CN104356913A - 凝汽器管端防腐复合涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凝汽器管端防腐复合涂料，属于一种自干型凝汽器管端防腐涂料。包括底面漆、中层漆和面漆，在聚氨酯涂料的基础上，通过加入助剂，使得专用防腐漆系列因位置不同而具有显著的技术特点，最终使得整体涂层的固化时间、柔韧性和耐磨性，耐碱性水浸泡、冲刷等能力更适合于凝汽器换热管与管端结合处的密封后的处理，从而保证了在凝汽器换热管与管端密封时防腐涂层的使用寿命、防腐效果优良，大大缩短防腐工期，具有显著的经济效益。

Description

凝汽器管端防腐复合涂料

技术领域

本发明属于一种自干型凝汽器管端防腐涂料。

背景技术

凝汽器渗漏、泄漏会严重影响机组的水汽品质，进入热力系统的盐类物质会沉积在省煤器、水冷壁、过热器、再热器、汽轮机等热力设备内表面，最终威胁着机组的安全、稳定、经济运行。随着机组参数的不断提高，凝汽器渗漏、泄漏对汽水品质、机组的安全稳定运行影响更大。《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》（GB/T 12145-2008）对不同参数机组的凝结水水质进行了严格的规定，虽然采用行业或国家标准《火电厂凝汽器管防腐防垢导则》（DL/T300-2011）、《电力基本建设热力设备化学监督导则》（DL/T 889-2004）、《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》（DL/T 957-2005）、《火力发电厂停(备)用热力设备防锈蚀导则》（DL/T 956-2005）分别对选材、验收、化学清洗、水质控制、停（备）用防腐等进行了相关的规定，但凝汽器换热管与管端连接处总因不同材质连接、循环水水质稳定性及腐蚀、流速冲刷等因素影响而出现泄漏、渗漏、微漏，使得凝结水水质达不到《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》（GB/T 12145-2008）的要求，严重时会引起机组给水水质不合格，造成受热面腐蚀、结垢，蒸汽侧设备积盐，对机组的安全、稳定、经济运行有极大的危害。

近些年来，单组份、双组份建筑聚氨酯密封胶及其涂料均在凝汽器管端的防腐处理得到了一定的应用，但存在耐碱水性欠佳、贮存稳定性差、固化较慢、高温热环境下可能产生气泡和裂纹，不能长期耐热、浅色配方容易受紫外光老化、使用7天后才能进行凝汽器灌水试验，无水固化28天后才能完全达到全部使用性能，现场条件要求高、工期较长、施工难度大、工艺复杂等缺点。此外为了保证防腐漆的抗冲刷、腐蚀等能力，防腐漆共有三层，厚度共0.25～0.3mm，且底层涂料会对金属基体产生腐蚀，容易引起底层涂层与金属、底层与面层之间产生间隙，常常导致防腐涂层使用年限不超过3年。

发明内容

本发明提供一种凝汽器管端防腐复合涂料，以解决存在耐碱水性欠佳、贮存稳定性差、固化较慢、高温热环境下可能产生气泡和裂纹，不能长期耐热、浅色配方容易受紫外光老化、使用7天后才能进行凝汽器灌水试验，无水固化28天后才能完全达到全部使用性能，现场条件要求高、工期较长、施工难度大、工艺复杂等问题。

本发明采取的技术方案是：包括底面漆、中层漆和面漆，其中：

底面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物60~65份；

环氧聚氨酯6~8份；

乌洛托品1~1.5份；

聚甲基丙烯酸甲酯2.2～3份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份；

多异氰酸酯3.5～5份；

乙烯乙二醇醚20~25份；

中层漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物45~55份；

环氧聚氨酯3~5份；

聚甲基丙烯酸甲酯4～6份；

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚1～3份；

多异氰酸酯5～7份；

乙烯乙二醇醚25~35份；

面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物30~35份；

环氧聚氨酯10~15份；

聚甲基丙烯酸甲酯10～12份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.3～0.5份；

多异氰酸酯8～10份；

乙烯乙二醇醚35~45份；

本发明的使用方法：

（1）底层第一次喷涂：当凝汽器铜管和管端打磨完成后，采用喷涂机，用底面漆对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度0.05～0.1mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2~4小时；

