CN102518333A - 防污、防腐、防冰电力塔架及其表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力用高压或超高压输变电架空或风力发电杆塔和塔架技术，涉及一种防污、防腐、防冰电力塔架，其特殊之处在于：包括由螺栓和法兰安装在一起的若干根钢杆，钢杆基体上由内向外依次设有喷丸处理的内处理层、喷涂的环氧富锌底漆层、环氧云铁中间漆层和氟碳面漆层。本发明的有益效果是，克服了钢塔钢杆表面镀锌亲水、低温下极易结冰的技术难点，此种技术生产的塔架、钢杆、风力发电塔筒能够达到三防（防腐、防污闪、防冰冻）的目的，使用寿命又长，还经济实用。
Description
技术领域
本发明属于电力用高压或超高压输变电架空或风力发电杆塔和塔架技术，涉及一种防污、防腐、防冰电力塔架及其表面处理方法。
背景技术
在已公开的技术中，现行的电力杆塔和风力发电杆塔有的是传统的水泥线杆，有的是铁制或钢制钢杆和塔架，它所采用的防腐均为热镀锌或者是热喷锌技术，也有的外喷漆技术，它的弱点是不抗辐射、不抗污闪、日久表面发黑，不憎水，冬天见水易结冰。表面进行涂料处理的塔架大都因涂料选择不当，喷涂工艺不够成熟解决不了塔架表面防腐、防污自洁、憎水、耐老化问题。雨、雪、冰，是导致铁塔倒塌、输电中断的罪魁祸首，经技术分析：一是冰层的形成，现用塔架钢材多为Q235，表面亲水性好，水在塔架表面流动性差，表面遇水易形成亲水层，雪化成水后沿着钢塔表面流淌，再加上气温较低，即形成了很多层的冰覆盖于塔架表面。二是钢塔架钢材的成份，塔架力学性能受塔体温度的影响，输电铁塔主要是钢铁结构，而钢铁结构的物理特性是热胀冷缩，而且伸缩率比较高。在冰冻情况下，钢铁构件会因低温而导致延展性降低，变得脆弱，特别是抗拉强度降低，弯曲应力减小，输电导线表面的结冰，使相邻两个铁塔间的受拉力大大增加，才导致了大面积的钢塔钢杆断裂倒塌。所以我们要想避免这类事故的再次出现，就必须解决钢塔表面憎水及防结冰问题。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种防污闪、防结冰、经久耐用的防污、防腐、防冰电力塔架及其表面处理方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架，其特殊之处在于：包括由螺栓和法兰安装在一起的若干根钢杆，钢杆基体上由内向外依次设有喷丸处理的内处理层、喷涂的环氧富锌底漆层、环氧云铁中间漆层和氟碳面漆层。
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架，优选方案为，环氧富锌底漆层与环氧云铁中间漆层之间还喷涂有环氧封闭漆层。
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架的表面处理方法，其特殊之处在于：由以下步骤组成：
（1）选料：选用Q345、Q420以上的优质钢材；
（2）喷砂除锈：对钢材表面喷砂处理，使其表面获得一定的清洁度和粗糙度；
（3）在喷砂处理后的钢材表面喷涂环氧富锌底漆，涂层厚度在60-80μm；
（4）环氧富锌底漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧封闭漆，涂层厚度在20-25μm；
（5）环氧封闭漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧云铁中间漆，涂层厚度在65-80μm；
（6）环氧云铁中间漆干燥24h后，在其表面喷涂氟碳面漆，涂层厚度在40-60μm。
本发明的有益效果是，克服了钢塔钢杆表面镀锌亲水、低温下极易结冰的技术难点，此种技术生产的塔架、钢杆、风力发电塔筒能够达到三防（防腐、防污闪、防冰冻）的目的，使用寿命又长，还经济实用。该塔架不仅具有防腐、憎水、防污自洁的优点，而且便于飞机巡视线路目标。该产品使用维护过程中，即省工时又操作简便，节约了大量的人力物力，有效的降低了成本费用。此种杆塔、塔架无论从技术性能还是从工程造价等方面都大大优于其它产品。
附图说明
图1为钢杆涂层结构示意图。
