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Analyse du schéma de prévention de la corrosion de la structure en acier dans une centrale électrique côtière
2022-10-13
Les grandes centrales thermiques disposent d'un grand nombre de structures en acier (telles que la charpente en acier de chaudière, la structure en acier d'usine, etc.) et d'équipements, de tuyaux situés à l'extérieur. La structure en acier présente les avantages d'une structure légère et de bonnes performances mécaniques globales, mais l'acier exposé à l'environnement sera soumis à diverses formes de corrosion. S'il n'est pas protégé ou isolé dans des conditions de corrosion, la structure en acier s'oxydera progressivement et perdra finalement sa capacité de travail. Pour la centrale électrique située dans la zone côtière du bord de mer, parce qu'elle présente les caractéristiques d'une humidité élevée, d'une température élevée, d'une teneur élevée en sel dans l'atmosphère et que la centrale elle-même présente des cendres volantes, du dioxyde de soufre, de la condensation de vapeur et d'autres environnements de corrosion locaux, doit pleinement prendre en compte toutes sortes de facteurs de corrosion, la conception d'un schéma anticorrosion de peinture plus approprié, Pour obtenir une corrosion à long terme, réduire le nombre de revêtements, prolonger la durée de vie de l'objectif.
Dans cet article, une centrale électrique en construction dans la zone côtière du sud-est de deux millions de cadres en acier de four ultra-supercritique de type п comme objet, présente illustre les revêtements riches en zinc relativement matures actuels, le zinc à chaud, le principe de protection du zinc par pulvérisation à froid de trois types de schéma anticorrosion, et l'environnement approprié, la construction du plan, les performances anticorrosion, les capteurs et les actionneurs, la maintenance de suivi et le coût du cycle de vie fait une comparaison complète entre trois types de schéma anticorrosion. Enfin, a présenté le schéma de proposition d'optimisation.
Principes de conception de peinture anticorrosion pour centrale électrique
L'idée de conception de la peinture anticorROsion est généralement fonction des différents environnements ou milieux de corrosion, des conditions de traitement de surface, de l'utilisation de différents composants des revêtements de peinture, et des exigences de durée de vie protectrice et des résultats de comparaison technique et économique, pour déterminer l'épaisseur du revêtement. "Revêtements et vernis - Protection contre la corrosion des systèmes de peinture de protection sur structures en acier"), le classement environnement atmosphérique de ce chantier d'ingénierie appartient à la classe C4 ; Selon la durabilité du revêtement, la durée de vie de conception du revêtement a 3 normes à court terme, moyen terme et long terme, la plupart de la durée de vie actuelle de la peinture des centrales thermiques étant de 10 à 15 ans.
2. Brève analyse du schéma anticorrosion du projet
2.1 Classification des systèmes anticorrosion
Le revêtement ou le revêtement est le moyen anticorrosion le plus couramment utilisé, en recouvrant l'acier d'une certaine épaisseur de matériau dense, d'acier et de milieu corrosif ou d'environnement corrosif séparés, de manière à atteindre l'objectif d'anticorrosion. LE REVÊTEMENT AVANT UTILISE DE L'HUILE SÈCHE OU DEMI-SÈCHE ET DE LA RÉSINE NATURELLE COMME MATIÈRE PREMIÈRE PRINCIPALE, CAR CELLE-CI APPELLE HABITUELLEMENT "PEINTURE". À l'heure actuelle, le schéma anticorrosion de peinture couramment utilisé comprend principalement un revêtement riche en zinc, un zinc galvanisé à chaud et un zinc pulvérisé à froid de trois types.
2.2 Solution de galvanisation à chaud
Le système de galvanisation à chaud peut obtenir une couche protectrice de zinc dense et épaisse, de meilleures performances de protection. Cependant, le processus de construction de la galvanisation à chaud est strict. Dans le processus de fonctionnement réel, le contrôle des paramètres techniques du processus de galvanisation à chaud n'est pas bon, ce qui affectera sérieusement la durée de vie de la protection anticorrosion des composants galvanisés à chaud. En raison du volume limité et de la température du placage par immersion de zinc de 400 à 500 ℃, la structure en acier produira des changements de contrainte thermique et même une déformation thermique, en particulier pour les tuyaux en acier sans soudure, les structures en caisson, etc. ; Dans le même temps, la galvanisation à chaud est limitée par la taille du réservoir de placage et par le transport, ce qui rend la construction de nombreux composants de grande taille très peu pratique ; De plus, le procédé est plus polluant et le coût de traitement des gaz résiduaires est également plus élevé. Lorsque la couche de zinc est consommée pendant environ 15 ans, elle ne peut pas être regalvanisée, on peut seulement la laisser s'oxyder, il n'y a aucun autre moyen d'assurer la durée de vie de la structure en acier.