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥后，用底面漆对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2~4小时；

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥后，用中层漆对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥1.5~3.5小时；

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥后，用面漆对铜管和管端进行面层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂；保持0.5~1.5小时无尘通风，封闭凝汽器。 

本发明的优点是：通过缓蚀剂乌洛托品的添加显著降低了底层涂料对金属基体的腐蚀，通过其他助剂的添加增强了三层涂料层之间的粘结性能，也使得防腐涂层耐碱性水和温差塑变的性能、固化速度等得到较大提升，最终使得防腐材料性能不受凝结水温度往复变化、pH值均在8～9.3之间下影响，完全固化时间由7天缩短到24小时。复涂时间间隔从1～2天降至2小时，且复涂时无需用砂纸对前道漆膜打毛处理，熟化时间从20分钟降至12分钟。不仅使得防腐4天后就能够进行凝汽器灌水试验，也降低了施工温度对性能及工期的影响，最终使得整体涂层的固化时间、柔韧性和耐磨性，耐碱性水浸泡、冲刷等能力更适合于凝汽器换热管与管端结合处的密封后的处理，从而保证了在凝汽器换热管与管端密封时防腐涂层的使用寿命、防腐效果优良，大大缩短防腐工期，提高了机组使用率，具有显著经济效益。

具体实施方式

实施例1

包括底面漆、中层漆和面漆，其中：

底面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物60份；

环氧聚氨酯6份；

乌洛托品1份；

聚甲基丙烯酸甲酯2.2份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.5份；

多异氰酸酯3.5份；

乙烯乙二醇醚20份；

中层漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物45份；

环氧聚氨酯3份；

聚甲基丙烯酸甲酯4份；

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚1份；

多异氰酸酯5份；

乙烯乙二醇醚25份；

面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物30份；

环氧聚氨酯10份；

聚甲基丙烯酸甲酯10份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.3份；

多异氰酸酯8份；

乙烯乙二醇醚35份；

本发明的使用方法：

（1）底层第一次喷涂：当凝汽器铜管和管端打磨完成后，采用喷涂机，用底面漆对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2小时；

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥后，用底面漆对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度0.03mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2小时；

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥后，用中层漆对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度0.03mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥1.5小时；

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥后，用面漆对铜管和管端进行面层喷涂处理，喷涂厚度0.03mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂；保持0.5小时无尘通风，封闭凝汽器。

实施例2

包括底面漆、中层漆和面漆，其中：

底面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物62.5份；

环氧聚氨酯7份；

乌洛托品1.25份；

聚甲基丙烯酸甲酯2.6份；

烷基酚聚氧乙烯醚1份；

多异氰酸酯4.25份；

乙烯乙二醇醚22.5份；

中层漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物50份；

环氧聚氨酯4份；

聚甲基丙烯酸甲酯5份；

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚2份；

多异氰酸酯6份；

乙烯乙二醇醚30份；

面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物32.5份；

环氧聚氨酯12.5份；

聚甲基丙烯酸甲酯11份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.4份；

多异氰酸酯9份；

乙烯乙二醇醚40份；

本发明的使用方法：

（1）底层第一次喷涂：当凝汽器铜管和管端打磨完成后，采用喷涂机，用底面漆对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度0.07mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥3小时；

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥后，用底面漆对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度0.04mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥3小时；

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥后，用中层漆对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度0.04mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2.5小时；

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥后，用面漆对铜管和管端进行面层喷涂处理，喷涂厚度0.04mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂；保持1小时无尘通风，封闭凝汽器。

实施例3

包括底面漆、中层漆和面漆，其中：

底面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物65份；

环氧聚氨酯8份；

乌洛托品1.5份；

聚甲基丙烯酸甲酯3份；

烷基酚聚氧乙烯醚1.5份；

多异氰酸酯5份；

乙烯乙二醇醚25份；

中层漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物55份；

环氧聚氨酯5份；

聚甲基丙烯酸甲酯6份；

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚3份；

多异氰酸酯7份；

乙烯乙二醇醚35份；

面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物35份；

环氧聚氨酯15份；

聚甲基丙烯酸甲酯12份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.5份；

多异氰酸酯10份；

乙烯乙二醇醚45份；

本发明的使用方法：

（1）底层第一次喷涂：当凝汽器铜管和管端打磨完成后，采用喷涂机，用底面漆对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度0.1mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥4小时；

