- English
- Español
- Português
- русский
- Français
- 日本語
- Deutsch
- tiếng Việt
- Italiano
- Nederlands
- ภาษาไทย
- Polski
- 한국어
- Svenska
- magyar
- Malay
- বাংলা ভাষার
- Dansk
- Suomi
- हिन्दी
- Pilipino
- Türkçe
- Gaeilge
- العربية
- Indonesia
- Norsk
- تمل
- český
- ελληνικά
- український
- Javanese
- فارسی
- தமிழ்
- తెలుగు
- नेपाली
- Burmese
- български
- ລາວ
- Latine
- Қазақша
- Euskal
- Azərbaycan
- Slovenský jazyk
- Македонски
- Lietuvos
- Eesti Keel
- Română
- Slovenski
- मराठी
- Srpski језик
تحلیل طرح پیشگیری از خوردگی سازه فولادی در نیروگاه ساحلی
2022-10-13
نیروگاه های حرارتی بزرگ دارای تعداد زیادی سازه فولادی (مانند اسکلت فولادی دیگ بخار، سازه فولادی کارخانه و غیره) و تجهیزات، لوله هایی هستند که در فضای باز قرار دارند. سازه فولادی دارای مزایای ساختار سبک و عملکرد مکانیکی جامع خوب است، اما فولادی که در معرض محیط قرار می گیرد در معرض اشکال مختلف خوردگی قرار می گیرد، اگر شرایط خوردگی محافظت نشده یا ایزوله نشود، سازه فولادی به تدریج اکسید می شود و در نهایت توانایی کار را از دست می دهد. برای نیروگاه واقع در منطقه ساحلی ساحل، به دلیل دارا بودن ویژگی‌های رطوبت بالا، دمای بالا، محتوای نمک زیاد در جو، و خود نیروگاه، خاکستر بادی، دی اکسید گوگرد، میعان بخار و سایر محیط‌های خوردگی محلی، باید انواع عوامل خوردگی را به طور کامل در نظر گرفت، طراحی رنگ مناسب‌تری برای کاهش خوردگی، کاهش خوردگی طولانی‌مدت. پوشش مجدد، عمر مفید هدف را افزایش می دهد.
در این مقاله، یک نیروگاه در حال ساخت در منطقه ساحلی جنوب شرقی دو میلیون قاب فولادی کوره فوق‌بحرانی p به عنوان هدف، معرفی پوشش‌های نسبتاً بالغ غنی از روی، روی داغ، اصل حفاظت از روی پاشش سرد از سه نوع طرح ضد خوردگی، و محیط مناسب، سنسورهای تعمیر و نگهداری طرح و سنسورهای پیروی، سنسورهای ضد خوردگی و سنسورهای پیروی از سنسورهای نسبتا بالغ، را نشان می‌دهد. هزینه چرخه عمر یک مقایسه جامع بین سه نوع طرح ضد خوردگی انجام می دهد، در نهایت طرح پیشنهادی بهینه سازی را ارائه می دهد.
اصول طراحی رنگ ضد خوردگی برای نیروگاه
ایده طراحی ضد خوردگی رنگ به طور کلی با توجه به محیط خوردگی مختلف یا محیط، شرایط عملیات سطحی، استفاده از اجزای مختلف پوشش رنگ و با توجه به الزامات عمر محافظ و نتایج مقایسه فنی و اقتصادی، تعیین ضخامت پوشش است. "پوشش ها و لاک ها - حفاظت از خوردگی سیستم رنگ محافظ روی سازه های فولادی")، طبقه بندی محیط جوی این سایت مهندسی متعلق به کلاس C4 است. با توجه به دوام پوشش، عمر طراحی پوشش دارای استانداردهای کوتاه مدت، میان مدت، بلند مدت 3 است، اکثر عمر طراحی رنگ نیروگاه حرارتی فعلی برای 10 تا 15 سال است.