图中，1基体，2内处理层, 3环氧富锌底漆层，4环氧封闭漆层，5 环氧云铁中间漆层，6氟碳面漆层。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架，包括由螺栓和法兰安装在一起的若干根钢杆，钢杆基体1上由内向外依次设有喷丸处理的内处理层2、喷涂的环氧富锌底漆层3、环氧封闭漆层4、环氧云铁中间漆层5和氟碳面漆层6。
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架的表面处理方法，由以下步骤组成：
（1）选料：选用Q345、Q420以上的优质钢材；
（2）喷砂除锈：对钢材表面喷砂处理，使其表面获得一定的清洁度和粗糙度（ Sa2.5级）；
（3）在喷砂处理后的钢材表面喷涂环氧富锌底漆，涂层厚度在60-80μm；
（4）环氧富锌底漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧封闭漆，涂层厚度在20-25μm；
（5）环氧封闭漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧云铁中间漆，涂层厚度在65-80μm；
（6）环氧云铁中间漆干燥24h后，在其表面喷涂氟碳面漆，涂层厚度在40-60μm。
本发明的防污、防腐、防冰电力塔架，以下详细说明：
（1）选用Q345、Q420以上的优质钢材，来解决电力铁塔、塔架强度低的问题，经过数控下料—坡口制作—卷筒—焊接—校圆—法兰焊接—试组装—喷砂除锈等工艺初步制成杆塔或塔筒。
（2）采用先进的喷砂除锈工艺，免除了传统镀锌工艺前的酸洗工艺带来的废液、废渣、废弃物等对环境的污染。喷砂除锈，是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度（ Sa2.5级），使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
（3）在钢杆、塔架、塔筒的表面层喷涂环氧富锌底漆，喷涂在塔体上相当于阴极保护、防腐性能强，以达到防锈的目的。环氧富锌底漆特性：防腐性能优异，机械性能好，附着力强，漆膜中锌粉含量高，具有导电性和阴极保护作用，耐水性能优异。
（4）涂环氧封闭漆，由于渗透性好、粘结力强，有效地加固、封闭环氧富锌底漆，增强了中间漆与底漆间的附着力。环氧封闭漆特性：作封闭涂层，具有良好的附着力、渗透性和封闭性能。
（5）喷涂环氧云铁中间漆，由于云母层具有良好的抗渗透屏蔽性能，所以有效达到隔离水的目的。环氧云铁中间漆特性：由于云母氧化铁及环氧树脂的优越性能，漆膜坚韧，具有良好的附着力、柔韧性、耐磨性和封闭性能等。用于保护底漆漆膜，增强整个涂层的保护性能。
（6）表面覆盖钢结构氟碳漆，其基料氟树脂所含碳氟健的分子结构是目前最强的分子健，健能达到110千焦/mol，而且碳氟健长度短，因此氟碳涂料有远比一般涂层优异的耐酸、耐碱、抗腐蚀、耐候性和磨擦系数小、憎水、憎油、防污自洁、附着力强、耐老化性能高等优异性能。
氟碳漆特性：耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性。漆膜外观平整光滑；
a.优良的防腐蚀性能—得益于极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，为基材提供保护屏障；该漆膜坚韧—表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好。显示出极佳的物理机械性能；
b.免维护、自清洁—氟碳涂层有极低的表面能、表面灰尘可通过雨水自洁，极好的疏水性（最大吸水率小于5% ）且斥油、极小的摩擦系数（0.15 — 0.17 ），不会粘尘结垢，防污性好；
c.强附着性—在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力，基本显示出宜附于任何材料的特性。高装饰性——在60 度光泽计中，能达到80% 以上的高光泽；
d.超长耐候性—涂层中含有大量的F--C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，使用寿命长达20年，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能。