En raison des limitations ci-dessus, le processus de galvanisation à chaud a été largement utilisé dans les centrales électriques uniquement pour les grilles en acier des escaliers mécaniques à plate-forme.
2.3 Schéma de revêtement riche en zinc
Parce que les APPRÊTS RICHES EN ZINC ONT une bonne fonction de protection, de nombreux projets utilisent une peinture ÉPOXY riche en ZINC comme apprêt pour les structures extérieures en acier, les moteurs auxiliaires et les tuyaux. Processus de revêtement riche en zinc généralement selon un apprêt riche en zinc époxy 50 ~ 75 μm, deux peintures intermédiaires en fer époxy nuage 100 ~ 200 μm, deux peintures supérieures en polyuréthane 50 ~ 75 μm, l'épaisseur totale du film sec de 200 ~ 350 μm. Dans des conditions environnementales de forte corrosion des centrales électriques des zones côtières, la période de protection des revêtements ordinaires est courte. Par exemple, la première phase du projet de centrale électrique de Guohua Ninghai et la première phase du projet de centrale électrique de Guangdong Haimen, deux à trois ans après son achèvement, une vaste zone de rouille s'est produite. La maintenance anticorrosion doit être effectuée à plusieurs reprises au cours du cycle de vie de la centrale électrique.
2.4 Solution de zinc pulvérisée à froid
Le zinc pulvérisé à froid est d'une pureté supérieure à 99,995 % par atomisation extrayant la poudre de zinc, agent spécial de fusion de produits monocomposants, le revêtement de film sec contient plus de 96 % de zinc pur, la combinaison de zinc galvanisé à chaud et de pulvérisation (aluminium) et de revêtements riches en zinc, les avantages du principe de protection similaire à celui de la galvanisation à chaud, double protection avec protection cathodique et protection de barrière, par rapport au zinc traditionnel de pulvérisation à chaud de zinc à chaud a une meilleure résistance à la corrosion.
En raison de la basse température de traitement, le taux d’oxydation du zinc injecté à froid est considérablement réduit. La construction par injection à froid rend le taux de dilatation thermique et de contraction à froid également très faible, de sorte que les performances de protection du zinc par injection à froid sont meilleures. Les exigences en matière de traitement de surface du zinc par pulvérisation à froid sont relativement faibles. Le zinc projeté à froid peut être peint non seulement en atelier, mais également dans le domaine de la peinture en construction, sans restrictions de taille et de forme des pièces. Les produits de zinc pulvérisés à froid ne contiennent pas de plomb, de chrome et d'autres composants de métaux lourds, les solvants ne contiennent pas de benzène, de toluène, de méthyléthylcétone et d'autres solvants organiques, donc l'utilisation est sûre et hygiénique. Sur la base des avantages ci-dessus, le procédé de zinc par injection à froid est largement utilisé dans le processus anticorrosion des structures extérieures en acier des centrales électriques des zones côtières.
2.5 Comparaison des schémas anticorrosion
Le tableau 1 montre la comparaison des trois schémas anticorrosion ci-dessus couramment utilisés dans les centrales thermiques. En prenant comme exemple deux cadres en acier de plusieurs millions de fours de type en construction dans la centrale électrique de cette zone côtière, après avoir consulté les fabricants de revêtements anticorrosion, les résultats sont les suivants : si un schéma de revêtement riche en zinc est adopté (en utilisant une peinture de marque « Haihong Old Man »), avec un apprêt de 65 µm, une couche de finition de 80 µm et une peinture intermédiaire de 180 µm, le coût total du matériau est d'environ 7 millions de yuans ; Si le système de pulvérisation de zinc à froid est adopté, l'épaisseur du zinc pulvérisé à froid est de 180 μm (y compris la peinture d'étanchéité et la couche de finition), le coût d'utilisation des matériaux de peinture nationaux est d'environ 8 millions de yuans et le coût d'utilisation de la peinture importée est d'environ 40 millions de yuans. Considérant que le schéma de peinture au zinc pulvérisé à froid peut être maintenu gratuitement pendant 15 ans, que le schéma de peinture riche en zinc doit être repeint et réparé tous les 5 à 7 ans et que l'entretien est plus difficile, le revenu économique sur 15 ans du schéma de peinture au zinc pulvérisé à froid est toujours supérieur à celui de la peinture riche en zinc.
