การวิเคราะห์แผนการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างเหล็กในโรงไฟฟ้าชายฝั่ง

2022-10-13

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่มีโครงสร้างเหล็กจำนวนมาก (เช่น โครงเหล็กหม้อไอน้ำ โครงสร้างเหล็กของโรงงาน ฯลฯ) และอุปกรณ์ ท่อที่ตั้งอยู่กลางแจ้ง โครงสร้างเหล็กมีข้อดีคือมีโครงสร้างเบาและมีสมรรถนะทางกลที่ดี แต่เหล็กที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมจะเกิดการกัดกร่อนในรูปแบบต่างๆ หากไม่ได้รับการป้องกันหรือแยกสภาวะการกัดกร่อน โครงสร้างเหล็กจะค่อยๆ ถูกออกซิไดซ์ และสูญเสียความสามารถในการทำงานในที่สุด สำหรับโรงไฟฟ้าที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลชายทะเลเนื่องจากมีลักษณะของความชื้นสูง อุณหภูมิสูง ปริมาณเกลือสูงในบรรยากาศ และโรงไฟฟ้าเองเถ้าลอย ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ การควบแน่นของไอน้ำ และสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในท้องถิ่นอื่น ๆ จะต้องพิจารณาปัจจัยการกัดกร่อนทุกชนิดอย่างเต็มที่ การออกแบบแผนการป้องกันการกัดกร่อนของสีที่เหมาะสมมากขึ้น เพื่อให้เกิดการกัดกร่อนในระยะยาว ลดจำนวนการเคลือบซ้ำ และยืดอายุการใช้งานของวัตถุประสงค์
ในบทความนี้ โรงไฟฟ้าที่กำลังก่อสร้างในพื้นที่ชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ซึ่งมีโครงเหล็กเตาชนิด п ชนิดวิกฤตยิ่งยวดพิเศษจำนวนสองล้านชิ้นเป็นวัตถุ แนะนำแสดงให้เห็นถึงการเคลือบที่อุดมไปด้วยสังกะสีที่ค่อนข้างเป็นผู้ใหญ่ในปัจจุบัน สังกะสีแบบจุ่มร้อน หลักการป้องกันสังกะสีแบบฉีดพ่นเย็นของโครงการป้องกันการกัดกร่อนสามชนิด และสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม การวางแผนการก่อสร้าง ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ การบำรุงรักษาติดตามผลและต้นทุนวงจรชีวิตทำให้การเปรียบเทียบที่ครอบคลุมระหว่างโครงการป้องกันการกัดกร่อนสามชนิด หยิบยกในที่สุด แผนข้อเสนอการเพิ่มประสิทธิภาพ
หลักการออกแบบสีป้องกันสนิมสำหรับโรงไฟฟ้า
แนวคิดการออกแบบการป้องกันสนิมของสีโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่แตกต่างกันหรือสภาวะการรักษาพื้นผิว การใช้ส่วนประกอบต่างๆ ของการเคลือบสี และตามข้อกำหนดอายุการใช้งานในการป้องกัน และผลการเปรียบเทียบทางเทคนิคและเศรษฐกิจ เพื่อตรวจสอบความหนาของการเคลือบ "การเคลือบและเคลือบเงา - การป้องกันการกัดกร่อนของระบบสีป้องกันบนโครงสร้างเหล็ก") การจำแนกสภาพแวดล้อมในบรรยากาศของไซต์ทางวิศวกรรมนี้เป็นของคลาส C4 ตามความทนทานของการเคลือบ อายุการออกแบบของการเคลือบมีระยะสั้น ระยะกลาง และระยะยาว 3 มาตรฐาน ส่วนใหญ่ของอายุการใช้งานการออกแบบสีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในปัจจุบันส่วนใหญ่คือ 10 ~ 15 ปี
2. การวิเคราะห์โดยย่อของโครงการป้องกันการกัดกร่อนของโครงการ
2.1 การจำแนกประเภทของแผนการป้องกันการกัดกร่อน
การเคลือบหรือการเคลือบเป็นวิธีป้องกันการกัดกร่อนที่ใช้กันมากที่สุด โดยการเคลือบเหล็กด้วยวัสดุที่มีความหนาแน่นหนาบาง ๆ เหล็กและสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนแยกออกจากกัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการป้องกันการกัดกร่อน การเคลือบก่อนใช้น้ำมันแห้งหรือน้ำมันแห้งครึ่งหนึ่งและเรซินธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลัก เนื่องจากสิ่งนี้มักเรียกว่า "สี" ปัจจุบันโครงการป้องกันการกัดกร่อนของสีที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเคลือบที่อุดมด้วยสังกะสี, สังกะสีแบบจุ่มร้อน, สังกะสีสเปรย์เย็นสามชนิด
