大型核电机组轴承箱表面涂漆的研究

杨大有，张华杰

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

0 引言

火电机组轴承箱涂漆，涂装一般采用喷涂和刷涂的方法；面漆和底漆一般只考虑耐油性。采用传统方法涂漆我们得到的涂装效果不易控制，不能满足核电机组的要求。因此哈汽对轴承箱涂漆进行了全新的研究。

1 涂装方面

传统的涂装时采用的喷涂和刷涂。在火电机组轴承涂漆处理时一般采用喷丸、喷砂或酸洗祛除工件表面的毛刺、结疤、氧化皮及铁锈等缺陷，然后进行刷涂底漆、刮腻子、干磨、涂面漆等工序。这样处理后的油漆表面均匀、完整、无显著机械杂质、污浊及拉伤缺陷。

对于核电机组来说这样的结果无法满足其严格的技术要求，为此我们进行了工艺改良：

1）要涂层的表面应去除所有的脏东西、油脂、油、水或其它污染物。

2）在喷丸之后增加了手工祛除工艺。即在不影响表面粗糙度时，可用砂轮磨净工件表面的焊渣和锐角，对于金属表面浮锈，可采用手工祛除。

3）在喷砂或酸洗处理完成后6 h 内，在表面发生锈蚀前尽快涂装上第一道底漆。

4）严格控制油膜厚度：a.最小厚度。对每一种涂层，涂膜厚度至少应达到规定干膜总厚度的80%。b.最大厚度。推荐最大干膜厚度不高于规定干膜总厚度的2 倍。当最大干膜总厚度是规定干膜总厚度的2 倍时，应通过肉眼和手指触摸的方法，判断油漆表面是否有缺陷（如裂纹、剥落、下垂、脱皮、隆起、起皱、干度不足等）。

5）涂料使用前，按规定的混合硬化剂，搅拌均匀后，在规定时间内对轴承箱表面进行涂漆。

2 涂料方面

以往采用铁红醇酸底漆+醇酸磁漆，这种涂装有很好的耐油性：浸泡于10 号机油中（水浴80℃）15 天不变色，不起泡，不发脆。

虽然醇酸漆性能优异，但是依然无法满足核电机组的要求。新的涂料采用纯环氧树脂油漆底漆（特殊环氧底漆）+纯环氧树脂铝漆（耐油漆）。

纯环氧树脂铝漆，不但具备纯环氧树脂油漆的特点，还因为铝粉的加入使油膜孔隙更小，油膜表面更光滑，耐油性更好。

纯环氧树脂油漆具有下列优点：

1）对钢来说，有着优秀的伸展性和粘附性。湿膜厚度70 μm（理论值），干膜厚度仅为30 μm（理论值），优于铁红醇酸底漆的湿膜厚度100～125 μm（理论值）、干膜厚度50 μm（理论值），所以更不易结痂脱落。

2）优良的抗腐蚀性。因为环氧树脂漆成膜后，在分子链上含有苯环和碳-碳键及醚键很稳定的化学结构，分子结构紧密，耐水耐油，抗腐蚀时间长。与铁红醇酸底漆相比，还具有耐化学品及耐盐雾性，适应更加恶劣的工作环境。

3）机械性能较好。具有高成膜性且成膜坚韧，在固化过程中不会产生气体，没有产生小分子副产物，有突出的可操作性及热膨胀系数低、体积收缩性小的特点。

4）快干性。在室温（20℃）条件下接触干燥仅为15 min，硬化（无黏性）干燥仅6 h。优于双组份环氧云铁漆，接触干燥约30 min，硬化（无黏性）干燥8 h。

5）涂料产品应不含铅、铬和镉等有害元素。更环保，对人身体无害。

经过从涂装和涂料的改进，有效地提高了涂装质量，使油层表面均匀、完整、洁净、光亮、无机械杂质、污浊刷痕、流挂及拉伤缺陷。涂料吸附性好，耐油、耐高温、无铅无铬无镉等有害元素，满足核电机组的安全要求。

图1 EDA、DETA 及其改性物固化环氧的弯曲强度-湿热老化次数曲线

经过多次实验得到纯环氧树脂类油漆的老化循环次数曲线，如图1。

由图1 所示的曲线可以看出，虽然老化后油漆的弯曲强度降低，但是结果依然优秀，满足核电机组要求的使用寿命长的特点。

3 结论

通过改进喷涂方法及新涂料的应用，满足了核电机组长时间运行且性能稳定的使用要求。新的喷涂方法不但使涂装表面漆膜效果更好，而且降低了涂料的损耗，节约了用工时间。通过新材料的使用，使轴承箱耐腐蚀性更好。新的涂料具有更好的抗老化性、吸附性，不易脱落，可大大减少在正常运行中的油漆老化脱落，避免堵塞润滑油管道和过滤设备，避免润滑油系统不畅、转子抱死等安全事故。新的涂漆方法已经达到了国际先进水平，对恶劣环境下防腐处理具有更深刻的意义。

［1］沈辉.环氧树脂固化体系的湿老化性能研究［D］.武汉：武汉理工大学，2009.

［2］【日】佐藤靖.防腐、防锈蚀涂装技术［M].北京：化学工业出版社，1987.

［3］虞兆年.防腐涂料和涂装［M］.北京：化学工业出版社，2001.

［4］董建梁.添加铝粉对环氧树脂涂膜膜性能的影响［J］.中国腐蚀与防护学报，1992（2）.