某核电汽轮机轴承箱涂漆问题处理与改进

张晓美， 薛进

（中国电能成套设备有限公司（烟台），山东 烟台 265116）

0 引言

国内常规火电制造过程中，轴承箱内壁采用铁红醇酸底漆加醇酸磁漆涂漆操作，制造完工后，在安装现场进行煤油试验。而某型核电机组汽轮机，引进了国外技术，在轴承箱制造时，内壁选用新型油漆，制造完工后不进行煤油试验，直接进行安装，节约了安装的时间。国内常规火电制造过程中，陡河电厂首次进行了轴承箱的涂漆操作［1］，并且运行情况良好；而大多情况下，轴承箱内壁不进行涂漆操作。当采用新型油漆后，导致设备生产时缺少相关的涂漆的操作工艺及操作经验，造成涂漆质量下降，甚至出现涂漆质量不满足标准要求的现象。本文针对该核电汽轮机组轴承箱涂漆暴露的质量问题，从工艺角度对新型涂料涂装问题进行分析，优化涂漆工艺，改善了新型涂料的油漆质量，为后续设备的制造积累了经验。

1 轴承箱涂漆情况简介

1.1 轴承箱涂漆的必要性

在汽轮机运行过程中，润滑油会产生油烟，排烟风机及时排出了油烟，造成轴承箱内部负压运行。轴承箱的负压运行就会从轴承箱中分面位置，吸入空气和部分轴封漏气，这些杂质气体极易造成轴承箱内壁产生锈蚀。当脱落的锈蚀颗粒进入润滑油中时，就会产生润滑油油质变差、堵塞油路等问题，对汽轮机的安全运行产生负面影响［2-3］。

解决这一问题的途径就是在轴承箱内壁进行涂漆操作，防止内壁生锈。而轴承箱内壁涂漆后的油漆质量，对汽轮机的安全运行又有至关重要的影响，若涂漆质量不合格，在运行时发生局部油漆脱落，会产生与锈蚀一样的负面影响。

1.2 新型涂料的优点

某核电机组汽轮机为引进国外技术，在其国内生产制造的轴承箱，内壁均进行涂漆操作，且具有非常多的成功运行案例。在轴承箱生产制造时，其内表面涂一层底漆与一层面漆，底漆采用纯环氧树脂油漆（耐油涂料），面漆采用纯环氧树脂铝漆。环氧树脂漆由基料油漆、固化剂组成，当固化剂与基料油漆混合后，在分子链上形成稳定、紧密的化学结构，具有非常好的抗油、抗水、耐腐、耐盐雾性能。环氧树脂铝漆由环氧树脂油漆与铝粉混合而成，在环氧树脂油漆加入铝粉后，细微的铝粉颗粒进入环氧树脂油漆孔隙中，使油漆的油膜孔隙更小，组织更加紧密。这就使得涂层表面更加均匀、完整、洁净，与基体表面吸附性更好，耐腐、耐油、耐盐雾性能也得到了进一步的提升［4］。

轴承箱在涂漆时，先进行外表面喷砂与手工打磨处理，清洁内外表面；清理完成后，进行第一遍底漆的涂抹；底漆干燥，检查漆膜厚度后，涂抹面漆。

1.3 轴承箱涂漆后“掉粉”问题

在该机组轴承箱的生产过程中，发现轴承箱内壁在涂抹面漆后，存在“掉粉”现象，如图1所示。即当面漆涂抹完成并晒干后，使用白布轻轻擦拭，就会出现“掉粉”现象。该“掉粉”颗粒比锈蚀颗粒要小，能够随润滑油进入汽轮机的供油管路、滤网及仪表的节流孔板等，且其具有一定的吸附性和黏性，非常容易堵塞管路，严重影响汽轮机的安全运行。

图1 轴承箱内壁擦拭后掉粉

经分析，该“掉粉”的成分为油漆成分中的固化剂与铝粉，这说明固化剂与铝粉并没有完全和油漆基料融合；油漆未很好地吸附在基体表面。产生这一问题的原因有：油漆前，轴承箱内壁表面清洁度不够好，导致油漆不能很好地附着在基体表面；在调漆过程中，固化剂与基料未完全融合，调漆的质量不合格导致油漆存在掉粉；亦或在涂漆完成后，仅仅表干完成，油漆实际未干透，导致检查时发现油漆“掉粉”。

针对这一问题，清除了轴承箱内壁的油漆，调整了涂漆工艺，重新进行涂漆。在调整的涂漆工艺中，增加了油漆的融合时间，使用更清洁的、更合适的环境。重新涂漆后的油漆质量良好，未再出现“掉粉”现象。其重要的工艺参数调整对比如表1所示。