2.2 สารละลายชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
โครงการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนสามารถรับชั้นป้องกันสังกะสีที่หนาแน่นและหนาประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตามขั้นตอนการก่อสร้างสังกะสีแบบจุ่มร้อนมีความเข้มงวด ในกระบวนการดำเนินการจริง การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคนิคของกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนไม่ดี ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงต่ออายุการใช้งานการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน เนื่องจากปริมาณที่จำกัดและอุณหภูมิ 400 ~ 500 ℃ การชุบซิงค์ โครงสร้างเหล็กจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเค้นจากความร้อนและแม้กระทั่งการเปลี่ยนรูปจากความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อเหล็กไร้ตะเข็บ โครงสร้างกล่อง ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนถูกจำกัดด้วยขนาดของถังชุบและการขนส่ง ซึ่งทำให้การสร้างส่วนประกอบขนาดใหญ่จำนวนมากไม่สะดวกมาก นอกจากนี้กระบวนการนี้ยังก่อให้เกิดมลพิษมากขึ้นและต้นทุนการบำบัดก๊าซเสียก็สูงขึ้นด้วย เมื่อชั้นสังกะสีถูกใช้ไปประมาณ 15 ปี จะไม่สามารถชุบสังกะสีซ้ำได้ อนุญาตให้ออกซิไดซ์ได้เท่านั้น ไม่มีวิธีอื่นใดที่จะรับประกันอายุการใช้งานของโครงสร้างเหล็กได้
เนื่องจากข้อจำกัดข้างต้น กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าเฉพาะในตะแกรงเหล็กของบันไดเลื่อนแพลตฟอร์มเท่านั้น
2.3 รูปแบบการเคลือบที่อุดมด้วยสังกะสี
เนื่องจากไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสีมีฟังก์ชันการกำบังที่ดี หลายโครงการจึงใช้สีที่อุดมด้วย EPOXY ZINC เป็นไพรเมอร์สำหรับโครงสร้างเหล็กกลางแจ้ง เครื่องยนต์เสริม และท่อ กระบวนการเคลือบที่อุดมด้วยสังกะสีโดยทั่วไปใช้ไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสีอีพ็อกซี่ 50 ~ 75μm, สีรองพื้นเหล็กอีพ็อกซี่ 2 สี 100 ~ 200μm, สีโพลียูรีเทน 2 สีด้านบน 50 ~ 75μm, ความหนาของฟิล์มแห้งรวม 200 ~ 350μm ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงของโรงไฟฟ้าในพื้นที่ชายฝั่ง ระยะเวลาการป้องกันของสารเคลือบธรรมดานั้นสั้น ตัวอย่างเช่น ระยะแรกของโครงการโรงไฟฟ้า Guohua Ninghai และระยะแรกของโครงการโรงไฟฟ้า Guangdong Haimen เมื่อสองถึงสามปีหลังจากเสร็จสิ้น ก็ได้เกิดสนิมขึ้นเป็นบริเวณกว้าง การบำรุงรักษาป้องกันการกัดกร่อนจะต้องดำเนินการหลายครั้งตลอดวงจรชีวิตของโรงไฟฟ้า
2.4 สารละลายสังกะสีแบบสเปรย์เย็น
สังกะสีพ่นเย็นมีความบริสุทธิ์สูงกว่า 99.995% โดยการแยกอะตอมออกจากผงสังกะสี ตัวแทนพิเศษของการหลอมรวมของผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบเดียว การเคลือบฟิล์มแห้งประกอบด้วยสังกะสีบริสุทธิ์มากกว่า 96% การรวมกันของสังกะสีแบบจุ่มร้อนและการพ่นสังกะสี (อลูมิเนียม) และการเคลือบที่อุดมด้วยสังกะสี ข้อดีของหลักการป้องกันคล้ายกับการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน การป้องกันสองชั้นพร้อมการป้องกันแบบคาโทดิกและการป้องกันสิ่งกีดขวาง เมื่อเปรียบเทียบกับสังกะสีแบบจุ่มร้อนสังกะสีสเปรย์ร้อนแบบดั้งเดิมมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่า
