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1、 2012年度企业级工法申报材料核电除盐水罐内壁无溶剂防腐涂层重新涂装施工工法中国核工业华兴建设有限公司朱美特 阮平波 裴 莉1. 前言压水堆核电站运行过程中水既是反应堆的冷却剂和慢化剂，又是各设备的冷却剂，系统运行对水质要求非常严格，由于未经净化处理的淡水一般含有悬浮固体、有机物及盐类等杂质，直接使用这种淡水会给核电站运行带来危险，为确保电站安全运行，在役电站均将天然淡水经过滤站后送到除盐水生产厂房，经化学处理后储存于除盐水罐，再由除盐水罐输送到各用水系统以满足电站运行需求。除盐水罐作为除盐水的储存水箱，其内壁防腐涂层的完整性和化学稳定性对除盐水的储存质量影响很大，一般选择坚固、耐久、化学稳
2、定性好的重防腐涂料进行罐体内壁防腐，大亚湾核电站、岭澳核电站、岭东核电站的除盐水罐都采用重防腐涂料。虽然重防腐涂层具有良好的性能，但随着电站运行年限的增加，经多次充盈和排空，罐体内重防腐涂层完整性、化学稳定性不可避免地出现老化损坏，降低储存水质量，影响电站运行，当老化达到一定程度就需要重新涂装，当初重防腐涂层优良的特性却成为重新涂装时基层处理的难点；电站除盐水罐属于大型密闭容器，密闭容器内进行重防腐涂层重新涂装在工艺处理上存在诸多不同于开放式防腐环境的技术难题，核电维修分公司技术团队通过对大亚湾核电基地在役机组多个罐体内壁无溶剂防腐涂层重新涂装工艺的探索研究，总结核电大型除盐水罐内壁无溶剂防腐
3、涂层重新涂装的成熟经验，在施工顺序、防腐工艺、生命保障、环境保护等方面形成一套具有核电维修特点的大型密闭容器内壁无溶剂防腐涂层重新涂装的施工工法。2工法特点2.1合理利用除盐水罐仅有的顶部排空稳压阀和罐壁根部的检修人孔构成通风回路，保证生命体必须的有氧作业环境；自上而下的空气流动路径加速粉尘沉降，改善作业空间的可视环境，缩短工序之间的时间间隔；2.2 合理安排施工顺序，先对罐底板进行防腐预处理，为罐壁、顶防腐时必须的施工措施提供作业面，也避免后处理对壁、顶防腐涂层成品的影响；2.3 按照“人+喷砂枪”发挥最佳工作效率的作业边界合理划分施工段，确定喷砂的技术参数，提高施工效率；2.4 根据无溶剂
4、防腐涂料高黏度特点，选择最佳雾化率的专用喷涂设备，确定喷涂技术参数，保证成膜质量；2.5 通过改善罐体内的环境条件修正空气露点范围，避免表面水气凝结；2.6 在通风系统出风口外侧设置水封粉尘过滤装置，控制罐体内导出粉尘的扩散，保护生产厂区环境。3.适用范围核电站大容积碳钢储罐内壁重防腐涂层完整性、化学稳定性因老化不能保证储存介质质量而需重新涂装项目。4.工艺原理通过通风系统、除尘系统、安全保障系统设计，形成满足密闭容器中安全施工的作业环境；选择合适喷砂设备及制备压缩空气系统，清除老化涂层，满足重新涂装的基层质量；采用最佳雾化率的喷涂设备和露点控制措施，保证成膜质量。5.施工工艺流程及操作要点5
5、.1 施工工艺流程施工准备通风装置安装调试除尘装置安装调试喷砂装置安装调试 系统联动调试喷砂清除老化涂层涂层喷涂固化、保护5.2 操作要点5.2.1 施工准备1 施工顺序确定由于罐内涂层重涂受到工作面垂直高度较高、施工安全风险高、施工管理要求严格的影响，因此不能按照传统涂装方法首先进行整体打磨除锈，再依次进行底涂、面漆施工。核电维修分公司根据多年来电厂大罐内壁防腐施工经验形成了逐级递进控制的罐内重防腐涂料重新涂装分段施工顺序：2 信息传递方式约定 1）罐内外作业人员信息沟通传递方式：罐内作业人员用手锤敲击罐壁，通过敲击的次数与外部作业人员进行信息沟通2）现场作业安全异常信息传递方式：配备专用电
