一、電力工業(yè)概述

電力工業(yè)起源于19世紀(jì)后期，自誕生后100多年取得了快速的發(fā)展。按照所使用的能源劃分，電力工業(yè)可以分為以煤、油和天然氣(LNG)為燃料的火力發(fā)電廠；以水能作為動力的水力發(fā)電廠；以原子核裂變釋放出的能量轉(zhuǎn)變成電能的核電廠；把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿娘L(fēng)電場，其它還有燃?xì)猓魵饴?lián)合循環(huán)發(fā)電廠、抽水蓄能電廠、太陽能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐能發(fā)電廠等。電力是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈，電力工業(yè)的發(fā)展集中反映了國民經(jīng)濟的發(fā)展。涂料在電力工業(yè)上的涂裝更對電力工業(yè)的正常安全運行起著相當(dāng)重要的保障作用。夢能科技的高性能涂料，可以為電力工業(yè)提供全方位全系統(tǒng)，包括火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電以及核電在內(nèi)的重防腐以及特種涂料的技術(shù)解決方案。

二、電力工業(yè)涂料涂裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

我國電力工業(yè)方面相關(guān)的涂料涂裝的規(guī)范較少或比較陳舊。近年來針對新的發(fā)展形勢作了及時的升級更新和補充。

火電方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要有：

（1）DL/T 5394一2007《電力工程地下金屬構(gòu)筑物防腐技術(shù)導(dǎo)則》;

（2）DL/T 5072一2007《火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計規(guī)程》;

（3）DL/T 5204一2005《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計規(guī)程》;

（4）DL/T 5068一2006《火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》。

水電方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要有：

（1）SL105一 2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》;

（2）DL/T 5358一 2006《水電水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕技術(shù)規(guī)程》;

（3）DL/T SL281一2003《水電站壓力鋼管設(shè)計規(guī)范》;

（4）DL/T 5018-2004《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》。

核電對涂料涂裝有著非常特殊的要求，我國參考美國和法國等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂了相應(yīng)的核電方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。核電方面主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有：

（1）NF T30-900一1996《色漆和清漆 核工業(yè)用涂料在設(shè)計基準(zhǔn)事故條件下的性能和可修補性試驗方法》;

（2）NF T30-903一1988《色漆和清漆 核工業(yè)用涂料在電離輻照下穩(wěn)定性的試驗》;

（3）NF T30-901一1995《色漆和清漆 核工業(yè)用涂料沾污敏感性和去污能力的評價試驗方法》；

（4）EJ/T 1086一1998《壓水堆核電廠用涂料 漆膜在模擬設(shè)計基準(zhǔn)事故條件下的評價試驗方法》;

（5）EJ/T 1087-1998《壓水堆核電廠用涂料耐化學(xué)介質(zhì)的測定》;

（6）EJ/T 1111一2000《壓水堆核電廠用涂料 漆膜受y射線輻照影響的試驗方法》;

(7) EJ/T 1112一2000 《壓水堆核電廠用涂料 漆膜可去污性的測定》。

遺憾的是專門針對風(fēng)力發(fā)電的防腐蝕涂裝設(shè)計規(guī)范還沒有制訂，目前主要參考ISO 12944、ISO 20340和 NORSOK M501等防腐涂料技術(shù)規(guī)范來進行涂料系統(tǒng)的設(shè)計。

三、火力發(fā)電廠的涂料系統(tǒng)

3.1 大氣腐蝕環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)

大氣腐蝕環(huán)境下的外露鋼結(jié)構(gòu)主要包括汽輪機島、鍋爐島、污水處理廠、脫硫系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)附件、卸煤機及其輸煤系統(tǒng)等。這些暴露于大氣環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)，其腐蝕環(huán)境是相當(dāng)惡劣的。很多電廠都建在海邊， 要受到海洋大氣腐蝕的影響。電廠本身產(chǎn)生的CO2、SO2以及煤灰粒子對鋼結(jié)構(gòu)有著很嚴(yán)重的腐蝕性。按ISO 12944-2，火力發(fā)電廠大部分鋼結(jié)構(gòu)處于 C4 腐蝕等級， 如果是煉油廠、 鋼鐵廠等的自帶電廠，則為C5-I 腐蝕等級。

這些鋼結(jié)構(gòu)涂裝體系要求達到 15年以上的防腐蝕使用壽命，涂料體系的干膜總厚度要求達到240um以上；如果在 C5-I 腐蝕環(huán)境下，干膜總厚度要求達到280~320um。