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥后，用底面漆对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥4小时；

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥后，用中层漆对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥3.5小时；

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥后，用面漆对铜管和管端进行面层喷涂处理，喷涂厚度0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂；保持1.5小时无尘通风，封闭凝汽器。

现场应用

1 系统概述

某厂1、2号机组是国产200MW机组，1991年投产运行，1、2号机组凝汽器型号均为N-11000，凝汽器铜管主要管材均为HSn70-1-A，甲、乙两侧空抽区管材均为B30材质，各有铜管12380根，管材尺寸为φ25mm，管端为碳钢。近几年1、2号机组运行时,凝汽器漏泄时有发生，造成热力系统结垢腐蚀，严重威胁机组安全经济运行。通过系统查定及微量阴离子测试表明凝汽器漏泄方式主要是微漏，微漏发生的部位大部分是凝汽器铜管与管端的连接处，2008年6月份，又因为凝汽器泄漏造成凝结水及给水品质长时间不合格。为了防止由于凝汽器管端微漏造成热力设备结垢、腐蚀而引起的安全生产事件，确保系统安全、稳定、经济运行，2013年4月～6月，对1、2号机组凝汽器铜管与管端结合面进行了技术应用，较好地解决了凝汽器管与管端结合面漏泄、渗漏的现象。

2 工艺流程

为了保证施工质量和涂料的性能，根据凝汽器管端结构的特点以及涂料的特性，制定工艺流程如下：喷涂前准备工作—端板除锈、除垢—管头清污、除垢—铜管与管端涨口密封处理、干燥—喷涂底层涂料、通风—喷涂中间层涂料、通风—喷涂面层涂料、通风—干燥。

3 实施过程

3.1 喷涂前期准备

3.1.1  汽侧查漏与换热管更换

为了保证防腐效果，防腐实施后不应凝汽器换热管进行更换，因此需要防腐前进行系统查漏和换热管更换工作。查漏的目的是在管端防腐前对存在较大漏点、穿孔的换热管进行查找并及时更换。查漏的方法是放尽汽侧、水侧所有积水，打开水侧人孔门，在汽侧用除盐水灌水至最上层换热管上方50mm处，在水侧逐根对换热管进行查漏，对存在较大漏点、穿孔的换热管及时更换。

3.1.2  1号机组停运后，打开1号凝汽器循环水侧端盖，将水室铜管中杂物清理干净。

3.1.3  用清水把1号凝汽器铜管内和管端上沉积物冲洗干净。

3.1.4  计算喷涂面积

（1）1号凝汽器循环水水侧进、出管端3个端面，大约35m2 需要喷涂处理，并计算密封胶、涂料需要量。

（2）1号凝汽器循环水侧进、出入口铜管共有12380根，每根管进出口侧深度为100～150mm的管段需要喷涂处理，计算168m2需要喷涂处理，并计算密封胶、涂料需要量。

（3）1号凝汽器循环水侧，胀口缝隙长度约2000米，需密封处理，计算密封胶、涂料需要量。

3.2  除锈、除垢

(1)采用专用化学清洗剂（乙酸浓度0.8%～0.9%，磷酸浓度0.3%～0.5%，缓蚀剂0.03%），对凝汽器管端表面和铜管进行除锈处理，清除表面污垢、油、铁锈、松软层等杂质，表面达到清洁、无锈、无垢后，对每根铜管管口进行除垢、除锈处理，再用软铜丝刷反复刷扫管口内露出金属基体，深度约150mm。

(2)用清水把凝汽器铜管头和管端冲洗干净。

(3)采用0.4～0.6MPa的压缩空气将凝汽器管端和铜管全部烘干。

(4)采用打磨机对凝汽器管端进行打磨至光洁度不小于4。

(5)采用压缩空气对凝汽器铜管和管端表面进行吹洗，再用有机溶剂丙酮清洗干净。

3.3 凝汽器铜管与管端涨口密封处理

采用多主分高弹性凝汽器密封胶，采用专用毛刷对铜管与管端结合处进行逐根密封，涂抹密封胶时应保证胶层均匀，使每根铜管和管端形成一体，表面干燥8～12小时后，从上向下、从左至右对密封处打磨使其表面光滑平整。