6、话，如遇安全异常及时执行15分钟逐级汇报制度。5.2.2通风装置安装调试1 通风装置安装为保证密闭容器内喷砂防腐作业过程中生命体必须的生存环境，在密闭容器中介质排空后首先应安装通风系统，将外部空气导入置换密闭环境中空气以补充氧含量。通风系统根据密闭容器的容积、形状和通风口位置设计，设计的基本原则是进风量应大于出风量，通风系统通风压力保持在900MPa-1500MPa为宜，通风效果应能保证19.5%氧含量23%，有利于粉尘被动降落。本工法典型通风系统图如下：2 通风装置调试1）打开罐壁根部人孔门通风换气；2）通电检查BT35-II防爆轴流风机以及FS系列工业落地扇运转是否正常及是否有异常响动；停
7、机检查正常后，继续开机运转2h；3）测定通风系统通风压力，如通风压力不满足要求，可在罐壁根部增加或减少工业落地扇数量；4）氧表测氧，确认通风效果满足生命体生存环境要求。5.2.3除尘装置安装调试1 除尘装置安装喷砂清除密闭容器内壁老化涂层过程中产生的大量粉尘需要及时导出，以保证基层及涂层不被二次沾污，满足作业的通视环境和职业健康安全要求，导出的粉尘必须经过除尘后排放，保证生产厂区的环境要求。由于此类密闭容器涂层重新涂装属于个案，购置并安装专门的过滤除尘装置不经济，本工法设计一种简易的水封除尘装置，将粉尘含量高的空气导出通过水封除尘装置，空气中的粉尘经过水封后被吸收、沉淀，达到除尘目的。本工法除
8、尘装置系统图如下：2 除尘装置调试1）通电检查BT35-II防爆轴流风机运转是否正常及是否有异常响动；停机检查正常后，继续开机运转2h；2）采用1cm宽*5cm长小纸条贴近帆布风管与罐壁根部人孔密封处一周通过查看纸条飘起度检查帆布风管与罐壁根部人孔的密封性；3）检查水箱内注水会否溢出，帆布风管浸水高度是否合适，其中帆布风管浸水高度以风管在调试期间刚好不会飘出水中高度增加10cm高度为宜。5.2.4喷砂装置安装调试1 喷砂装置安装在本工法中，喷砂装置包括空压机系统及喷砂系统，喷砂装置根据密闭容器外部空间条件布置，空压机系统为喷砂系统提供正常用气，为喷砂的正常运行提供支持。本工法典型的喷砂装置系统
9、图布置如下： 2 喷砂装置调试1）对空压机气压管路进行检查，确保管路畅通，各种气压表指示灵敏、准确；2）启动空压机系统，向储气罐中注气，待压力达到0.6-0.7MPa时，打开储气罐出口阀门，对压缩空气主输送管道进行吹扫，在排气口观察直至无油水、尘锈，达到用气标准为止。3）关闭空压机系统，检查喷砂系统砂管连接处、喷嘴连接处是否牢固。4）启动空压机系统，缓慢打开喷砂机压缩空气阀门，将喷砂枪空喷2-5分钟，确认喷砂系统空荷载下可正常运行。5.2.5系统联动调试1 通风装置通电2h，确认生命体生存环境满足要求；2 除尘装置通电通水2h，保证后续除尘效果；3 喷砂装置通电2-5min，确认空荷载下空压机
10、系统、喷砂系统的正常运转。5.2.6 喷砂清除老化涂层1 入罐前以及罐内作业持续测氧，罐内作业人员与外部作业人员交底手锤敲击罐壁次数信息代表含义。2 检查空压机系统和喷砂系统联动运转效果（试喷）启动空压机系统、喷砂系统，喷砂枪喷嘴空喷2-5分钟后，将喷砂管插入储砂罐中进行负荷试喷，确保喷砂系统进砂、出砂无异常。如进出砂有异，检查喷枪是否堵塞。3 调整喷枪至对应技术参数，喷枪角度15-30度、距离100-300mm、喷嘴口径4-12mm、空气压力0.5-0.7Mpa；4 根据确定的施工段划分对每段构件表面进行均匀连续喷射，使构件表面现出金属光泽并达到对应除锈等级Sa2.5级；5 对于喷砂“死角”
