1000MW机组排烟塔防腐施工质量控制

韩晶

（神华国华（北京）电力研究院有限公司 北京100025）

1 前言

1.1 工程概况

徐州发电有限公司2×1000MW机组(上大压小)建设工程排烟塔防腐工程，塔高167.160m，淋水面积12000m2。为了保证排烟塔的使用年，除对混凝土结构有严格要求外，尚需对混凝土表面（局部金属构件）采取涂层防腐措施。涂层防腐主要由底层、中间层和面层配套涂料涂膜组成。防腐工程包括排烟塔筒身、人字柱及支墩、水池、淋水构架、配水层梁、填料层梁、主水槽、进水沟、中央竖井、塔外回水沟、金属构件等部分。

1.2 混凝土结构

环形基础混凝土强度等级C45，抗冻等级F200，抗渗等级S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在320-380kg/m3。人字柱混凝土强度等级C45，抗冻等级F250，抗渗等级S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在340-380kg/m3。塔筒混凝土强度等级C45，抗冻等级F250，抗渗等级S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在360-380kg/m3。

1.3 防腐分区和面积

根据排烟冷却塔腐蚀环境，分为以下4个区域：

（1）塔内水汽接触和塔外壁喉部以上区域；

（2）塔内水汽接触喉部以下区域；

（3）塔内与循环水接触区域；

（4）塔外壁喉部以下区域。

1.4 防腐设计原则

排烟冷却塔防腐设计三原则为：

（1）基层处理

防腐涂层与混凝土基底有良好的附着力

（2）涂装体系

涂料具有良好的耐水、耐化学介质、耐冲刷、耐磨、耐老化，碳化、抗冻融能力、施工方便。

（3）使用年限

防腐涂料应满足免维护使用15年。

2 涂料质量控制

2.1 涂料性能指标

表1 涂料性能指标

2.2 涂料质量检测

2.2.1 检测程序

开工前对使用涂料的基本性能检测，涂装试验使用涂料性能检测，开工后各批次进场涂料性能检测等。

2.2.2 检测内容

涂料样品应送国家权威检测机构进行总体性能检测，主要检测：颜色、主漆粘度、固体含量、密度、遮盖力、干燥时间、流挂性、流平性、面漆细度、附着力、柔韧性、冲击强度、耐磨性等指标。

2.2.3 取样原则

（1）在生产厂对使用的每种涂料随机取样不少于10kg的样品，送达专业检测机构进行总体性能检测。留置检测样品，涂料检测结果存档。

（2）涂在装试试验过程中，对每种涂料取样不少于1kg的样品，送达专业检测机构进行检测。

（3）每批进场的涂料，按涂料品种分别取样检验同时留置样品。检测批的最小样本容量（套）不宜小于表3的限定值。

表2 进场涂料抽样检测的最小样本容量

注：样本容量的单位元为套，是指涂装时混合配成1桶涂料所需的各种材料组成部份。如环氧漆涂料一般为双组份，即1桶主剂和1桶固化剂组成1套。

3 混凝土基层处理质量控制

混凝土基层也是筒体施工与防腐施工的交界面，一些工程失效案例大多发生在基层与涂层的剥离，一般存在以下三种问题：

a.在不老固的水泥浆层上面直接喷涂，在短期内，涂层随水泥浆层脱落；

b.在坚硬光滑的混凝土浮浆层上面直接喷涂，涂层与混凝土浮浆结合力不足，发生脱落；

c.在涂层形成后，浮浆层下面隐藏的气孔，对整个图层的完整性造成破坏。

因此，使用喷砂、高压水和专用工具对混凝土基底进行处理和修补是保证涂料与混凝土紧密结合最重要的手段。做法如下：

（1）混凝土质量检验

混凝土基层表面必须坚固、密实，必须达到烟塔混凝土设计强度指标。

（2）喷砂处理

喷砂处理并结合手工泥铲将混凝土构件表面的浮浆、溢出的水泥渣、空鼓、蜂窝状缺陷、不稳定的松散结构、粘结较差的松散颗粒物、油污等污染物彻底清除干净。表面的灰尘使用干燥的压缩空气清理。

（3）模板接缝处错台的处理

模板接缝处两模板之间有较高（＜3mm）错台且不易打平的部位，应采用电锤或冲击钻打磨成斜面或圆弧平滑过渡，形成平缓表面。

（4）凹坑、沟缝和孔洞处理

凹坑、沟缝和孔洞应用聚合物砂浆或树脂砂浆修补填实、填平。确保整个混凝土基底表面平整。

（5）外露金属构件的处理

对于外露钢筋钢管等金属构件，将周围的混凝土凿除，使外露金属充分露出，再将外露金属沿最低处切除或切割掉，确保剩余金属低于混凝土表面3mm以下。对钢板等外露面积较大的金属构件，将其周围混凝土凿除，打磨金属板各个尖锐棱角成R2mm以上的圆弧，再用手提式砂轮机打磨除锈至St3级，按照金属防腐的设计要求，涂刷相应的金属防腐底漆和中间漆。

