CN106967982A - 一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构防腐工艺，具体为一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法。对待施工区域的风电场內风电机组支撑结构依次进行表面处理，涂抹防蚀膏，粘贴防蚀带，包覆防护罩，涂覆胶衣，实现对其高效防腐的目的。采用本发明的方法防腐效果优异，防腐性能可达30年以上，施工方便，表面处理简单，可带湿带水作业，具有良好的密闭性和抗冲击性能，适用于多种形状的结构物的防腐；本发明施工效率高，成本低；推广应用市场大；经济效益高。

Description

一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐 方法

技术领域

本发明涉及钢结构防腐工艺，具体为一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法。

背景技术

曝露在室外的钢结构，持续遭受到风吹、日晒、雨淋的侵袭，极易被腐蚀，尤其在滨海地区受潮湿的海洋大气的影响，腐蚀情况更是严重。比如海洋风电场风电机组支撑结构，受湿气腐蚀情况十分严重。以往采用的很多防腐蚀方法，比如：涂敷防腐涂料，金属喷涂、水泥覆盖层，底层富锌底漆、表层环氧树脂覆盖层，保护罩等方法，由于覆材本身的追随性有限，跟不上由外力使钢件产生的伸缩、弯曲、变形而发生龟裂，防腐涂层脱落，防腐效果差，维护成本高，从风电场风电机组支撑结构的现场调查证明，螺栓连接及焊接等部位使用涂层防护后，在较短时间内涂层即开始起泡甚至脱落，且腐蚀从涂层下延展，涂层丧失应有的防护作用，导致安全生产隐患，以致重伤、事故。

因此现亟需一种韧性好、性价比高、安全环保的用于风电场风电机组支撑结构的高效防腐方法

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，

对待施工区域的风电场內风电机组支撑结构依次进行表面处理，涂抹防蚀膏，粘贴防蚀带，包覆防护罩，涂覆胶衣，实现对其高效防腐的目的。

具体为：

1)对待施工区域的风电场內风电机组支撑结构依次进行表面处理至St2标准以上，无明显浮锈和鼓泡，其它表面突出物不应有锐角；

2)对上述处理后的结构表面按10-1000g/m²涂覆量均匀涂抹海洋钢铁设施防蚀膏；涂抹次数为1-10次；

3)在上述涂覆的防蚀膏外覆盖至少两层的海洋钢铁设施防蚀带，从下往上(竖向覆盖为从下往上)依次粘贴覆盖，每层依次搭接50％，保证每处均有2层以上防蚀带覆盖，同时粘贴时应稍用力将防蚀带抚平，将内留气体完全排出，确保防蚀带能紧贴在结构表面；其中，采用防蚀带覆盖在施工作业面延展0.01-0.5米；

4)在上述防蚀带表面包覆防护罩，进而实现对风电场风电机组结构的高效防腐的目的。

所述步骤2)中涂覆防蚀膏的涂抹次数为1-10次。

所述步骤4)防护罩从内到外依次为经胶液浸透的内层、至少一层的缓冲作用的中层和表面外层，并经固化，待用；其中，胶液由不饱和聚酯树脂、促进剂、固化剂和颜料组成，各原料之间的重量配比是：1：0.01-0.15：0.01-0.15：0.01-0.15。

所述不饱和聚酯树脂为通用型树脂、耐热型树脂、腐蚀型树脂、阻燃型树脂、耐候型树脂、高强型树脂中的一种或几种；

所述固化剂和促进剂构成引发体系；

其中，引发体系为固化剂过氧化苯甲酰——促进剂叔胺的引发系统；

或固化剂过氧化甲乙铜——促进剂二乙基二硫代氨基甲酸锌的引发系统

所述防护罩外层表面涂覆胶衣；其中，胶衣为防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣的一种或两种以上。

所述胶衣在固化干燥后再涂覆，涂覆后干燥后即可；涂覆的胶衣湿膜厚度为0.02-1.2mm，干燥后的胶衣厚度为0.01-0.8mm，胶衣消耗量为0.05-5Kg/m²。