底漆可以采用環(huán)氧富鋅底漆或無機富鋅底漆，按 ISO 12944 -5: 2007 的要求，干膜厚度為60um（也可在40-80um間進行調(diào)整）；采用無機富鋅底漆時，要求進行霧噴/全噴的噴涂工藝，以避免涂層針孔和起 泡；如果采用非富鋅底漆體系，如環(huán)氧磷酸鋅底漆、環(huán)氧鋁粉底漆等，底漆干膜厚度要求至少達到80um。在 C5—I的腐蝕條件下，盡管也可采用非富鋅底漆體系，但首選推薦富鋅底漆，可以更好地保證防腐蝕性能。

中間漆可以采用環(huán)氧（云鐵）中間漆，要求具有良好的屏蔽性能、 與底面漆有良好的配套性、厚度在80~200um。

面漆可以采用性價比高的丙烯酸聚氨酯面漆，或者具有更好保光保色性和防腐蝕性的交聯(lián)型氟碳面漆或聚硅氧烷涂料，干膜厚度在 50~80um。

3.2 煤碼頭鋼結(jié)構(gòu)

電廠的煤碼頭的鋼結(jié)構(gòu)主要包括輸煤系統(tǒng)、卸船機和碼頭鋼管樁。 其中煤碼頭鋼管樁重防腐涂料必須抗海洋大氣、海浪飛濺、海水浸泡和海泥的腐蝕。水上段和水下段的防腐蝕設(shè)計年限均為20~30年。

水上段防腐蝕可選用無溶劑涂料或高固體分涂料。涂料應(yīng)具有良好的附著力、耐蝕性、耐候性、耐磨損，耐沖擊，同時涂料應(yīng)能適應(yīng)干濕交替變化。選用涂料的耐鹽霧、耐老化、耐濕熱應(yīng)符合JTJ230、IS012944、IS020340 或者 NORSOK 501 的要求。

水下段多采用犧牲陽極（陰極）保護與涂料聯(lián)合防腐蝕措施。水下段采用的涂料應(yīng)能與犧牲陽極保護相配套，具有良好的附著性、耐蝕性、 耐電位性和耐堿性。涂層厚度要能滿足鋼管樁沉樁后 12個月內(nèi)尚未采取犧牲陽極（陰極）保護時水下段鋼管樁應(yīng)無腐蝕情況，同時應(yīng)滿足減小陰極保護初始電流密度的要求。煤碼頭鋼管樁重防腐涂料中，主要應(yīng)用的涂料品種有厚漿型環(huán)氧煤瀝青涂料、環(huán)氧玻璃鱗片涂料等。

3.3 埋地循環(huán)水管

火力發(fā)電廠的鋼質(zhì)埋地循環(huán)水管，在靠近大江大河地區(qū)的火力發(fā)電廠， 比如長江，多取用其淡水；濱?；鹆Πl(fā)電廠由于淡水資源寶貴，多取用海水。鋼質(zhì)埋地循環(huán)水管外壁受到土壤腐蝕，內(nèi)壁受淡水或海水的浸泡腐蝕，防腐涂層使用設(shè)計壽命要求在 20年以上。

在埋地管道方面，外壁的防腐方案多采用瀝青或環(huán)氧煤瀝許加玻璃布多道纏繞施工的方法，工序相當(dāng)復(fù)雜，重防腐涂料，如厚漿型環(huán)氧煤瀝青和厚漿型環(huán)氧鋁粉涂料只需 2 道涂層系統(tǒng)即可完成施工， 應(yīng)用方便。其中厚漿型環(huán)氧鋁粉涂料，不含瀝青致癌物，淺色易于控制施工質(zhì)量，維護方便，是目前主要埋地循環(huán)水管的重防腐涂料體系， 特加強級分2 道涂裝，每道 300 um，干膜總厚度共計 600 um。循環(huán)水管內(nèi)壁要求達到 20年以上使用壽命，涂層設(shè)計要求千膜厚度500um以上。可以采用外壁相同的涂料系統(tǒng)。其中淺色低表面處理環(huán)氧鋁粉涂料為環(huán)氧煤瀝青涂料的升級換代產(chǎn)品。

3.4 冷卻塔

冷卻塔是熱電廠的重要組成之一，屬大型鋼筋砼構(gòu)筑物主要由現(xiàn)澆鋼筋混凝土塔體（包括人字柱、環(huán)梁、筒壁）、蓄水池和塔內(nèi)淋水構(gòu)件組成。目前的熱電廠冷卻塔根據(jù)循環(huán)介質(zhì)主要有以下幾種：淡水冷卻塔、空冷冷卻塔、排煙冷卻塔、海水冷卻塔。