2. تحلیل مختصر طرح ضد خوردگی پروژه
2.1 طبقه بندی طرح های ضد خوردگی
پوشش یا پوشش متداول ترین راه ضد خوردگی مورد استفاده است، با پوشش دادن فولاد با ضخامت معینی از مواد متراکم، فولاد و محیط خورنده یا محیط خورنده جدا می شود تا به هدف ضد خوردگی برسد. پوشش قبل از استفاده از روغن خشک یا روغن نیمه خشک و رزین طبیعی به عنوان ماده اولیه اصلی استفاده می کند، زیرا معمولاً به آن "رنگ" می گویند. در حال حاضر، طرح متداول ضد خوردگی رنگ عمدتا شامل پوشش غنی از روی، گالوانیزه گرم، اسپری سرد روی سه نوع است.
2.2 محلول گالوانیزه گرم
طرح گالوانیزه گرم می تواند لایه محافظ روی متراکم و ضخیم داشته باشد و عملکرد حفاظتی بهتری داشته باشد. با این حال، روند ساخت گالوانیزه گرم سخت است. در فرآیند عملیات واقعی، کنترل پارامترهای فنی فرآیند گالوانیزه گرم خوب نیست، که به طور جدی عمر حفاظت ضد خوردگی قطعات گالوانیزه گرم را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به حجم محدود و دمای آبکاری روی 400 ~ 500 ℃، ساختار فولادی تغییرات تنش حرارتی و حتی تغییر شکل حرارتی را ایجاد می کند، به خصوص برای لوله های فولادی بدون درز، ساختار جعبه و غیره. در عین حال، گالوانیزه گرم با اندازه مخزن آبکاری و حمل و نقل محدود می شود، که ساخت بسیاری از اجزای بزرگ را بسیار ناخوشایند می کند. علاوه بر این، این فرآیند آلودگی بیشتری دارد و هزینه تصفیه گاز زباله نیز بالاتر است. هنگامی که لایه روی برای حدود 15 سال مصرف می شود، نمی توان آن را دوباره گالوانیزه کرد، فقط می توان اجازه اکسید شدن داد، هیچ وسیله دیگری برای اطمینان از عمر مفید سازه فولادی وجود ندارد.
با توجه به محدودیت های فوق، فرآیند گالوانیزه گرم به طور گسترده در نیروگاه ها تنها در شبکه فولادی پله برقی پلت فرم استفاده شده است.
2.3 طرح پوشش غنی از روی
از آنجایی که پرایمرهای غنی از روی عملکرد محافظتی خوبی دارند، بسیاری از پروژه ها از رنگ غنی از روی اپوکسی به عنوان پرایمر برای سازه های فولادی در فضای باز، موتورهای کمکی و لوله ها استفاده می کنند. روی فرآیند پوشش غنی به طور کلی با توجه به یک پرایمر اپوکسی غنی از روی 50 ~ 75μm، دو رنگ اپوکسی ابر آهن میانی 100 ~ 200μm، دو رنگ پلی اورتان بالا 50 ~ 75μm در نظر گرفتن، کل ضخامت فیلم خشک 200 ~ 350μm. در شرایط محیطی با خوردگی بالا نیروگاه ها در مناطق ساحلی، دوره حفاظت از پوشش های معمولی کوتاه است. به عنوان مثال، فاز اول پروژه نیروگاه Guohua Ninghai و فاز اول پروژه نیروگاه Guangdong Haimen، دو تا سه سال پس از اتمام، منطقه وسیعی از زنگ زدگی رخ داد. نگهداری ضد خوردگی باید بارها در طول چرخه عمر نیروگاه انجام شود.