เนื่องจากอุณหภูมิในการประมวลผลต่ำ อัตราการเกิดออกซิเดชันของสังกะสีฉีดเย็นจึงลดลงอย่างมาก โครงสร้างการฉีดเย็นทำให้อัตรารูของการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของความเย็นยังต่ำมาก ดังนั้นประสิทธิภาพการป้องกันของสังกะสีฉีดเย็นจึงดีกว่า ความต้องการการรักษาพื้นผิวสังกะสีด้วยสเปรย์เย็นค่อนข้างต่ำ สังกะสีแบบสเปรย์เย็นไม่เพียงแต่สามารถทาสีในโรงงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในด้านการพ่นสีด้วย โดยไม่มีข้อจำกัดด้านขนาดและรูปร่างของชิ้นงาน ผลิตภัณฑ์สังกะสีสเปรย์เย็นไม่มีสารตะกั่ว โครเมียม และส่วนประกอบของโลหะหนักอื่นๆ ตัวทำละลายไม่มีเบนซีน โทลูอีน เมทิลเอทิลคีโตน และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ดังนั้นการใช้ที่ปลอดภัยและถูกสุขลักษณะ จากข้อดีข้างต้น กระบวนการสังกะสีแบบฉีดเย็นจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างเหล็กกลางแจ้งของโรงไฟฟ้าในพื้นที่ชายฝั่งทะเล
2.5 การเปรียบเทียบรูปแบบการป้องกันการกัดกร่อน
ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบแผนการป้องกันการกัดกร่อนที่ใช้กันทั่วไปสามแบบข้างต้นในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ยกตัวอย่างโครงเหล็กจำนวน 2 เตาจำนวนล้าน п ประเภทที่กำลังก่อสร้างในโรงไฟฟ้าในพื้นที่ชายฝั่งทะเลนี้ หลังจากปรึกษากับผู้ผลิตสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน ผลลัพธ์จะเป็นดังนี้: หากใช้รูปแบบการเคลือบที่อุดมด้วยสังกะสี (โดยใช้สียี่ห้อ "Haihong Old Man") ด้วยสีรองพื้น 65μm สีทับหน้า 80μm และสีกลาง 180μm ต้นทุนวัสดุทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 7 ล้านหยวน หากใช้แผนสังกะสีสเปรย์เย็น ความหนาของสังกะสีสเปรย์เย็นคือ 180μm (รวมสีซีลและสีทับหน้า) ค่าใช้จ่ายในการใช้วัสดุสีในประเทศจะอยู่ที่ประมาณ 8 ล้านหยวน และค่าใช้จ่ายในการใช้สีนำเข้าจะอยู่ที่ประมาณ 40 ล้านหยวน เมื่อพิจารณาว่าโครงการสังกะสีพ่นเย็นสามารถรักษาได้ฟรีเป็นเวลา 15 ปี โครงการสีที่อุดมด้วยสังกะสีจำเป็นต้องทาสีใหม่และซ่อมแซมทุกๆ 5 ถึง 7 ปี และการบำรุงรักษาทำได้ยากกว่า รายได้ทางเศรษฐกิจ 15 ปีของโครงการสังกะสีพ่นเย็นยังคงสูงกว่าโครงการสีที่อุดมด้วยสังกะสี
จากการวิเคราะห์และการเปรียบเทียบข้างต้น จะเห็นได้ว่าโครงการสังกะสีแบบพ่นเย็นมีข้อดีในการป้องกันการกัดกร่อนในระยะยาว หลีกเลี่ยงการบำรุงรักษาหลายครั้ง ปรับตัวต่อการกัดกร่อนได้ดี ก่อสร้างและบำรุงรักษาได้สะดวก และต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต่ำ สำหรับโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่ เช่น โครงเหล็กหม้อต้ม บทความนี้แนะนำแผนการป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีแบบพ่นเย็น
3 ข้อสรุป

เนื่องจากสภาพแวดล้อมและสภาพภูมิอากาศพิเศษของโรงไฟฟ้าในพื้นที่ชายฝั่งทะเล ขอแนะนำให้ให้ความสำคัญกับโครงการป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีแบบพ่นเย็นสำหรับโครงเหล็กหม้อไอน้ำกลางแจ้งและโครงสร้างเหล็กของโรงงาน และโครงการสังกะสีแบบจุ่มร้อนสำหรับแผ่นกริดของแท่นโรงไฟฟ้า แนะนำว่าเจ้าของควรให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับแนวโน้มราคาของการเคลือบสังกะสีแบบสเปรย์เย็น ในกรณีที่มีต้นทุนที่เหมาะสม ควรให้ความสำคัญกับการใช้โครงร่างสังกะสีแบบสเปรย์เย็น เฉพาะเมื่อราคาเกินประมาณการการลงทุนเริ่มแรกมากเกินไป ให้พิจารณาโครงร่างการเคลือบสังกะสีที่อุดมด้วยสังกะสี

ก่อนหน้า:ประเภทและหลักการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

ต่อไป:วิธีการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