隨著科技的進步以及人們對環(huán)保和節(jié)能意識的提高，冷卻塔的功能越來越強大，冷卻介質(zhì)對混凝土的要求也越來越苛刻。重防腐涂料體系開始取代傳統(tǒng)的環(huán)氧瀝青漆、氯化橡膠漆或氯磺化聚乙烯涂料等。

3.4.1 排煙冷卻塔

火電廠煙氣經(jīng)除塵、脫硫后，一種方式是對煙氣再加熱（由 45~65C°加熱至 80C°以上）后經(jīng)煙囪排放；另一種方式是借助冷卻塔的熱空氣抬升作用經(jīng)冷卻塔排放，即煙塔合一技術(shù)的排煙冷卻塔。煙塔合一技術(shù)是在大多數(shù)情況下，其混合氣體的抬升高度遠(yuǎn)高于煙囪，從而促進煙氣內(nèi)污染物的擴散。

根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同，排煙冷卻塔主要分為內(nèi)表面喉部以上、喉部以下包括豎井、水槽、淋水架構(gòu)、人字柱及水池和風(fēng)筒外表面等幾個部分進行防腐蝕涂裝保護。主要涂料包括酚醛環(huán)氧涂料和玻璃鱗片涂料等。

3.4.2 海水冷卻塔

海水循環(huán)冷卻技術(shù)是我國沿海城市和地區(qū)急需的環(huán)保型節(jié)水高新技術(shù)。海水冷卻塔混凝土的防腐蝕問題嚴(yán)峻。 根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同， 海水冷卻塔主要分為砼表干區(qū)、砼表濕區(qū)、砼外表面區(qū)。

砼表干區(qū)包括中央豎井頂標(biāo)高以上塔筒內(nèi)壁，砼表濕區(qū)包括中央豎井頂標(biāo)向以下塔筒內(nèi)壁、淋水構(gòu)架、配水槽、中央豎井、壓力進水溝、 水池內(nèi)壁、人字柱、人字柱支墩、循環(huán)水溝、循環(huán)水泵房等及與濃縮海水接觸的表面。

采用的防腐涂料性能要求具備耐海水、耐熱、耐水滲透、耐沖刷、耐沖擊、耐磨、耐堿、耐水處理劑的侵蝕，主要包括環(huán)氧玻璃鱗片涂料和無溶劑涂料等。

3.5 鋼煙囪內(nèi)壁

濕法脫硫系統(tǒng)在吸收塔脫硫反應(yīng)完成后，煙溫降至 45~55C°。凈煙氣中含飽和水蒸氣，主要成分為水蒸氣、二氧化硫、三氧化硫等氣體。 在低溫下，含飽和水蒸氣的凈煙氣很容易產(chǎn)生冷凝酸，凈煙道或煙囪中的凝結(jié)物的pH為1~2，硫酸濃度可達60% ，具有很強的腐蝕性。 在不設(shè)GGH的情況下，鋼煙囪內(nèi)壁的硫酸腐蝕會更為嚴(yán)重。

對于煙囪內(nèi)筒的防腐蝕方案主要有內(nèi)襯鈦合金復(fù)合鋼板方案、砌筑耐酸砌體方案、泡沫玻璃磚和防腐蝕涂料等幾種方案，采用乙烯基酯玻璃鱗片防腐襯里技術(shù)是較為經(jīng)濟簡便的防護方法。

3.6 煙囪外壁航空標(biāo)志

火力發(fā)電廠的煙囪高達 200~300 m，甚至更高，表面涂漆的標(biāo)志作用非常重要，因此，必須選用耐候性優(yōu)良的產(chǎn)品以確保煙囪表面的顏色穩(wěn)定和鮮艷性。可以采用的面漆有單組分丙烯酸面漆、雙組分丙烯酸聚氨酯面漆。航空標(biāo)志漆的顏色多為紅白相間，也有其它顏色的，比如國電采用的是藍(lán)白相間的標(biāo)志。

3.7 脫硫系統(tǒng)

火力發(fā)電廠中使用的煤含有硫，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生 SO2，嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。迫于環(huán)境保護的壓力，煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization， 簡稱FGD)已經(jīng)是火電廠二氧化硫控制的主要手段。因此FGD煙氣脫硫裝置是電廠中必不可少的配套項目。