塔架或塔筒经涂覆环氧富锌底漆、环氧封闭漆、环氧云铁中间漆、氟碳面漆常温固化后，表面形成一层均匀而光滑的弹性膜，该膜具有优异的憎水性、憎水回复性和憎水迁移性，解决了塔架、塔筒表面防腐、憎水、防污自洁等问题，此种工艺杜绝了原塔架生产工艺镀锌前酸洗处理对环境的污染，提高了高低压塔架和风力发电塔筒的抗污染能力。
（7）特殊的组装工艺，杆塔或塔架根据对其性能要求的不同，既可以为一个整体结构，也可以为多个部件组装结构采用法兰、螺栓连接。
各层漆均为现有产品，具体喷涂方法为：
（1）环氧富锌底漆喷涂：（属于现有产品，见百度百科2011年10月19日公开的资料）
①表面处理：
基材表面应清洁、干燥、平整、无油脂、锈蚀等杂物；塔体表面采用喷砂除锈，要求达到Sa2.5级；
②施工方法：高压无气喷涂；
③施工条件：施工温度（0～35）℃；空气相对湿度小于75%，禁止与水接触；
④成分与配比：环氧富锌底漆包括A、B双组份，A组分主要为环氧树脂（E-44）、锌粉、稀释剂等，B组分主要为聚酰胺树脂固化剂；
配比及熟化时间： A组分:B组分=9:1（质量比），
施工前A、B组分按比例混合搅拌均匀，熟化20分钟后使用；
⑤涂层厚度在60-80μm。
（2）环氧封闭漆喷涂：（属于现有产品，见百度百科2011年11月18日公开的资料）
①喷涂时间：环氧富锌底漆干燥24h后可以进行环氧封闭漆的喷涂；
②施工方法：适用于空气压缩喷涂；
③施工条件：施工温度（5～35）℃；空气相对湿度小于85%，禁止与水接触；
④成分与配比：环氧封闭漆包括A、B双组份，A组分为环氧树脂、着色剂、渗透剂等组成 ，B组分为聚酰胺树脂固化剂；
配比及熟化时间：A组分：B组分=7:3（质量比），施工前A、B组分按比例混合搅拌均匀，熟化30分钟后使用；
⑤涂层厚度在20-25μm。
（3）环氧云铁中间漆喷涂：（属于现有产品，见百度百科2010年12月24日公开的资料）
①喷涂时间：环氧封闭漆干燥24h后可以进行环氧云铁中间漆的喷涂；
②施工方法：高压无气喷涂；
③施工条件：施工温度（5～35）℃；空气相对湿度小于75%，禁止与水接触；
④成分与配比：环氧云铁中间漆包括A、B双组份，A组分为环氧树脂、云母氧化铁、防锈颜料、有机溶剂等； B组分为聚酰胺树脂固化剂；
配比及熟化时间：A组分：B组分=10:1（质量比），施工前A、B组分按比例混合搅拌均匀，熟化25分钟后使用；
⑤涂层厚度在65-80μm。
（4）氟碳面漆的喷涂：（属于现有产品，就是大家熟知的杜邦公司的特氟隆涂层，见百度百科2011年6月21日公开的资料）
①喷涂时间：环氧云铁中间漆干燥24h后可以进行氟碳面漆的喷涂；
②施工方法：高压无气喷涂；
③施工条件：施工温度（5～35）℃；空气相对湿度小于75%，禁止与水、醇类物质接触；
④成分与配比：氟碳面漆包括A、B双组份，A组分为氟碳树脂、溶剂等；B组分为固化剂；
配比及熟化时间：A组分：B组分=10:1（质量比），施工前A、B组分按比例混合搅拌均匀，熟化30分钟后使用；
⑤涂层厚度在40-60μm。
Claims (3)
1.一种防污、防腐、防冰电力塔架，其特征在于：包括由螺栓和法兰安装在一起的若干根钢杆，钢杆基体上由内向外依次设有喷丸处理的内处理层、喷涂的环氧富锌底漆层、环氧云铁中间漆层和氟碳面漆层。
2.根据权利要求1所述的防污、防腐、防冰电力塔架，其特征在于：环氧富锌底漆层与环氧云铁中间漆层之间还喷涂有环氧封闭漆层。
3.一种防污、防腐、防冰电力塔架的表面处理方法，其特征在于：由以下步骤组成：
（1）选料：选用Q345、Q420以上的优质钢材；
（2）喷砂除锈：对钢材表面喷砂处理，使其表面获得一定的清洁度和粗糙度；
（3）在喷砂处理后的钢材表面喷涂环氧富锌底漆，涂层厚度在60-80μm；
（4）环氧富锌底漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧封闭漆，涂层厚度在20-25μm；
（5）环氧封闭漆干燥24h后，在其表面喷涂环氧云铁中间漆，涂层厚度在65-80μm；
（6）环氧云铁中间漆干燥24h后，在其表面喷涂氟碳面漆，涂层厚度在40-60μm。
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