所述经胶液浸透的内层为将无纺布浸泡至胶液中(使无纺布完全浸透)，而后将浸透好的无纺布包覆在防蚀带表面作为内层，将浸透好的无纺布包覆在防蚀带表面，包覆时将气泡赶净，所选用无纺布的面密度参数为10-200g/m²；

所述至少一层的缓冲作用的中层设于内层和外层之间，至少一层的缓冲作用的中层面向外层的一面涂覆胶液。其中，中层平整的铺在无纺布上，铺设时赶净气泡

所述缓冲作用的中层为短切毡或玻璃丝布；其中，短切毡的面密度参数为225-600g/m²，璃丝布的面密度参数为100-600g/m²

所述表面外层为表面毡；其中，的面密度参数为200-600g/m²。

所述内层、中层和外层每层铺设层数为1-4层。

本发明具有以下优点：

本发明所采用上述技术方案，钢结构表面处理工艺简单，仅手工即可满足要求，由于本发明使用的防蚀膏的表面张力比水小的多，所以比水更能润湿钢材表面，能将钢材表面的水分置换掉，因而本发明可以在潮湿环境作业，必要时可带水作业。对施工条件要求低，即表面水渍、油污不需完全清理干净，焊缝影响也不大。本发明施工工艺简单，防蚀膏涂敷和防蚀带施工中间不需要固化等待，节省施工时间。本发明使用的防护罩具有较强的抗冲击、阻隔介质传递和隔热性能。胶衣具有防止防护罩老化和美化处理部位双重功效。本发明不但适合简单结构表面防腐处理，而且适合复杂结构防腐，尤其适合于不规则的钢结构防腐后处理。

本发明防腐效果优异，防腐性能可达30年以上，施工方便，表面处理简单，可带湿带水作业，具有良好的密闭性和抗冲击性能，且适用于多种形状的结构物；施工效率高，成本低；推广应用市场大；经济效益高。

采用本发明的方法可大大提高抗冲击性能，拉伸、弯曲强度以及密封性、进而提高了整体技术的防腐蚀性能，延长了服役寿命。

具体实施方式

下面结合实际方案对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

本实施例是在浪溅区的位置为：+3.55m，海洋环境风电场內风电机组支撑结构防腐的施工为例对本发明进行详细描述：

1)、根据要施工的结构部位的位置、尺寸等确定施工范围。本方式为垂直圆形结构的防腐处理，连接为焊接。

2)、表面处理：手工将要施工的结构部位的表面棱角和突出物处理掉，铲平鼓泡，用钢砂刷除去浮锈和氧化皮，用铁砂纸打磨除锈，最后用毛等将表面浮尘、锈渣等清理干净。表面处理达到St2标准。

3)、涂抹防蚀膏：人工涂抹，重复3遍，使防蚀膏在结构部位表面均匀分布，防蚀膏用量为350g/m²。防蚀膏的配方使用中国发明专利号：ZL20610084138.x，名称为：一种海洋钢铁设施防蚀膏文本中所公开的内容。

4)、包覆防蚀带：涂抹完防蚀膏后，立即进行防蚀带缠绕作业。起始处防蚀带在施工作业面延展方向各加0.1米(例如一圆柱保护长度1米，缠绕防蚀带的起止位在[0.1+1+0.1]米处)，缠绕两层(重叠)，然后依次搭接1/2缠绕两层。缠绕时稍用力将防蚀带拉紧抚平，将里面空气压出，保证被缠绕处无气泡，且确保防蚀带能紧贴在结构表面，采用从下往上的(竖向是下往上)方式进行缠绕，这种缠绕方式使防蚀带能更好的包覆在结构表面而不易脱落。所用防蚀带参见中国发明专利号：ZL20610084139.4，名称为：一种海洋钢铁设施防蚀带文本中所公开的内容。