應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)的樹脂主要是乙烯基酯樹脂、根據(jù)不同的使用部位，選用兩類乙烯基酯樹脂。雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂主要應(yīng)用于耐酸環(huán)境；酚醛環(huán)氧乙烯基樹脂有著更好的耐酸、耐溶劑和耐高溫性能。

四、風(fēng)電場的防腐涂料

火力發(fā)電需要用的煤炭、石油和天然氣等常規(guī)能源儲量是有限的，而風(fēng)能是自然界中取之不盡、用之不竭的資源。風(fēng)電場鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料體系的確定，主要依據(jù) 3 個標(biāo)準(zhǔn)：ISO 12944《色漆與清漆 鋼結(jié)構(gòu)的防護涂料系統(tǒng)的腐蝕保護》（1998)；NORSOK M 501《表面處理和防護涂料》(修訂第 4 版，2004)和 ISO 20340 《色漆和清漆 近海工程及相關(guān)結(jié)構(gòu)防護涂料系統(tǒng)的性能要求》(2003)。

ISO 20340 主要為海上離岸鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料制訂的最低性能要求，它是ISO 12944 針對海上鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料的補充性重要參考標(biāo)準(zhǔn)。因此，ISO 20340 也是海上風(fēng)電場鋼結(jié)構(gòu)涂料系統(tǒng)的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。

在重防腐涂裝保護中，主要應(yīng)用的是環(huán)氧樹脂涂料和聚氨酯樹脂涂料。它們廣泛的應(yīng)用證明了它們的高品質(zhì)和耐久性。但是，由于這些涂料品種多樣，在用于海洋工程這樣的重要工程中時，仍然需要測試以證 明其可靠性。這些測試，比如 ISO 12944 和 NORSOK M501 所規(guī)定的要求。

陸地風(fēng)電場風(fēng)機塔筒的內(nèi)外表面分別采用不同的涂料系統(tǒng)。塔筒內(nèi)的保護漆膜厚度要比外部低些。對于塔筒筒節(jié)間的高強度螺栓摩擦面，通常采用無機硅酸底漆進行防腐處理，但是其抗滑移系數(shù)要滿足ASTM A-490 B 級要求。

水性重防腐蝕涂料也開始應(yīng)用于塔筒外壁，該涂料系統(tǒng)干燥快，符合生產(chǎn)商應(yīng)對時間緊迫的要求?？梢圆捎秒s合型系統(tǒng)，如采用溶劑型環(huán)氧富鋅底漆取代水性環(huán)氧富鋅底漆，或者溶劑型聚氨酯面漆來代替水 性丙烯酸面漆。

海上風(fēng)電場機組的大規(guī)模生產(chǎn)和采用鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以降低成本，由此而帶來的就是海上風(fēng)電場鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕問題。對于海上風(fēng)電工程基礎(chǔ)設(shè)施以及風(fēng)機的防腐蝕經(jīng)驗，來自于海上石油平臺、破冰船以及海底管線等方面的防腐蝕經(jīng)驗，在這方面的腐蝕控制經(jīng)驗已經(jīng)非常豐富。

海上風(fēng)電場的腐蝕保護主要是基于其腐蝕環(huán)境ISO 12944 C5 -M，對于浸水區(qū)域按lm2。推薦的干膜厚度為 320~500 um（大氣腐蝕環(huán)境 C5-M)和400~1000um（海水浸泡環(huán)境Im2)，可以達到15年以上的無需維修使用壽命周期。根據(jù) NORSOK 的要求，要求浸水環(huán)境使用陰極保護與涂料系統(tǒng)的雙重保護，因此還需要應(yīng)用外加電流或犧牲陽極的陰極保護方法。

五、核電站的涂料

核電站的涂料系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，主要分為大氣環(huán)境和埋入地下或與液體介質(zhì)接觸的兩大類涂層系統(tǒng)。其中，核級涂料可用于核電站涉及輻射的廠房、設(shè)備和其它結(jié)構(gòu)表面，其中用于核輔助廠房(PID)的涂料要求通過耐輻射性和去污性檢測；用于安全殼內(nèi)的(PIC)涂料要求通過耐輻射性、去污性和設(shè)計基準(zhǔn)事故試驗。其它部位的涂料與常規(guī)電廠的要求沒有太大區(qū)別。

PIC系列涂層系統(tǒng)用于反應(yīng)堆廠房內(nèi)設(shè)備、設(shè)施和土建結(jié)構(gòu)。涂層系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：

