沿海地區(qū)由于腐蝕環(huán)境惡劣，一直以來都受到防腐蝕領(lǐng)域研究人員的重點(diǎn)關(guān)注。近年來，由于大氣中酸堿性氧化物濃度的增加，傳統(tǒng)的重防腐涂料已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前惡劣的腐蝕環(huán)境，同時(shí)國(guó)家大力提倡綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式，富鋅涂料等高污染重防腐涂料已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)所淘汰。

一、沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)腐蝕與防護(hù)現(xiàn)狀

1.沿海電廠腐蝕環(huán)境分析

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力作為國(guó)家最重要的能源之一，其消耗大幅增加。沿海地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，沿海地區(qū)電廠現(xiàn)已達(dá) 150 余座，約占我國(guó)電廠總量的 70%以上。沿海?工業(yè)濕熱的大氣 環(huán)境和極其惡劣的腐蝕環(huán)境對(duì)電廠鋼結(jié)構(gòu)的威脅逐漸凸顯。

2.重防腐涂料在沿海鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

涂料涂裝施工工藝簡(jiǎn)單方便，且成本相對(duì)較低，因此被廣泛使用于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)中。常規(guī)涂料(如環(huán)氧防腐涂料、過氯乙烯涂料等)的防腐蝕性能相對(duì)較差，干膜厚度在 100~ 150 μm，只能用于常規(guī)環(huán)境 中的腐蝕防護(hù)。在沿海地區(qū)電廠的高腐蝕環(huán)境中，常規(guī)涂料防護(hù)周期較短。如國(guó)華寧海電廠一期工程和 廣東海門電廠一期工程在建成后 2 ~ 3 年內(nèi)即出現(xiàn)大面積銹蝕，在電廠壽命周期內(nèi)不得不多次進(jìn)行防腐維護(hù)。而隨著重防腐涂料技術(shù)的發(fā)展，性能更優(yōu)的重防腐涂料被逐漸應(yīng)用于電廠，采用傳統(tǒng)重防腐蝕涂料 作為底漆，配套其他中漆和面漆，其中富鋅涂料的應(yīng)用最為廣泛。

二、石墨烯重防腐涂料在電廠鋼結(jié)構(gòu)中的研究與應(yīng)用

1. 石墨烯重防腐涂料的研究及應(yīng)用進(jìn)展

石墨烯是碳原子以sp2雜化軌道組成六角晶格而構(gòu)成的平面薄膜，是一種迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄的新型二維片狀納米結(jié)構(gòu)。石墨烯具有極佳的力學(xué)性能，其抗破壞強(qiáng)度約為1.3×105 MPa，同時(shí)導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)異，其熱導(dǎo)率為5150 W/(mK)，電子遷移率為 2×105 cm2/(Vs)，是硅的100倍以上。石墨烯作為一種環(huán)境友好型納米材料，將有效減少資源的消耗，提高原料的利用率，在建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的進(jìn)程中將起到極大的推動(dòng)作用。同時(shí)，穩(wěn)定的碳六元環(huán)結(jié)構(gòu)和超大的比表面積使其具有極強(qiáng)的機(jī)械屏蔽性能，且其較好的滑移性能、化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)電性能令改性涂料的性能都有較為明顯的提升。因此，石墨烯在重防腐領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用價(jià)值和前景。

2. 石墨烯重防腐涂料的研究狀況

石墨烯改性金屬鱗片型重防腐涂料固體分高達(dá) 70%以上，這使得涂層干燥前后膜厚變化很小，有效減少涂裝次數(shù)，同時(shí)高固體分涂料的可揮發(fā)溶劑含量降低，減少了揮發(fā)物對(duì)健康和環(huán)境造成的影響。并且， 該涂料在涂裝膜厚控制、附著力以及耐中性鹽霧等重防腐涂料關(guān)鍵性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，均大幅超出相同膜厚的傳統(tǒng)重防腐涂料，其他物理性能也均已達(dá)到重防腐性能要求，表明石墨烯重防腐涂料可以滿足沿 海電廠的防腐蝕性能需求。

3.石墨烯重防腐涂料在沿海電廠鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)地應(yīng)用測(cè)試

通過空氣噴涂的方式將調(diào)制好的涂料涂裝在預(yù)處理好的 Q235 鋼板表面，噴槍壓力0.3 ~ 0.4 MPa，噴距 300 ~ 400 mm，共噴涂 2 道，單道厚度為(75±5) μm，噴涂間隔 4 ~ 5 h，最后將濕膜試板置于室溫、相對(duì)濕度≥30%的環(huán)境中干燥成膜并養(yǎng)護(hù) 5 ~ 7 d，然后在所選定的貯煤倉(cāng)進(jìn)行掛片試驗(yàn)。185 d 后的效果如圖所示?？梢娫嚢灞砻嫫秸饣?，金屬光澤較好，未出現(xiàn)任何腐蝕跡象和起泡、開裂等缺陷，該實(shí)地測(cè)試效果在同類產(chǎn)品中表現(xiàn)較為突出，預(yù)計(jì)最終試驗(yàn)效果可以滿足沿海貯煤倉(cāng)的鋼結(jié)構(gòu)在極其惡劣的腐蝕環(huán)境中的防護(hù)要求，具有較好的應(yīng)用前景。