5)、防护罩制作：在施工作业面延展方向各加0.1米，确定为制作防护罩范围。

配制胶液为不饱和聚酯树脂：促进剂：固化剂：颜料的比重量为：1：0.09：0.06：0.08，根据结构颜色进行颜色调配，使防护罩颜色与其他部位结构原有涂层颜色(深蓝色)一致。不饱和聚酯树脂选用TM-107BH,固化剂选用过氧化苯甲酰,促进剂选用叔胺引发，获得引发系统系统。

第一层，无纺布用配制好的胶液浸透后均匀包覆到要施工的结构部位，用毛辊将气泡赶净，包覆2层，无纺布选用面密度参数120g/m²。

第二层，按照尺寸裁剪短切毡，平整的铺在无纺布上，用毛辊刷涂胶液，赶净气泡，铺设2层；短切毡选用面密度参数300g/m²。

第三至第五层，按照尺寸裁剪玻璃丝布，直接铺在短切毡上，用毛辊刷涂胶液，赶净气泡，铺设2层。玻璃丝布选用面密度参数350g/m²。

第六层，按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，刷涂胶液，赶净气泡，铺设2层。表面毡选用面密度参数350g/m²。

将上述形成的防护罩在常温下固化，固化时间约3小时。

6)、涂刷胶衣

在防护罩外涂刷一层胶衣。具体方法是：在防护罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度为0.5mm左右，干燥后的胶衣厚度为0.3mm左右.胶衣消耗量为1.5Kg/m²。胶衣选用市场销售的22Kg桶装树脂，型号GC-23W-1。

实施例2

本实施例是在浪溅区的位置为：+2.95m，海洋环境风电场內风电机组支撑结构防腐的施工为例对本发明进行详细描述：

1)、根据要施工的钢结构位置、尺寸等确定施工范围。本方式为水平平面结构的防腐处理，螺栓连接，钢结构腐蚀严重。

2)、表面处理：手工电动工具打磨处理，死角手工打磨，表面处理达到St2标准。

3)、涂抹防蚀膏：防蚀膏用机械重复涂抹5次，角落部位用人工涂抹，使防蚀膏在钢结构表面和螺栓构件表面均匀分布，防蚀膏用量为600g/m²。防蚀膏的配方同实施例1。

4)、包覆防蚀带：涂抹完防蚀膏后，立即进行防蚀带缠绕作业。整个防腐表面覆盖3层防蚀带。施工时螺栓部位要用手将防蚀带在螺栓表面压紧，其余部位稍用力将防蚀带铺平。防蚀带的配方同实施例1。

5)、防护罩制作：在施工作业面延展方向各加0.5米，确定为制作防护罩范围。配制胶液—不饱和聚酯树脂：促进剂：固化剂：颜料的比重量为：1：0.12：0.1：0.12，根据钢结构颜色进行颜色调配，使防护罩颜色与其他部位钢结构原有涂层颜色一致。不饱和聚酯树脂选用FH-123或FH-123G，固化剂选用过氧化甲乙铜，促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌

第一层，将无纺布用胶液浸透后，均匀包覆到构件上，用毛辊将气泡赶净。无纺布铺2层。无纺布选用100g/m²。

第二层，按照尺寸裁剪短切毡，平整的铺在无纺布上，用毛辊刷涂胶液，赶净气泡。短切毡铺1层，短切毡选用300g/m²。

第三至第五层，按照尺寸裁剪玻璃丝布，直接铺在短切毡上，用毛辊刷涂胶液，赶净气泡。玻璃丝布铺2层。玻璃丝布选用450g/m²。

第六层，按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，刷涂胶液，赶净气泡。表面毡铺2层，表面毡选用200g/m²。

固化：一般常温下固化，固化时间约3小时

6)、涂刷胶衣

在防护罩外涂刷一层胶衣。具体方法是：在防护罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度为0.6mm左右，干燥后的胶衣厚度为0.4mm左右.胶衣消耗量为2Kg/m²。胶衣选用市场销售的22Kg桶装树脂，型号GC-23W-1。