（1）涂膜在正常運行條件下保持穩(wěn)定（反應(yīng)堆廠房的運行條件見相關(guān)文件的規(guī)定）：涂膜至少在10年內(nèi)不出現(xiàn)起泡、 裂紋、粉化等外觀缺陷，且具有高的附著力和足夠的防腐蝕能力，銹蝕面積不超過總面積的0.5%；

（2）可修補；

（3）光滑且易于清洗；

（4）涂層配套應(yīng)通過試驗證明涂膜在設(shè)計基準(zhǔn)事故條件下保持穩(wěn)定；

（5）涂膜具有良好的去除放射性沾污的性能和耐輻照性能；

（6）涂膜應(yīng)不 含鋁粉，并盡可能不含鋅粉。

PID系列涂層系統(tǒng)用于除反應(yīng)堆廠房外核區(qū)其它廠房內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施和土建結(jié)構(gòu)，涂層系統(tǒng)要滿足上面 PIC 系統(tǒng)中（1）、（2）、（3）和（5）的要求。

設(shè)計基準(zhǔn)事故 DBA 試驗 (Design Basis Accident) 或稱LOCA 試驗(Lose of coolant Accident)，試驗方法按照EJ/T1086-1998中方法b 進行。驗收要求如下：

（1）無剝落、剝離、分層、粉化、龜裂現(xiàn)象；

（2）允許有細(xì)小的氣泡，氣泡最大直徑不超過2mm,且每平方米最多 不超過50個氣泡；

（3）試樣每個表面只允許有一條從基底到表面的長度小于1 cm的裂紋；

（4）允許有輕微變色；

（5）試驗后附著力不低于0.2 MPa。

耐輻射性試驗按EJ/T 1111一2000進行，若無特別說明輻照劑量率和累積劑量時應(yīng)按程序B進行。驗收要求同模擬 DBA 試驗。去污性試驗按照 EJ/Tll12一2000進行，此外涂膜經(jīng)打磨、濕熱老化試驗，對某些區(qū)域內(nèi)的涂膜經(jīng)耐液休試驗后再進行去污試驗。驗收要求為去污率不低于85%，沾污敏感率不大于20%。

六、水電站的防腐涂料

水利水電工程中的各種永久性鋼結(jié)構(gòu)和機械設(shè)備：包括工作閘門、壓力水管、攔污柵、起重機、廠房鋼結(jié)構(gòu)、埋件等，還包括工作橋、管道系統(tǒng)、機械等其它相關(guān)項目的各種工作設(shè)施等。防腐蝕環(huán)境非常復(fù)雜，要求很高。水工結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境介質(zhì)及運行工況復(fù)雜，在使用過程中都會受到環(huán)境因素的作用（化學(xué)、電化學(xué)、微生物和摩擦等）而發(fā)生腐蝕破壞，因環(huán)境條件的不同其破壞的程度也不相同，需要進行防腐蝕涂裝的部位和區(qū)域非常廣泛。水工結(jié)構(gòu)處于復(fù)雜的腐蝕環(huán)境之內(nèi)，潮濕的大氣環(huán)境、干濕交替、含沙的高速水流、酸雨、漂浮物的撞擊、微生物和化學(xué)物質(zhì)等都會危及水工結(jié)構(gòu)的耐久性，影響它的使用壽命。

大氣環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)按10~20年的使用壽命設(shè)計，可以采用氯化橡膠涂料、環(huán)氧涂料、聚氨酯涂料等品種。 具體方案設(shè)計參考 SLIO5-2007 和 DL/T 5358一2006。

水利樞紐各類工作閘門最廣泛使用的防腐方法是金屬噴涂層，特別是在三峽水利樞紐工程中，充分使用了金屬噴涂防腐層和有機涂層相結(jié)合的防腐蝕體系。

水力發(fā)電站的用水通常來自于大江大河上面修建的水庫，通過落差和水的重力作用來提供能量。引水壓力鋼管主要分為明鋼管、鋼襯鋼筋涅凝土管、壩內(nèi)埋管和地下埋管等結(jié)構(gòu)形式。明管的涂料系統(tǒng)可以采用富鋅底漆、環(huán)氧云鐵和脂肪族聚氨酯面漆體系；壓力管道內(nèi)壁的涂料要為多年的浸水使用而設(shè)計，多采用無溶劑環(huán)氧涂料、耐磨環(huán)氧涂料等。