2.4 محلول روی اسپری سرد
روی پاشش سرد با خلوص بالاتر از 99.995٪ با اتمیزه کردن پودر روی استخراج می شود، عامل ویژه همجوشی محصولات تک جزئی، پوشش فیلم خشک حاوی بیش از 96٪ روی خالص است، ترکیبی از گالوانیزه گرم و روی (آلومینیوم) و اسپری روی (آلومینیوم) و پوشش های غنی از روی، دارای مزایای محافظتی دوگانه با پوشش های داغ مشابه، حفاظت کاتدی و حفاظت از سد، در مقایسه با اسپری داغ روی داغ سنتی، روی مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد.
به دلیل دمای پایین پردازش، سرعت اکسیداسیون روی تزریق سرد به شدت کاهش می یابد. ساخت و ساز تزریق سرد باعث می شود که میزان سوراخ انبساط حرارتی و انقباض سرد نیز بسیار کم باشد، بنابراین عملکرد حفاظتی روی تزریق سرد بهتر است. نیاز به درمان سطح روی اسپری سرد نسبتا کم است. اسپری سرد روی را نه تنها در کارگاه، بلکه در زمینه رنگ آمیزی ساختمانی بدون محدودیت اندازه و شکل قطعه کار می توان رنگ آمیزی کرد. محصولات روی اسپری سرد حاوی سرب، کروم و سایر اجزای فلزات سنگین نیستند، حلال ها حاوی بنزن، تولوئن، متیل اتیل کتون و سایر حلال های آلی نیستند، بنابراین استفاده از ایمن و بهداشتی است. بر اساس مزایای فوق، فرآیند روی تزریق سرد به طور گسترده ای در فرآیند ضد خوردگی سازه فولادی در فضای باز نیروگاه ها در مناطق ساحلی استفاده می شود.
2.5 مقایسه طرح های ضد خوردگی
جدول 1 مقایسه سه طرح متداول ضد خوردگی فوق را در نیروگاه های حرارتی نشان می دهد. با در نظر گرفتن دو قاب فولادی میلیونی کوره نوع پتر در حال ساخت در نیروگاه در این منطقه ساحلی به عنوان نمونه، پس از مشورت با سازندگان پوشش ضد خوردگی، نتایج به شرح زیر است: در صورت اتخاذ طرح پوشش غنی از روی (با استفاده از رنگ برند "Haihong Old Man")، با آستر 65 میکرومتر، 80μm متریال پرایمر، 80μm 1 میلیون متریال پوشش رویی و 80μm می باشد. یوان؛ اگر طرح روی اسپری سرد اتخاذ شود، ضخامت روی اسپری سرد 180 میکرومتر (شامل رنگ آب بندی و پوشش بالایی)، هزینه استفاده از مواد رنگ داخلی حدود 8 میلیون یوان و هزینه استفاده از رنگ وارداتی حدود 40 میلیون یوان است. با توجه به اینکه طرح روی سرد پاشیده شده را می توان به مدت 15 سال رایگان نگه داشت، طرح رنگ غنی از روی نیاز به رنگ آمیزی و تعمیر هر 5 تا 7 سال یکبار دارد و تعمیر و نگهداری آن دشوارتر است، درآمد اقتصادی 15 ساله طرح روی سرد پاشیده شده همچنان از طرح رنگ غنی از روی بیشتر است.
از تجزیه و تحلیل و مقایسه فوق، می توان دریافت که طرح روی سرد پاشیده شده دارای مزایای جلوگیری از خوردگی طولانی مدت، اجتناب از تعمیر و نگهداری متعدد، سازگاری با خوردگی خوب، ساخت و نگهداری راحت و هزینه طول عمر پایین است. برای سازه های فولادی بزرگ مانند قاب فولادی دیگ بخار، این مقاله طرح پیشگیری از خوردگی روی با پاشش سرد را توصیه می کند.