3.4 凝汽器铜管和管端喷涂处理

（1）底层第一次喷涂：打磨完成后，采用进口专用喷涂机，对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度在0.05～0.1mm之间，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2小时。

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥2小时后，对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度在0.03～0.05mm之间，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2小时。

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥2小时后，对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度在0.05mm之间，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥1.5小时。

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥1.5小时后，对铜管和管端进行中层喷涂（YWT-3高聚合物面漆）处理，喷涂厚度在0.05mm之间，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂。

（5）喷涂结束后，现场温度为13.5℃、相对湿度为62%，保持0.5小时无尘通风，封闭凝汽器。

（6）封闭凝汽器4天后，灌水检查。

3.5 凝汽器管和管端喷涂处理

2号机组凝汽器按照3.1～3.4步骤进行。

4  验收方法、标准及验收结果

4.1　验收内容

（1）外观涂料应致密，光滑平整，无针孔。

（2）喷涂厚度在0.18～0.2mm左右。

（3）铜管与端板涨口处密封良好，密封度达到100%。

（4）铜管头内部喷涂深度150mm。

（5）除锈表面达到清洁无锈、无垢、无油。

4.2　验收方法、标准及验收结果

各步及整体的防腐效果验收方法、标准及验收结果见表1所示。 

表1  现验收方法、标准及验收结果

                                                 

5  现场应用效果及经济效益

整个工程工期共为7天（1号机4天、2号机3天），通过与多主分高弹性密封胶联合使用后，没有出现过凝汽器管与管端结合面微露、渗漏、漏泄的情况，较好地解决了凝汽器管与管端结合面漏泄现象，大幅提升了机组汽水品质，减少了锅炉排污量、机组热损失、补水量，有效地推动了节能减排工作的进一步落实。通过1、2号机组大修割管检查，得出1、2号凝汽器管与管端结合面基本没有冲刷、腐蚀现象，因为汽水品质的提升，机组受热面结垢、腐蚀、积盐速率均低于《火力发电厂机组大修化学检查导则》（DL/ T 1115-2009）规定的1类评价标准值。通过实施后一年内减少的锅炉排污量、机组热损失、补水量核算及因受热面结垢、腐蚀、积盐量降低而节省燃料估算，两台机组累计节省近300万元。

2014年检查结果为防腐层完好率≥98%，可保证继续使用6年以上。

Claims (2)

1.一种凝汽器管端防腐复合涂料，其特征在于：包括底面漆、中层漆和面漆，其中：

底面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物60~65份；

环氧聚氨酯6~8份；

乌洛托品1~1.5份；

聚甲基丙烯酸甲酯2.2～3份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份；

多异氰酸酯3.5～5份；

乙烯乙二醇醚20~25份；

中层漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物45~55份；

环氧聚氨酯3~5份；

聚甲基丙烯酸甲酯4～6份；

高碳脂肪醇聚氧乙烯醚1～3份；

多异氰酸酯5～7份；

乙烯乙二醇醚25~35份；

面漆是由如下质量份的原料组成的：

氨基甲酸酯聚合物30~35份；

环氧聚氨酯10~15份；

聚甲基丙烯酸甲酯10～12份；

烷基酚聚氧乙烯醚0.3～0.5份；

多异氰酸酯8～10份；

乙烯乙二醇醚35~45份。

2.采用如权利要求1所述凝汽器管端防腐复合涂料的防腐方法：包括下列步骤：

（1）底层第一次喷涂：当凝汽器铜管和管端打磨完成后，采用喷涂机，用底面漆对铜管和管端进行第一次底层喷涂处理，喷涂厚度0.05～0.1mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2~4小时；

（2）底层第二次喷涂：第一次喷涂干燥后，用底面漆对铜管和管端进行第二次底层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥2~4小时；

（3）中层喷涂：底层第二次喷涂干燥后，用中层漆对铜管和管端进行中层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂，干燥1.5~3.5小时；

（4）面层喷涂：中层喷涂干燥后，用面漆对铜管和管端进行面层喷涂处理，喷涂厚度0.03～0.05mm，每根铜管喷涂深度150mm，所有部位应均匀喷涂；保持0.5~1.5小时无尘通风，封闭凝汽器。