De l'analyse et de la comparaison ci-dessus, il ressort que le schéma de zinc pulvérisé à froid présente les avantages d'une prévention de la corrosion à long terme, évitant une maintenance multiple, une bonne adaptabilité à la corrosion, une construction et un entretien pratiques et un faible coût de durée de vie. Pour les grandes structures en acier telles que les charpentes en acier des chaudières, cet article recommande le schéma de prévention de la corrosion du zinc projeté à froid.
3 conclusions
Dans cet article, une centrale électrique en construction dans la zone côtière du sud-est de deux millions de cadres en acier de four ultra-supercritique de type п comme objet, présente illustre les revêtements riches en zinc relativement matures actuels, le zinc à chaud, le principe de protection du zinc par pulvérisation à froid de trois types de schéma anticorrosion, et l'environnement approprié, la construction du plan, les performances anticorrosion, les capteurs et les actionneurs, la maintenance de suivi et le coût du cycle de vie fait une comparaison complète entre trois types de schéma anticorrosion. Enfin, a présenté le schéma de proposition d'optimisation.
Principes de conception de peinture anticorrosion pour centrale électrique
L'idée de conception de la peinture anticorROsion est généralement fonction des différents environnements ou milieux de corrosion, des conditions de traitement de surface, de l'utilisation de différents composants des revêtements de peinture, et des exigences de durée de vie protectrice et des résultats de comparaison technique et économique, pour déterminer l'épaisseur du revêtement. "Revêtements et vernis - Protection contre la corrosion des systèmes de peinture de protection sur structures en acier"), le classement environnement atmosphérique de ce chantier d'ingénierie appartient à la classe C4 ; Selon la durabilité du revêtement, la durée de vie de conception du revêtement a 3 normes à court terme, moyen terme et long terme, la plupart de la durée de vie actuelle de la peinture des centrales thermiques étant de 10 à 15 ans.
2. Brève analyse du schéma anticorrosion du projet
2.1 Classification des systèmes anticorrosion
Le revêtement ou le revêtement est le moyen anticorrosion le plus couramment utilisé, en recouvrant l'acier d'une certaine épaisseur de matériau dense, d'acier et de milieu corrosif ou d'environnement corrosif séparés, de manière à atteindre l'objectif d'anticorrosion. LE REVÊTEMENT AVANT UTILISE DE L'HUILE SÈCHE OU DEMI-SÈCHE ET DE LA RÉSINE NATURELLE COMME MATIÈRE PREMIÈRE PRINCIPALE, CAR CELLE-CI APPELLE HABITUELLEMENT "PEINTURE". À l'heure actuelle, le schéma anticorrosion de peinture couramment utilisé comprend principalement un revêtement riche en zinc, un zinc galvanisé à chaud et un zinc pulvérisé à froid de trois types.
2.2 Solution de galvanisation à chaud
Le système de galvanisation à chaud peut obtenir une couche protectrice de zinc dense et épaisse, de meilleures performances de protection. Cependant, le processus de construction de la galvanisation à chaud est strict. Dans le processus de fonctionnement réel, le contrôle des paramètres techniques du processus de galvanisation à chaud n'est pas bon, ce qui affectera sérieusement la durée de vie de la protection anticorrosion des composants galvanisés à chaud. En raison du volume limité et de la température du placage par immersion de zinc de 400 à 500 ℃, la structure en acier produira des changements de contrainte thermique et même une déformation thermique, en particulier pour les tuyaux en acier sans soudure, les structures en caisson, etc. ; Dans le même temps, la galvanisation à chaud est limitée par la taille du réservoir de placage et par le transport, ce qui rend la construction de nombreux composants de grande taille très peu pratique ; De plus, le procédé est plus polluant et le coût de traitement des gaz résiduaires est également plus élevé. Lorsque la couche de zinc est consommée pendant environ 15 ans, elle ne peut pas être regalvanisée, on peut seulement la laisser s'oxyder, il n'y a aucun autre moyen d'assurer la durée de vie de la structure en acier.
En raison des limitations ci-dessus, le processus de galvanisation à chaud a été largement utilisé dans les centrales électriques uniquement pour les grilles en acier des escaliers mécaniques à plate-forme.
2.3 Schéma de revêtement riche en zinc
Parce que les APPRÊTS RICHES EN ZINC ONT une bonne fonction de protection, de nombreux projets utilisent une peinture ÉPOXY riche en ZINC comme apprêt pour les structures extérieures en acier, les moteurs auxiliaires et les tuyaux. Processus de revêtement riche en zinc généralement selon un apprêt riche en zinc époxy 50 ~ 75 μm, deux peintures intermédiaires en fer époxy nuage 100 ~ 200 μm, deux peintures supérieures en polyuréthane 50 ~ 75 μm, l'épaisseur totale du film sec de 200 ~ 350 μm. Dans des conditions environnementales de forte corrosion des centrales électriques des zones côtières, la période de protection des revêtements ordinaires est courte. Par exemple, la première phase du projet de centrale électrique de Guohua Ninghai et la première phase du projet de centrale électrique de Guangdong Haimen, deux à trois ans après son achèvement, une vaste zone de rouille s'est produite. La maintenance anticorrosion doit être effectuée à plusieurs reprises au cours du cycle de vie de la centrale électrique.
