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연안발전소 철구조물의 부식방지 방안 분석

2022-10-13

대형화력발전소는 수많은 철구조물(보일러 철골, 플랜트 철구조물 등)과 장비, 배관이 옥외에 위치한다. 강철 구조물은 가벼운 구조와 우수한 종합 기계적 성능이라는 장점을 가지고 있지만 환경에 노출된 강철은 다양한 형태의 부식을 겪게 됩니다. 보호되지 않거나 격리된 부식 조건이 없으면 강철 구조물은 점차 산화되어 결국 작업 능력을 잃게 됩니다. 해변 해안 지역에 위치한 발전소의 경우 대기 중 습도가 높고 온도가 높으며 염분 함량이 높고 발전소 자체의 비산회, 이산화황, 증기 응축 및 기타 국부 부식 환경이 있기 때문에 모든 종류의 부식 요인을 충분히 고려해야 하며 보다 적절한 페인트 부식 방지 계획을 설계해야 합니다. 장기적인 부식을 달성하려면 재도장 횟수를 줄이고 목적의 사용 수명을 연장해야 합니다.
본 논문에서는 남동부 해안 지역에 건설 중인 200만 개의 초초임계 п형 용광로 철골 프레임을 대상으로 현재 상대적으로 성숙한 아연 풍부 코팅, 용융 아연, 냉간 분사 아연 보호 원리 3가지 방식을 소개하고 적절한 환경, 계획 구축, 부식 방지 성능, 센서 및 액추에이터, 후속 유지 관리 및 수명주기 비용을 세 가지 방식 방식 간의 포괄적인 비교를 통해 최종적으로 최적화 제안 방식을 제시합니다.
발전소용 방청도료의 설계원리
페인트 부식 방지의 설계 아이디어는 일반적으로 다양한 부식 환경 또는 매체, 표면 처리 조건, 페인트 코팅의 다양한 구성 요소 사용, 보호 수명 요구 사항 및 기술 및 경제적 비교 결과에 따라 코팅 두께를 결정합니다. "코팅 및 바니시 - 강철 구조물에 대한 보호 페인트 시스템의 부식 방지"), 이 엔지니어링 현장의 대기 환경 분류는 C4 클래스에 속합니다. 코팅의 내구성에 따라 코팅의 설계수명을 단기, 중기, 장기 3가지 기준으로 하며, 현재 화력발전소 도료의 설계수명은 대부분 10~15년이다.
2. 프로젝트 부식 방지 계획에 대한 간략한 분석
2.1 부식 방지 계획의 분류
코팅 또는 코팅은 부식 방지 목적을 달성하기 위해 강철을 특정 두께의 치밀한 재료, 강철 및 부식성 매체 또는 부식성 환경으로 분리하여 코팅함으로써 가장 일반적으로 사용되는 부식 방지 방법입니다. Dry OIL 또는 Half Dry OIL과 천연수지를 주원료로 사용하기 전의 코팅을 흔히 "페인트"라고 부르기 때문입니다. 현재 일반적으로 사용되는 페인트 부식 방지 방식에는 주로 아연 풍부 코팅, 용융 아연 도금, 콜드 스프레이 아연 세 가지가 포함됩니다.
2.2 용융아연도금 용액
용융 아연 도금 방식은 조밀하고 두꺼운 아연 보호 층을 얻을 수 있으며 더 나은 보호 성능을 제공합니다. 그러나 용융 아연 도금의 건설 공정은 엄격합니다. 실제 작업 과정에서 용융 아연 도금 공정의 기술 매개 변수 제어가 좋지 않아 용융 아연 도금 부품의 부식 방지 수명에 심각한 영향을 미칩니다. 제한된 부피와 400 ~ 500 ℃의 아연 침지 도금 온도로 인해 강철 구조는 특히 이음매없는 강철 파이프, 상자 구조 등에 대해 열 응력 변화 및 심지어 열 변형을 발생시킵니다. 동시에, 용융 아연도금은 도금 탱크의 크기와 운송에 의해 제한되므로 많은 대형 부품의 구성이 매우 불편합니다. 또한, 공정이 더 오염되고 폐가스 처리 비용도 더 높습니다. 아연층이 약 15년 동안 소모되면 다시 아연도금할 수 없고 산화만 허용될 수 있으며 강철 구조물의 수명을 보장할 수 있는 다른 방법은 없습니다.
위의 한계로 인해 용융아연도금 공정은 플랫폼 에스컬레이터의 강철 격자에만 발전소에서 널리 사용되었습니다.
2.3 아연이 풍부한 코팅 방식