11、，使用钢丝刷手工处理对应除锈等级。如有必要，调整喷枪角度为60-70度，对构件表面进行均匀连续喷射，使器壁钢件表面粗糙，最后用干净的压缩空气进行表面喷扫除去浮尘；6 喷砂完成后对喷砂除锈部位进行全面检查，对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查，检查时严禁手摸并要求在照度相当的人工照明下进行；7 喷砂除锈后、涂装前，如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时，要待环境达到施工条件后，用干燥的压缩空气吹干表面水分后施工，如需重新喷砂，不可降低磨料要求，以免降低粗糙度。8 记录喷砂结束时间点，控制喷砂完成和开始油漆的时间间隔不宜超过12h；5.2.7 涂层喷涂根据密闭容器不同使用要求选择无溶剂防腐涂料
12、种类，本工法以采用法国乌龟油系列产品进行描述。1 喷涂机选型 无气喷涂设备有多种型号，选用时应根据下列3个因素酌情选用。 1）根据涂料特性选用 对高黏度、难雾化的涂料要选用压力比高或有加热系统的设备。 2）根据被涂工件状况及生产批量选用对被涂工件小或批量小，一般选涂料喷出量较小的型号，工件大及批量大如船舶、桥梁、汽车、涂装连续自动线等，可选用涂料喷出量大的型号。通常涂料喷出量10L/min为大型。 3）根据所具备的动力源选用序号动力源常用喷涂设备类型备注1有气源气动无气喷涂设备2无气源、有电源电动无气喷涂设备3无电源无气源引擎驱动式无气喷涂设备我国从20世纪80年代开始开发无气喷涂技术和无气喷
13、涂设备，中国船舶工业总公司重庆长江涂装机械厂是国内最早开发无气喷涂设备的厂家之一，目前是我国最大的喷涂专业设备制造厂家，其制造的无气喷涂设备有CPQ6C-GPQ27C等各种型号40多种，综合考虑喷涂机选型3因素，本工法拟采用该厂家制作的QPT6528K型无气喷涂机。2 喷枪选型 无气喷枪由枪体、喷嘴等组成，无气喷枪有手持式喷枪、长杆式喷枪、自动喷枪等多种类型，因手持式喷枪结构轻巧、操作方便，可用于固定和不固定场合的各种无气喷涂作业，本工法拟采用重庆长江涂装机械厂生产的手工无气喷枪。另由于无气喷枪只具有开关功能，没有控制空气和涂料的装置，喷涂流量和扇形的幅度只能通过喷嘴的选择来达到要求，综合考虑
14、长江喷嘴类型适用涂料范围以及现场膜厚要求，本工法拟采用重庆长江涂装机械厂生产的B型无气喷嘴。长江喷嘴类型类型适用的涂料型号举例最小型号最大型号C型喷嘴黏度低，外观要求高的涂料03C1038C60B型喷嘴外观要求一般，重防腐涂料002B10050B35W型喷嘴乳胶漆和水性涂料03W1038W60Z型喷嘴富锌涂料06Z1542Z403 无气喷涂原理图 4 喷涂系统调试作业前，应先空载运转，然后用水或溶剂进行运转检查，确认运转正常后，设定空气和涂料的压力进行试喷，试喷时喷漆压力宜低于0.4MPa，并目测喷枪的吐漆量和漆雾均匀情况，如打开喷枪无油漆喷出火吐漆不均匀及吐漆量较少则需重新清洗喷嘴。5 露点
15、测定开放式防腐环境一般温度在5-35，相对湿度小于85%即能满足露点控制要求，但密闭容器内环境条件受通风影响，露点温度需具体测定，测定顺序： 测定环境相对湿度； 测定当地大气压力P； 测定环境温度B（K）； 根据=e-p（1/A-1/B）X100%计算露点温度A；式中环境相对湿度；P当地大气压力；e2.718；A露点温度（K）；B环境温度（K） 将理论露点温度和基层温度比较,判断是否具备开工条件, 如基层温度减露点温度小于3以上，不得开始涂装作业。6 喷涂核电站使用的涂料不仅应具有核辐射的降解作用，能提供应急防辐射保护功能，此外也应具备良好的耐腐蚀性能，故应该选用通过审定认可的核电站专用的防腐涂料，并根据防腐涂层厚度要求和一次成膜厚度确定各涂层喷涂遍数和每层湿膜厚度。1）底漆喷涂 底漆调配底漆采用法国乌龟油产品ED1溶剂型环氧底漆，按照油漆厂家要求的比例调配油漆，基料和固化剂分别为65%和35%
