浅析重防腐技术在变电站钢结构表面涂装中的应用

摘 要：根据现场施工经验，重点介绍了重防腐技术在变电站钢结构涂装中的涂装配套方案选择.以及钢结构表面的处理和涂装工艺要求。变电站纲结构原采用的是普通油漆防腐涂装，油漆防腐保护只能维持1～2年。而对变电站纲结构表面进行重防腐油漆涂装，保护能达到10～15年。

关键词：重防腐技术；变电站；表面涂装

1 前 言

钢结构主要是输变电线路里的变电站的变压器、线路铁塔以及钢支架等电力设备的金属构架。电力钢结构大量放置于户外，需经受昼夜温差、四季的变化以及风吹日晒等的影响，而且不同地区还有各种不同的大气和工业腐蚀环境，所以腐蚀问题非常严重，不但电力系统企业要投入大量的人力、物力和财力进行常年的防腐蚀工作，但仍然存有潜在的安全隐患。以线路的铁塔作为例子来说，如果在不进行表面刷漆防腐处理的条件下，钢材表面产生氧化腐蚀的速率可以达到1mm到2mm每年，经过4到5年，钢结构将会完全报废。

钢结构在电力行业中的使用十分普遍，以输电线路为例来说，每公里约安装四座铁塔。而由输电线路电压等级的不同，铁塔大小也不一样。对于220kV的输电线路而言，每基铁塔钢材的重量大约是10t。为保证这些安置于户外的钢塔能保持几十年的使用寿命，一般每隔2～5年就要对其表面进行防腐处理。现在使用的防腐手段主要是涂一般的油漆如环氧漆、醇酸漆等，还有冷涂锌，这二种手段都存在耐久性差，一般寿命只有2到3年，防腐能力有限，对基材处理要求较高等严重缺陷。虽然进口防腐涂料质量良好，寿命可达5到10年甚至10年以上，但是价格太高，经济性又不好，而且施工难度大。而在变电站工程中应用钢结构重防腐技术.使用专业生产船舶用漆的上海开林造漆厂的重防腐蚀涂料产品，进行钢结构重防腐施工，取得了良好的效果。

2 现阶段常用的防腐技术

2.1 有机/无机涂层防腐

涂层是钢结构最常用的防腐方法之一，它具有省力、经济、快捷等特点。涂层依赖的防腐机制通常有电化学、屏蔽和黏接。而在屏蔽机制中其主要作用是阻断电荷传递，一般认为理想涂层有较好的抗渗透性和致密性，能够阻止H2O、SO42-、CI-等介质向馀层中进行扩散、渗透，从而使涂层下面的金属不会发生电化学腐蚀。然而实际上涂层是由多种组分组成的复杂体系，即便涂层非常完美，介质也可以经由活性扩散而到达基体，关键是怎样改进涂层的致密度和结构体系。通过涂层的防腐电化学机制我们知道若涂层中含有防锈颜料或者填料，即便涂层的屏蔽失效，此类颜料或者填料在基体产生保护膜，也或者提供阴极电流，从而抑制基体阴阳电极发生的反应。即便涂层起不到屏障作用，因为涂层的附着性强，通常来说介质也很难渗透到基体表面，不会对基体产生腐蚀。

有机涂层防腐的方法因为受到涂料本身的防护原理的限制，它的防腐年限通常为5年到10年，局部由于处理不当而导致防腐薄弱的环节1年到2年后就可能会出现锈蚀。而变电工程的使用寿命通常为50年，变电站更需长效运行，因此要尽可能地防止停电检修，所以有机涂层腐蚀的防护在变电工程的应用中有局限性。

以金属或者非金属元素氧化物为主体来构成的覆盖层被统称为无机非金属的覆盖层。无机非金属的覆盖层具有耐蚀、耐热以及高绝缘的优点，然而由于其脆性较大，冲击韧性较差，在建筑结构防腐中的应用有限。

2.2 冷喷锌工艺

冷喷锌工艺一般是由涂装在金属构件的表面构成锌金属的保护膜，也就是我们平常所说的锌盾，锌盾具备在牺牲阳极时阴极保护和屏障保护功能。锌保护膜冷喷锌材料通过常温下喷涂干燥后，锌镀层中纯锌的含量一般在96%以上。