对上述采用本发明防腐方法处理的构件进行检测，具体如下：

1.盐雾试验

试验时，箱内温度为(35±0.5)℃，空气饱和温度为(47±0.5)℃，NaCl的质量分数为5％，沉降液量为110～210mL/(h﹒80cm²)，沉降液pH为6.5～7.2。试片放置于试验箱内试片支架上，评定面朝上，与垂直面成15°角，并与雾流方向相交。试验进行720h，将试样取出，未发生腐蚀现象；试验进行4100h，将试样取出，在包覆边缘处发生轻微腐蚀；

2.实际检测

将4根钢管分别放置在浪溅区的位置为：+3.55m，+2.95m，+1.70m，+1.10m，同时采用上述实施例记载的方式对4根钢材保护起来，1168天后取回，从试片的失重计算腐蚀速度。

防腐效果的计算方法：

防蚀率(％)＝[(对照的腐蚀速度)-(试验的腐蚀速度)]╳100/(对照的腐蚀速度)。

结果如下表1所示

上述对比例为未做保护的钢结构的钢管(钢试片)。

3.理论推算

在潮位1.10m时，采用本发明的方法保护下的试片腐蚀速率最大，为0.9％/3年。以平均每年0.3％的腐蚀速率计算，30年后试片腐蚀速率为9％，以1mm厚钢板为计，被保护服役30年后，仍有91％的部分完好，因此，由表1记载的数据以及推算，采用本发明的高效防腐方法的防腐蚀效果应该在30年以上。

Claims (10)

1.一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：对待施工区域的风电场內风电机组支撑结构依次进行表面处理，涂抹防蚀膏，粘贴防蚀带，包覆防护罩，涂覆胶衣，实现对其高效防腐的目的。

2.按权利要求1所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：

1)对待施工区域的风电场內风电机组支撑结构依次进行表面处理至St2标准以上；

2)对上述处理后的结构表面按10-1000g/m²涂覆量均匀涂抹海洋钢铁设施防蚀膏；

3)在上述涂覆的防蚀膏外覆盖至少两层的海洋钢铁设施防蚀带，从下往上依次粘贴覆盖，每层依次搭接50％；

4)在上述防蚀带表面包覆防护罩，进而实现对风电场风电机组结构的高效防腐的目的。

3.按权利要求2所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述步骤2)中涂覆防蚀膏的涂抹次数为1-10次。

4.按权利要求2所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述步骤4)防护罩从内到外依次为经胶液浸透的内层、至少一层的缓冲作用的中层和表面外层，并经固化，待用；其中，胶液由不饱和聚酯树脂、促进剂、固化剂和颜料组成，各原料之间的重量配比是：1：0.01-0.15：0.01-0.15：0.01-0.15。

5.按权利要求4所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂为通用型树脂、耐热型树脂、腐蚀型树脂、阻燃型树脂、耐候型树脂、高强型树脂中的一种或几种；

所述固化剂和促进剂构成引发体系；其中，引发体系为固化剂过氧化苯甲酰—促进剂叔胺的引发系统；

或固化剂过氧化甲乙铜——促进剂二乙基二硫代氨基甲酸锌的引发系统。

6.按权利要求4所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述防护罩外层表面涂覆胶衣；其中，胶衣为防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣的一种或两种以上。

7.按权利要求5所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述胶衣在固化干燥后再涂覆，涂覆后干燥后即可；涂覆的胶衣湿膜厚度为0.02-1.2mm，干燥后的胶衣厚度为0.01-0.8mm，胶衣消耗量为0.05-5Kg/m²。

8.按权利要求4所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述经胶液浸透的内层为将无纺布浸泡至胶液中，而后将浸透好的无纺布包覆在防蚀带表面作为内层，所选用无纺布的密度参数为10-200g/m²；

所述至少一层的缓冲作用的中层设于内层和外层之间，至少一层的缓冲作用的中层面向外层的一面涂覆胶液。

9.按权利要求8所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述缓冲作用的中层为短切毡、玻璃丝布；所述表面外层为表面毡。

10.按权利要求4所述的用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，其特征在于：所述内层、中层和外层每层铺设层数为1-4层。