表1 轴承箱涂漆工艺对比

2 影响油漆质量的因素控制

影响油漆质量的因素主要有待油漆表面的表面状态；油漆过程中调漆的工艺配比及过程控制；油漆后的干燥环境等。每一环节控制不力，都会造成油漆质量的失控，下面对影响油漆质量的各个因素逐一分析讨论。

2.1 喷砂前保护控制

轴承箱在喷砂油漆前，部分内部油管路已安装完成、外表面进行了精加工，若保护不周，极易损坏精加工表面及油管路。因此，需对轴承箱进行周密的保护。

轴承箱经过喷砂后，为防止轴承箱表面产生轻微锈蚀及掉落异物，需在涂漆完成后6 h内开始涂漆。涂漆前首先要对轴承箱内部清洁度、粗糙度进行检查，表面粗糙度要达到Ra40～75。清洁度与粗糙度对轴承箱涂漆的质量起到了至关重要的作用，直接关系到油漆附着力是否满足要求。在涂漆前，应对照粗糙度试块，对喷砂后的轴承箱粗糙度进行确认。在检查清洁度进入轴承箱时，应戴好脚套，防止脚底带灰污染轴承箱。

2.2 调漆过程控制

轴承箱粗糙度与清洁度检查合格后，即可进行调漆操作。调漆的操作环境要避开焊接等粉尘较大的地方，最好选用恒温厂房。调和油漆分罐存放，基料、固化剂与铝粉按照3∶5∶2混合，并加入不多于10%的稀释剂混合。应采用机械搅拌器混合，使固化剂充分地和基料融合。搅拌1h，固化剂、铝粉要分批次少量倒入，搅拌均匀后，再倒入少量固化剂、铝粉，直至完成所有固化剂的配比额度。完成搅拌后，即可放置50 min进行熟化（不能大于10 h），使固化剂与基料充分熟化混合。在涂装前，为防止基料与固化剂分层，需再次进行搅拌，搅拌5 min后，将调好的油漆由大桶倒入小桶，并再次进行搅拌，由小桶进行涂装。

2.3 涂漆过程的控制

涂装前，需检查轴承箱内壁表面温度，确保高于3℃的露点温度，环境温度要求在10～35℃，相对湿度不大于80%。涂装时，毛刷移动速度在60～100 cm/s，与工件保持20～30 cm。第一遍底漆厚度要求30～40 μm。第一遍底漆完成后，需间隔48 h再进行第二遍底漆涂覆，保证油漆实际干燥完成。两层底漆厚度要求60～80 μm之间。油漆表面干燥与实际干燥时间如表2。

表2 底漆干燥时间对比

表3 面漆油漆干燥时间

在涂面漆前，需用砂纸将底漆涂层进行打磨粗化，并清洁干净打磨颗粒。涂装条件与涂底漆时一致。面漆也进行两层涂装，每层厚度25～35 μm，且单层厚度不可超厚，超厚后需经砂纸打磨，达到单层厚度要求后，再进行下层油漆涂覆。两次涂覆时间需间隔48 h。油漆表面干燥与实际干燥时间见表3。

在每层涂装后，均需检查涂层无漏涂、错涂、针孔、起皱、流挂、污染、嵌有杂物等。按照本次涂漆工艺，涂漆后无“掉粉”、起皮现象，涂漆结果符合要求。

3 结语

总结了轴承箱内壁涂漆的经验，并将上述措施应用到轴承壳体的涂漆（油漆成分一致）后，发现轴承壳体的涂漆质量良好，亦未出现涂漆后的"掉粉"现象，附着力试验也满足要求。这证明涂漆工艺的调整，对油漆质量有着明显的帮助。

综上，影响轴承箱内壁油漆的因素，在于控制油漆的配比、调和过程、涂漆的表面状态及涂漆的环境，控制这些影响因素，即可明显改善轴承箱内壁的新型油漆的涂漆质量。

［1］ 马千辉.汽轮机油箱油中带水问题的分析［J］.科技创新与应用，2013（31）：89.

［2］ 李淑清，陈倩.陡河发电厂汽轮机油系统防腐涂料试验［J］.华北电力技术，1990（10）：13-19.

［3］ 李卫华.核电汽轮机主油箱内部油漆问题的监督［J］.设备监理，2014（1）：47-50.

［4］ 杨大有，张华杰.大型核电机组轴承箱表面涂漆的研究［J］.机械工程师，2014（8）：251-252.