冷喷锌工艺具有环保、节能、易维护、成本低、施工方便等优点，能较好地满足“两型一化”的变电站设计要求，能够更好地适应变电工程，具有很好的综合性价比，竞争力较其他方法更高，应用前景也更为广阔。随着我国节能减排措施相继出台，热喷防腐方法的使用会受到限制，冷喷锌防腐工艺有效地克服了热镀锌的缺点，其防腐性能更为优越，维护方便，适应性广，节能环保，具有明显的经济社会效益。

3 重防腐涂装工艺

重防腐是指能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。重防腐蚀涂装一般由中间层、面漆、防锈底漆几道工序组成，面漆通常采用聚氨酯环氧面漆，其具有良好的耐候性、附着力及耐久性。经过钢结构表面的处理和涂装工艺，重防腐油漆的涂装对钢结构的保护能够达到10～15年，从而大大地节省电力设施维护费用。

3.1 重防腐涂装注意事项

在重防腐涂料涂装时应注意的因素有钢板表面的状况、涂装时大气的环境以及钢板的温度。一般涂装工作应在环境温度在5℃以上且相对湿度为85%以下时进行。当表面受到雨水或者冰雪影响时，不能实施涂装。

用温度计来测定钢板的温度，用湿度计来测出大气的相对湿度，然后计算出露点。而当钢板的温度比露点低3℃及以上时，因为表面水份凝结，不应该进行涂装，必须在温度比露点高3℃方可施工。气温在30℃及以上的条件下进行施工时，溶剂的挥发速度很快。在无气喷涂条件下.漆雾内溶剂在喷枪和被涂物面中间大量挥发从而形成干喷。为了避免干喷的发生。应该将喷枪尽最大可能地接近物面。同时应尽量垂直进行喷涂，如果还出现干喷.则可加入油漆本身重量的0-10%的稀释剂进行解决。而气温在5℃以下的条件下，因为环氧物防锈漆固化速度太慢，甚至无法固化，所以此时不适合室外施工。

3.2 钢结构防腐的表面处理

钢结构表面污染的种类，一般来说有铁锈、氧化皮、油污、焊渣、污渍及其他污物。在喷涂防锈的底漆，或进行热喷涂前，首先要做的工作就是对其表面进行处理，即除去钢材表面的氧化皮、锈蚀及其他杂质。底材的表面在涂装之前的处理将直接与涂装体系的防护寿命及防腐性能相关。通过实践证明，许多防腐体系提前失效，90%是因为表面的处理不当造成的。

钢结构表面处理有喷砂和抛丸，手工、动力工具进行打磨和酸洗等方法。在重防腐的涂装中，主要采用喷砂和抛丸的清理方法。抛丸清理利用高速旋转叶片产生离心力，而当磨料进入进料管时，被加速带到在高速进行旋转的分料轮里，在离心力作用下，磨料通过分料轮飞出，并且沿着叶片不断地被加速，直到被抛出，让磨料以很高的速度冲击底材的表面，产生磨削作用，从而除去工件表面的氧化皮和锈蚀，并且形成一定粗糙度的表面。喷砂处理则用压缩空气来将磨料从喷砂机里面喷射出去，从而在需要进行清理的表面产生巨大冲击力，除去氧化皮、锈蚀及其他杂质等。

4 结束语

针对现阶段国内电力系统户外钢结构的防腐涂料存在的防腐能力差、耐久性不强、对基材处理的要求高以及进口的防腐涂料价格高等问题，将重防腐应用到现在电力行业中。而有些对钢结构的表面预处理的要求十分严格.例如环氧富锌类的防锈漆。而由于变电站的施工现场条件有限，钢结构表面可能无法做到抛丸或者喷砂处理，而表面的预处理如果进行的不彻底，环氧富锌类的防锈漆防腐效果会大打折扣，所以是涂料产品品种的选择非常关键。根据涂料应能达到的性能指标，例如物理性能、耐介质性能等，确定涂料的类型。确定了涂料的类型后，对构成涂料的常用化学物质进行了分析、筛选，确定了组成底层涂料和面层涂料的基料和添加剂，并对它们的特点进行研究。

参考文献

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