아연이 풍부한 프라이머는 우수한 차폐 기능을 갖고 있기 때문에 많은 프로젝트에서 EPOXY 아연이 풍부한 페인트를 실외 강철 구조물, 보조 엔진 및 파이프의 프라이머로 사용합니다. 아연 풍부 코팅 공정은 일반적으로 하나의 에폭시 아연 풍부 프라이머 50~75μm, 두 개의 에폭시 운철 중간 페인트 100~200μm, 두 개의 폴리우레탄 상단 페인트 50~75μm 고려 사항, 총 건조 도막 두께 200~350μm에 따릅니다. 해안 지역 발전소의 부식이 심한 환경에서는 일반 코팅의 보호 기간이 짧습니다. 예를 들어 궈화닝하이(Guohua Ninghai) 발전소 프로젝트 1단계와 광둥 하이먼(Guangdong Haimen) 발전소 프로젝트 1단계에서는 완공 후 2~3년이 지나면서 녹이 발생하는 면적이 넓었다. 부식방지 유지보수는 발전소의 수명 주기 동안 여러 번 수행되어야 합니다.
2.4 콜드 스프레이 아연 용액
냉간 분무 아연은 단일 성분 제품의 특수 융합제인 아연 분말을 원자화 추출하여 99.995% 이상의 순도를 가지며 건식 필름 코팅에는 순수 아연이 96% 이상 포함되어 있으며 용융 아연 도금 및 분무 아연(알루미늄) 및 아연 풍부 코팅의 조합으로 용융 아연 도금과 유사한 보호 원리의 장점이 있으며 음극 보호 및 장벽 보호를 통한 이중 보호가 있으며 전통적인 용융 아연 핫 스프레이 아연과 비교하여 내식성이 더 좋습니다.
가공 온도가 낮기 때문에 냉간 주입 아연의 산화 속도가 크게 감소합니다. 냉간 주입 구조로 인해 열팽창 구멍률과 냉간 수축률이 매우 낮으므로 냉간 주입 아연의 보호 성능이 더 좋습니다. 콜드 스프레이 아연 표면 처리 요구 사항은 상대적으로 낮습니다. 콜드 스프레이 아연은 작업장뿐만 아니라 도장 건설 분야에서도 작업물의 크기 및 모양 제한 없이 도장할 수 있습니다. 콜드 스프레이 아연 제품에는 납, 크롬 및 기타 중금속 성분이 포함되어 있지 않으며 용제에는 벤젠, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤 및 기타 유기 용제가 포함되어 있지 않으므로 안전하고 위생적으로 사용됩니다. 위의 장점을 바탕으로 냉주입 아연 공정은 해안 지역 발전소의 옥외 철골 구조 부식 방지 공정에 널리 사용됩니다.
2.5 부식 방지 계획의 비교
표 1은 화력 발전소에서 일반적으로 사용되는 위의 세 가지 부식 방지 방식을 비교한 것입니다. 이 해안 지역의 발전소에 건설 중인 수백만 개의 로로 건설 중인 2개의 강철 프레임을 부식 방지 코팅 제조업체와 협의한 후 결과는 다음과 같습니다. 아연 함량이 높은 코팅 방식("Haihong Old Man" 브랜드 페인트 사용)을 채택하고 프라이머 65μm, 상도 80μm 및 중간 페인트 180μm를 사용하는 경우 총 재료 비용은 약 700만 위안입니다. 콜드 스프레이 아연 방식을 채택할 경우 콜드 스프레이 아연의 두께는 180μm(실링 페인트 및 상도 포함)이며, 국내 페인트 재료 사용 비용은 약 800만 위안, 수입 페인트 사용 비용은 약 4000만 위안입니다. 냉간 스프레이 아연 방식이 15년 동안 무료로 유지될 수 있다는 점을 고려하면, 아연 함량이 높은 페인트 방식은 5~7년마다 다시 칠하고 수리해야 하며 유지 관리가 더 어렵다는 점을 고려하면, 냉간 분사 아연 방식의 15년 경제적 소득은 여전히 아연 함량이 높은 페인트 방식보다 높습니다.
위의 분석 및 비교를 통해 냉간 스프레이 아연 방식은 장기적인 부식 방지, 여러 번의 유지 관리 방지, 우수한 부식 적응성, 편리한 건설 및 유지 관리, 낮은 수명 비용 등의 장점이 있음을 알 수 있습니다. 보일러 강철 프레임과 같은 대형 강철 구조물의 경우 본 논문에서는 냉간 스프레이 아연 부식 방지 방식을 권장합니다.
3 결론

해안 지역 발전소의 특수한 환경 및 기후 조건을 고려하여 실외 보일러 철골 및 플랜트 철골 구조에는 냉간 스프레이 아연 부식 방지 방식, 발전소 플랫폼의 그리드 플레이트에는 용융 아연 방식을 우선적으로 적용하는 것이 좋습니다. 소유자는 콜드 스프레이 아연 코팅의 가격 추세에 세심한 주의를 기울여야 하며, 저렴한 가격의 경우 콜드 스프레이 아연 코팅 방식을 우선적으로 사용해야 하며, 가격이 초기 투자 추정치를 너무 많이 초과하는 경우에만 아연 풍부 코팅 방식을 고려하는 것이 좋습니다.

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