冷却塔防腐蚀涂料研究与涂装工艺

     混凝土冷却塔是火电厂重要的组成部分之一，近年来，其防腐蚀问题已经受到广泛的重视。本文介绍了国内首个排烟冷却塔和海水冷却塔防腐蚀工程案例，从 冷却塔不同的循环介质、塔体内部各部位工况不同两个方面介绍了重防腐涂料在电厂冷却塔防护方面的应用，并对混凝土的表面处理和涂料涂装工艺对冷却塔防腐寿 命和防腐效果进行了讨论。
　　冷却塔是热电厂的重要组成之一，属大型钢筋混凝土砼构筑物，主要由现浇钢筋混凝土塔体(包括人字柱、环梁、筒壁)、 蓄水池和塔内淋水构件组成。目前的热电厂冷却塔根据循环介质主要有以下几种：淡水冷却塔、空冷冷却塔、排烟冷却塔、海水冷却塔。以前国内的冷却塔有的没有 进行涂层保护，有的仅在冷却塔混凝土浇筑的同时，利用浇筑塔筒时搭建的脚手架滚涂环氧沥青漆、氯化橡胶漆或氯璜化聚乙烯涂料等进行简单防护。基本不考虑混 凝土的养护期，既不用等塔体完工后进行高空作业，也不对混凝土进行表面处理，直接在混凝土浮浆层上滚涂涂料。这类冷却塔在运行几年后腐蚀就相当严重，有的 甚至渗漏。随着科技的进步以及人们对环保和节能意识的提高，冷却塔的功能越来越强大，冷却介质对混凝土的要求也越来越苛刻。业主和设计师更加看重设备、设 施的寿命周期成本，对冷却塔的防腐蚀问题也越来越重视。本文就腐蚀较为严重的排烟冷却塔和海水冷却塔为例，探讨对冷却塔用涂料进行防腐蚀防护的方案。
混凝土的腐蚀
　　冷却塔是钢筋混凝土结构，由硅酸盐水泥、填充料、水和助剂等混合后浇注而成，同时用钢筋骨架来增加混凝土构件的强度。在一般 情况下，混凝土本身具有高碱性(pH值≥12.5)，在这样高碱性的环境中使钢筋表面形成一层致密的钝化膜而处于稳定状态。但由于受到外界环境侵蚀介质的 作用，如氯离子、硫酸盐、二氧化碳等，钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化状态，钢筋就开始腐蚀，各项力学性能严重下降。导致在小于设计基准期钢筋混凝土 结构就被破坏。
　　　2.冷却塔的腐蚀防护
　　  2.1排烟冷却塔的腐蚀环境
　　火电厂烟气经除尘、脱硫后，一种方式是对烟气 再加热后(由45～65℃加热至80℃以上)经烟囱排放；另一种方式是借助冷却塔的热空气抬升作用经冷却塔排放，即烟塔合一技术(如图1所示)。烟塔合一 技术是在大多数情况下，其混合气体的抬升高度远高于烟囱，从而促进烟气内污染物的扩散。同时该技术可提高电力系统能源利用效率，简化电厂烟气系统的工艺设 计，而且避免烟囱建设和施工，节省烟囱地下基础和烟囱本身建设费用，降低电厂投资。
   采用烟塔合一技术的排烟冷却塔的环境介质的腐蚀性将比常规冷却塔更严重。经过脱硫、脱硝后的净烟气通过玻璃钢烟道直接进入自然通风冷却塔内与水蒸气 混合后排入大气，烟气中的腐蚀介质(CO2、SO2、SO3、HCl及HF)将与水蒸气接触，遇冷凝结的水滴回落冷却塔并在冷却塔筒壁形成大的液滴。溶有 腐蚀介质的液滴呈弱酸性(局部pH值可能达到1)，长期的积累效应会对冷却塔的壳体产生严重的腐蚀，而且烟气中的腐蚀介质在紫外线作用下将加剧塔体 结构的腐蚀作用。因而必须对冷却塔壳体表面等部位采取防腐处理，冷却塔的防腐处理对冷却塔的结构安全至关重要。尽管排烟冷却塔中排入的经过脱硫、脱硝的烟 气已为洁净烟气，但不可能除尽的SO2、HCl以及大量的CO2等气体，与水蒸气结合后仍具有较强的腐蚀作用。