2.4 Solution de zinc pulvérisée à froid
Le zinc pulvérisé à froid est d'une pureté supérieure à 99,995 % par atomisation extrayant la poudre de zinc, agent spécial de fusion de produits monocomposants, le revêtement de film sec contient plus de 96 % de zinc pur, la combinaison de zinc galvanisé à chaud et de pulvérisation (aluminium) et de revêtements riches en zinc, les avantages du principe de protection similaire à celui de la galvanisation à chaud, double protection avec protection cathodique et protection de barrière, par rapport au zinc traditionnel de pulvérisation à chaud de zinc à chaud a une meilleure résistance à la corrosion.
En raison de la basse température de traitement, le taux d’oxydation du zinc injecté à froid est considérablement réduit. La construction par injection à froid rend le taux de dilatation thermique et de contraction à froid également très faible, de sorte que les performances de protection du zinc par injection à froid sont meilleures. Les exigences en matière de traitement de surface du zinc par pulvérisation à froid sont relativement faibles. Le zinc projeté à froid peut être peint non seulement en atelier, mais également dans le domaine de la peinture en construction, sans restrictions de taille et de forme des pièces. Les produits de zinc pulvérisés à froid ne contiennent pas de plomb, de chrome et d'autres composants de métaux lourds, les solvants ne contiennent pas de benzène, de toluène, de méthyléthylcétone et d'autres solvants organiques, donc l'utilisation est sûre et hygiénique. Sur la base des avantages ci-dessus, le procédé de zinc par injection à froid est largement utilisé dans le processus anticorrosion des structures extérieures en acier des centrales électriques des zones côtières.
2.5 Comparaison des schémas anticorrosion
Le tableau 1 montre la comparaison des trois schémas anticorrosion ci-dessus couramment utilisés dans les centrales thermiques. En prenant comme exemple deux cadres en acier de plusieurs millions de fours de type en construction dans la centrale électrique de cette zone côtière, après avoir consulté les fabricants de revêtements anticorrosion, les résultats sont les suivants : si un schéma de revêtement riche en zinc est adopté (en utilisant une peinture de marque « Haihong Old Man »), avec un apprêt de 65 µm, une couche de finition de 80 µm et une peinture intermédiaire de 180 µm, le coût total du matériau est d'environ 7 millions de yuans ; Si le système de pulvérisation de zinc à froid est adopté, l'épaisseur du zinc pulvérisé à froid est de 180 μm (y compris la peinture d'étanchéité et la couche de finition), le coût d'utilisation des matériaux de peinture nationaux est d'environ 8 millions de yuans et le coût d'utilisation de la peinture importée est d'environ 40 millions de yuans. Considérant que le schéma de peinture au zinc pulvérisé à froid peut être maintenu gratuitement pendant 15 ans, que le schéma de peinture riche en zinc doit être repeint et réparé tous les 5 à 7 ans et que l'entretien est plus difficile, le revenu économique sur 15 ans du schéma de peinture au zinc pulvérisé à froid est toujours supérieur à celui de la peinture riche en zinc.
De l'analyse et de la comparaison ci-dessus, il ressort que le schéma de zinc pulvérisé à froid présente les avantages d'une prévention de la corrosion à long terme, évitant une maintenance multiple, une bonne adaptabilité à la corrosion, une construction et un entretien pratiques et un faible coût de durée de vie. Pour les grandes structures en acier telles que les charpentes en acier des chaudières, cet article recommande le schéma de prévention de la corrosion du zinc projeté à froid.
3 conclusions
Compte tenu des conditions environnementales et climatiques particulières des centrales électriques des zones côtières, il est recommandé de donner la priorité au projet de prévention de la corrosion par zinc pulvérisé à froid pour le cadre en acier de la chaudière extérieure et la structure en acier de l'usine, et au projet de zinc par immersion à chaud pour la plaque grillagée de la plate-forme de la centrale électrique. Il est suggéré aux propriétaires de prêter une attention particulière à l'évolution des prix du revêtement de zinc par pulvérisation à froid. Dans le cas d'un coût abordable, la priorité devrait être donnée à l'utilisation du système de zinc par pulvérisation à froid, uniquement lorsque le prix dépasse trop l'estimation de l'investissement initial, envisagez le système de revêtement riche en zinc.
