核电厂无机富锌底漆涂装技术应用研究

核电厂无机富锌底漆涂装技术应用研究

摘要：介绍了无机富锌底漆的性能和特点，阐述了AP1000核电厂无机富锌底漆的施工过程、施工方法和检查验收要求。

关键词：无机富锌底漆；涂装技术；应用研究；施工过程；检查验收

Abstract: This paper describers the performance and characteristics of Inorganic zinc-rich primer, and explaines the construction process, construction methods and acceptance inspection requirements in AP1000 nuclear power station.

Keywords: inorganic zinc-rich primer , coating technology , construction process, acceptance inspection

1.引言

无机富锌底漆以其优良的防腐蚀性能已广泛应用于石油、石化、电厂等领域的碳钢表面，我国正在建设中的AP1000核电机组也大量采用了无机富锌底漆的防腐技术。该底漆可在环境温度-9℃～49℃，空气相对湿度30%～90%的环境条件下施工，现场作业条件方便。但同时对其施工过程及质量控制要求非常严格，本文通过对无机富锌底漆的性能和特点的介绍，重点分析其施工过程、施工方法和涂层的检查验收要求，以便更好地应用于核电建设中。

2.无机富锌底漆性能及特点

无机富锌底漆由复合硅酸盐、锌粉和催化剂等组成，待涂装前再进行混合。该油漆通过对钢构件提供镀锌保护从而能有效防止钢材腐蚀，可作为单层防护涂层用于暴露于户外环境中的钢构件，还可与各种有机、无机面漆相配合，在恶劣的环境下一同起到防护作用，特别是对沿海或含盐的大气环境中的钢构件有着卓越的保护作用。

无机富锌底漆具有以下特点：

（1）固体含量高，质量百分比达到90%以上。

（2）固化快，可适用于无气喷涂或传统喷涂设备。环境温度24℃,相对湿度50%条件下30分钟即可表干；-9℃条件下即能够固化。

（3）锌含量高，干膜中锌含量达80%（质量百分比）以上，具有优良的阴极保护性能，能有效防止钢构件的电化学腐蚀。

（4）挥发性有机化合物含量低，储存、运输和使用过程中安全性大大提高。

（5）漆膜耐高温性强，能够持续耐温399℃，间隔耐温达到427℃，可用于焊接施工前的底漆。

（6）漆膜硬度大, 漆膜防护性强，不易被破坏。按ASTM D3363标准进行试验，硬度测试值为3H。

（7）耐盐雾性能好。按ASTM B117标准对喷砂后钢板进行盐雾试验，70000小时后无锈斑气泡或剥落现象。

3.施工过程控制

无机富锌底漆施工工艺过程包括先决条件检查、表面处理、油漆涂装、油漆修补、检查验收等工作内容。

3.1施工先决条件检查

（1）人员资格要求：施工人员应具有相关工作经验，并经培训考核合格。对所有人员均进行了安全技术交底；

（2）机械设备要求：包括空压机、喷砂机、油水分离器、喷砂枪、除尘系统、喷砂防护服、无气喷涂机、搅拌器、喷漆枪、温湿度计、漆层测厚仪、粗糙度测试仪等设备要标识清楚，资料齐全，检测仪器检定合格并在有效期内。

（3）主要材料：铸钢砂、无机富锌底漆等施工材料验收合格，产品合格证、使用说明书等质量文件齐全。

（4）施工文件：施工工作程序和质量计划等相关文件均已审批并发布。

（5）施工环境：环境温度满足喷砂和油漆作业条件，同时钢构件表面温度应高于露点温度3℃以上，防护设施和通风除尘设施完善。

（6）工序移交：上道工序验收合格，工序交接手续齐全。

3.2表面处理

（1）除油：首先依照SSPC-SP1溶剂清洗标准彻底除去钢构件表面的全部油脂和油污。

（2）喷砂除锈：先清除罐焊接飞溅物，磨平焊缝及尖锐边缘等杂物，然后按SSPC-SP10近白级喷砂标准进行喷砂。以铸钢砂为磨料，空气压力保持在0.4～0.7Mpa，喷砂后构件表面应无可见的油污、油脂，氧化皮，铁锈等附着物清除干净，金属表面露出金属光泽，表面粗糙度为25μm～76μm。

