53(1))。

2.3 水文地质条件

1)地下水类型

坝址区地下水的类型主要为:基岩裂隙水,主要储存于两岸基岩上部因风化、构造形成的裂隙中,左岸坝端较为发育;构造裂隙承压水,沿F1 下盘裂隙发育的部位露出,接受基岩破碎带裂隙水和潜水补给,经深部循环排泄于地表,在坝址于汤口呈线状分布承压温泉,水温高达48 ℃,灰色,有较浓硫化氢气味;第四系孔隙潜水,主要储存于两岸漫滩及阶地的砂卵砾石层中,层厚约4.00 m,与河水连通密切,主要接受大气降水补给,排泄于狗河,径流条件好,水量较富余,多用于灌溉水源。

2)地热

根据对左岸坝端附近钻孔A1,A2,A10,A16,A17,A-1 的地热进行观测显示,水温介于19~27 ℃之间,且水温有随深度的增加而增高的变化趋势。

3)地下水化学特征

对狗河河水和坝址温泉水进行取样分析,水质分析结果见表1。

表1 水质分析成果表

3 防腐蚀处理方案

工程涉及防腐蚀的项目主要包括混凝土防腐蚀,闸门、拦污栅、埋件的防腐蚀,启闭机防腐蚀,压力钢管防腐蚀等。

3.1 混凝土

工程水泥宜选用质量稳定的水泥,不宜使用早强水泥。坝体建基面以上0.2 L 范围内、溢流面及闸墩部位采用中热硅酸盐水泥,其余采用普通硅酸盐水泥。

溢流坝面、闸墩及上游GRC 复合挤塑板表面采用环氧胶泥防护,环氧胶泥是以固化剂、改性环氧树脂及特种超细填料等为基料而制成的抗磨蚀、高强度、粘结牢固的新型材料,其颜色应保持与大坝混凝土的颜色相同。

3.2 闸门、拦污栅、埋件

除已采用镀铬和镀锌部件的表面、不锈钢件的表面不用防腐外,埋入混凝土部件的表面采用涂刷苛性纳环氧水泥沙浆的防腐方案,闸门、拦污栅等设备的外露表面采用先喷锌后喷漆的联合防腐方案。

3.3 启闭机

启闭机表面在进行防腐之前,要彻底清理焊渣、氧化皮、铁锈、灰尘、油污等,直至合格后再实施喷漆防腐。

3.4 压力钢管

坝内埋管只做内防腐,采用无毒涂料,干膜厚度不小于0.4 mm。埋地钢管的内壁、外壁均做防腐处理,外防腐方案采用先喷环氧煤沥青漆,再缠绕玻璃丝布;内防腐采用无毒涂料,干膜厚度大于0.4 mm。

4 防腐蚀工艺

4.1 表面前期处理

1)处理前应将基体表面清理完毕,并将基体表面的铁锈、焊渣、氧化皮、油污、灰尘等污染物清理干净。

2)表面前期处理应采用喷射或抛射磨料除去铁锈,磨料应光洁、干净,最好采用天然矿物磨料,如石英砂、金属磨料、金刚砂、熔融刚玉和碳化硅等磨料,粒度一般选择范围为0.5~1.5 mm。人造矿物磨料的粒度可稍大些,一般为0.5~2.0 mm,压缩空气应经过油水分离器除去油和水份等。

3)表面的除锈质量等级应符合GB 8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的规定,达到Sa2.5 级,使用目视对照照片评定。除锈后,表面粗糙度数值应达到40~70 μm。粗糙度的检测方法采用专用检测量具或比较样块。

4)与混凝土接触的基体表面除锈等级按GB/T 8923.1-2011/ISO 85011-1-2007《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》中的规定,达到Sa1 级,除锈合格后涂刷苛性纳环氧水泥沙浆进行防腐处理。

4.2 锌层热喷涂

1)锌丝纯度不低于99.95%,应采用99.99%。锌丝应光洁、除锈、除油、无折痕,采用锌丝直径为2.0~3.0 mm,见表2。

表2 单层锌层的厚度和最小局部厚度

2)锌层厚度宜采用150~200 μm,分两次喷涂完毕,单层锌层的厚度和最小局部厚度也要符合表2 的规定。

3)钢材表面经前期处理后,基体表面应安排尽早防腐,通常情况下要在120 min 内进行,如果天气晴朗,环境温度适宜的条件下,最长也不应超过480 min。如环境的相对湿度超过85%、温度低于10 ℃、钢材表面温度未高于大气露点3 ℃以上则不得进行防腐处理。

4)锌层喷涂工艺质量要求压缩空气应干燥、清洁,压力不得小于0.4 MPa。喷涂角度要与钢材表面垂直,倾斜角度要小于45 ℃,与基体表面的距离为100~200 mm。一次喷涂厚度控制在25~80 μm 范围内。喷涂带宽要有1/3 单位的宽度交叉覆盖。

5)锌层的质量要无鼓泡、起皮、粗颗粒、孔洞、裂纹等缺陷。

4.3 漆膜喷涂工艺要求

漆膜要在锌层尚有一定的温度时进行,喷漆时宜采用喷枪施工,表面光滑平整;漆膜涂装时要对前一层的漆层外观质量进行检查,喷涂时要对漏涂、流挂、皱皮等缺陷进行清理,用专用工具检测漆层厚度;漆层涂装完毕后,表面质量要光滑、无色差,无皱皮等质量缺陷。

5 结语

上述防腐蚀处理方案在其他水利工程的实践中也得到了成功的运用,不仅满足工程的使用要求,还提高了工程质量,延长了工程使用寿命,为以后类似工程的设计提供了理论支持和依据。

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