待涂层完全固化后，按要求处理混凝土凿除面，最后用原混凝土设计允许的材料（如聚合物砂浆或树脂砂浆等）修补凿除部分的混凝土，并确保补平。最终再与砼表面一起整体涂装。

4 涂层施工质量控制

4.1 涂装试验

正式涂装前应进行涂装试验，以确定涂料、涂层性能，确定涂装施工工艺。涂装试验应根据具体的防腐分区和涂料品种分别进行进行。

（1）基层处理

使用与涂装施工使用相同的机械设备、机具和工艺进行混凝土表面处理和喷涂，质量要求同涂装施工。

（2）用料计量

测定各层涂料耗用量（kg/m2），并与涂料理论用量比较，计算涂料损耗系数。

（3）确定湿膜与干膜厚度比

涂层湿膜与干膜厚度控制是涂料施工质量的关键点。涂层湿膜厚度在施工中可随时用湿膜测厚仪进行检验，而磁性干膜测厚仪在混凝土基层上测得的涂层干膜厚度误差大，为了精确测量湿膜和干膜厚度比，可采用钢板基层进行对比试验，作为混凝土构件涂层防腐施工的参照依据，管控涂层施工质量。

（4）涂层经7d自然养护后，取上、中、下3个部位，每个部位沿水平取3个测点，测定涂层系统的粘结强度。试验区的各种记录，包括混凝土表面处理、涂料品种、各层涂料耗用量（kg/m2）、每道涂层湿膜和干膜厚度、涂层与混凝土表面粘结强度、涂装施工的照像或录像数据等，均应记录归档。

4.2 喷涂底漆

（1）环境选择

应在无雾、无雨的天气进行施工，空气湿度应小于85%，工作表面湿度不大于6%，环境温度大于冷凝温度5℃。喷涂中如遇天气变化不适应作业要立即停工。

（2）施工前检查

喷涂前应检查工作面是否有杂物、浮尘十分重要，如有浮尘会大大降低底漆的附着力，必须先清除浮尘杂物，清除方法风吹或棉沙擦抹。喷涂采用无气喷涂方式。

（3）关键点处理

对错台有过度坡的地方要细心、缓慢喷涂，确保过度陡的上下左右漆膜厚度均匀。

4.3 腻子找平

塔筒内表面采用涂料配套腻子找平，对较大较深的孔洞和模板接口错台的地方进行重点刮抹二到三次，直至刮平、刮实。达到边、角圆弧过过渡。其作用：

（1）阻断混凝土碳化后析出的碱物质对涂料的损伤；

（2）填补混凝土表面的微孔和裂隙，使混凝土表面更平整、更密实。

表面处理合格的混凝土表面应该在3～4个小时内进行涂装。如遇风沙粉尘等致使表面质量出现问题，应按上述要求重新处理。质量控制重点是严格控制层厚不应超过设计值。

4.4 中间漆喷涂

（1）环境选择

应在无雾、无雨的天气进行施工，空气湿度应小于85%，工作表面湿度不大于6%，环境温度大于冷凝温度5℃。喷涂中如遇天气变化不适应作业要立即停工。

（2）施工前检查

首先检查腻子层品质是否达到设计要求，是否有漏涂、针孔、裂纹、碰撞破损等情况，及时修复。工作面检查是否有浮尘、杂物、雨后水迹等，如有上述情况，采用风吹扫或人工棉沙清除。

（3）施工过程检验

喷涂中要不间断的检查湿膜厚度，均匀程度要达到95%以上的合格率。后一个班次对前一个班次检查，做好明显标志。

专职质量检验员现场抽样检测，执行双85%原则。即负误差值不超过85%，负误差率不超过85%。

4.5 面漆喷涂

面漆起到抗大气风化、抗风沙磨损、抗老化、抗退色、抗恶劣气候、硬度强等特点，是保护中间漆和底漆使用年限关键所在。

（1）环境选择

应在无雾、无雨的天气进行施工，空气湿度应小于85%，工作表面湿度不大于6%，环境温度大于冷凝温度5℃。喷涂中如遇天气变化不适应作业要立即停工。

（2）施工前检查

喷涂前首先对中间漆进行一次全面仔细的检查，发现问题及时修复，在确保面漆喷涂不受任何影响后进行喷涂。如与中间漆喷涂时间间隔较长，表面有自然浮尘和水迹，必须彻底清除，确保中间漆和面漆的附着力达到设计规定标准。

4.6 涂层保护

涂层保护是容易忽略的程序，在涂层表干和实干后，不是涂层膜的最后形成，只有在完全固化后，才能正式使用。一般情况下，完全固化需在施工完毕后养护1周完成。但若环境较差，如温度低于5度或湿度大与85%，则应酌情延长。期间更要避免机械碰撞或机械擦伤等对涂层的损伤。

5 质量检验和评定方法

混凝土基层的质量检验是涂层质量保证的重要环节，因此，质量检验和评定方法检验应包括混凝土基层的质量检验及涂料施工质量质量检验两部分。

5.1 混凝土基层的质量检验和评定方法

表3 混凝土基层的质量检验和评定方法

5.2 涂料施工质量要求和检验评定方法

表5 涂料施工质量要求和检验评定方法

6 结语

综上所述，1000MW机组排烟塔防腐技术和施工质量控制，主要从原材料、基层处理和各涂层施工等方面进行质量控制。

（1）混凝土表面处理是非常必要的。

（2）“三份材料七分施工”，每道工序开工前的洁净检查是十分重要保证手段。

（3）涂装前的涂装试验是方案落实的重要环节，通过施工过程的控制湿膜厚度保证体系施工质量。

（4）使用效果是检验防腐体系成败的标准。因此，我国应着手在已运行的排烟塔中逐步建立和完善一套监测方法，总结和评价防腐体系积累经验。

【1】GB50046-2008，工业建筑防腐蚀设计规范【S】.

【2】GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范【S】.

【3】CCES01-2004，混凝土结构耐久性设计与施工指南【S】.

【4】GB50212-2002，建筑防腐蚀工程施工及验收规范【S】.