喷砂前应对压缩空气进行检查，以确保压缩空气无油、无水和其它杂质。检测方法按ASTM D 4285标准进行，在每班次前30分钟内使用白纸和白布检测压缩空气，以不出现明显变色、潮湿为合格；如不符合要求，应对油水分离器进行检查，直至符合标准后方可开展喷砂工作。

喷砂完成后应采用洁净的压缩空气吹扫或再用洗吸尘器进行清理，保持表面洁净干燥，并在4小时内进行油漆涂装；

如遇到雨、雪、雾及大风等特殊天气条件下要停止室外作业。

3.3油漆涂装

涂装前首先对钢构件标识进行检查，确保正确无误，并对不需涂装部位及周边设施进行防护，并再次确认施工环境条件符合涂装要求。

（1）油漆调配

首先要检查油漆桶上标签，确保油漆处于保质期内，然后打开容器进行调配。

调配时要使用电动搅拌器将主剂搅拌均匀，然后按产品说明书要求比例在搅拌的同时将锌粉缓慢倒入主剂中，不停地搅拌直至混合均匀，再用30目滤网过滤，加入配套催化剂，视环境温度情况加入不超过5%的稀释剂并搅拌均匀，熟化5～10分钟后可进行涂装。

（2）油漆涂装

涂装时采用高压无气喷涂机，喷涂机输送压力比为1:30，油漆输送管内径为3/8”，喷咀为0.017-0.021’’，输出压力2100～2500psi。喷涂时确保喷枪平行于钢构件匀速移动，并与构件表面保持350～400mm距离。

喷涂作业中可采用湿膜卡监测漆膜厚度，以确保最终的干膜厚度为100μm～150μm。

施工环境应确保通风良好，操作人员应佩戴防毒面具作业。

室外喷涂时如突遇雨、雪、雾及大风、扬尘等天气要立即停止作业。

3.4涂层修补

对于安装过程中的焊接部位及涂层破损部位，要进行及时修补。

修补前对周边构件进行防护，采用可回收式喷砂设备进行喷砂作业，在确保各项指标符合要求的同时而不影响周边环境。

表面清洁度、粗糙度检查合格后进行补漆。涂装面积较大时采用喷涂，较小时采用刷涂作业。补漆时边界要清晰，不可复涂到原漆膜上。

3.5涂层检查验收

涂层外观检查：应无流挂、针孔、刷痕、起皱、裂纹、气泡等缺陷，以及可看到的明显的杂质和污染物。

涂层厚度检查：使用磁性涂层测厚仪按照SSPC-PA2标准要求检查油漆干膜厚度。测量数据时应在平整规则的表面进行，避开角落、边缘等部位，按每100平方英尺不少于5处进行抽查，对复杂表面应增加测点的数量。

因该油漆不可复涂，对低于100μm的部位要进行返工处理；对高于150μm的部位要使用砂纸打磨到150μm以内，以免发生漆膜龟裂和脱落现象。

4.结语

无机富锌底漆优越的防腐性能和施工过程控制密切相关，“三分材料，七分施工”的说法也在于此。只有从技术准备到施工组织均要进行全面策划，严格把控好每一个环节，充分发挥各职能部门的作用，及时解决和消除不利因素，才能确保涂层的防腐效果和耐久性，以便为核电建设的顺利实施和安全运营创造条件。

参考文献：

[1] Stone & Webster INC.AP1000 Painting of Shop Fabricated Steel，2011.10

[2] Stone & Webster INC.Field Coating and Lining for Concrete and Metal Surfaces，2011.11

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。