3 نتیجه گیری
در این مقاله، یک نیروگاه در حال ساخت در منطقه ساحلی جنوب شرقی دو میلیون قاب فولادی کوره فوق‌بحرانی p به عنوان هدف، معرفی پوشش‌های نسبتاً بالغ غنی از روی، روی داغ، اصل حفاظت از روی پاشش سرد از سه نوع طرح ضد خوردگی، و محیط مناسب، سنسورهای تعمیر و نگهداری طرح و سنسورهای پیروی، سنسورهای ضد خوردگی و سنسورهای پیروی از سنسورهای نسبتا بالغ، را نشان می‌دهد. هزینه چرخه عمر یک مقایسه جامع بین سه نوع طرح ضد خوردگی انجام می دهد، در نهایت طرح پیشنهادی بهینه سازی را ارائه می دهد.
اصول طراحی رنگ ضد خوردگی برای نیروگاه
ایده طراحی ضد خوردگی رنگ به طور کلی با توجه به محیط خوردگی مختلف یا محیط، شرایط عملیات سطحی، استفاده از اجزای مختلف پوشش رنگ و با توجه به الزامات عمر محافظ و نتایج مقایسه فنی و اقتصادی، تعیین ضخامت پوشش است. "پوشش ها و لاک ها - حفاظت از خوردگی سیستم رنگ محافظ روی سازه های فولادی")، طبقه بندی محیط جوی این سایت مهندسی متعلق به کلاس C4 است. با توجه به دوام پوشش، عمر طراحی پوشش دارای استانداردهای کوتاه مدت، میان مدت، بلند مدت 3 است، اکثر عمر طراحی رنگ نیروگاه حرارتی فعلی برای 10 تا 15 سال است.
2. تحلیل مختصر طرح ضد خوردگی پروژه
2.1 طبقه بندی طرح های ضد خوردگی
پوشش یا پوشش متداول ترین راه ضد خوردگی مورد استفاده است، با پوشش دادن فولاد با ضخامت معینی از مواد متراکم، فولاد و محیط خورنده یا محیط خورنده جدا می شود تا به هدف ضد خوردگی برسد. پوشش قبل از استفاده از روغن خشک یا روغن نیمه خشک و رزین طبیعی به عنوان ماده اولیه اصلی استفاده می کند، زیرا معمولاً به آن "رنگ" می گویند. در حال حاضر، طرح متداول ضد خوردگی رنگ عمدتا شامل پوشش غنی از روی، گالوانیزه گرم، اسپری سرد روی سه نوع است.
2.2 محلول گالوانیزه گرم
طرح گالوانیزه گرم می تواند لایه محافظ روی متراکم و ضخیم داشته باشد و عملکرد حفاظتی بهتری داشته باشد. با این حال، روند ساخت گالوانیزه گرم سخت است. در فرآیند عملیات واقعی، کنترل پارامترهای فنی فرآیند گالوانیزه گرم خوب نیست، که به طور جدی عمر حفاظت ضد خوردگی قطعات گالوانیزه گرم را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به حجم محدود و دمای آبکاری روی 400 ~ 500 ℃، ساختار فولادی تغییرات تنش حرارتی و حتی تغییر شکل حرارتی را ایجاد می کند، به خصوص برای لوله های فولادی بدون درز، ساختار جعبه و غیره. در عین حال، گالوانیزه گرم با اندازه مخزن آبکاری و حمل و نقل محدود می شود، که ساخت بسیاری از اجزای بزرگ را بسیار ناخوشایند می کند. علاوه بر این، این فرآیند آلودگی بیشتری دارد و هزینه تصفیه گاز زباله نیز بالاتر است. هنگامی که لایه روی برای حدود 15 سال مصرف می شود، نمی توان آن را دوباره گالوانیزه کرد، فقط می توان اجازه اکسید شدن داد، هیچ وسیله دیگری برای اطمینان از عمر مفید سازه فولادی وجود ندارد.
با توجه به محدودیت های فوق، فرآیند گالوانیزه گرم به طور گسترده در نیروگاه ها تنها در شبکه فولادی پله برقی پلت فرم استفاده شده است.
2.3 طرح پوشش غنی از روی
از آنجایی که پرایمرهای غنی از روی عملکرد محافظتی خوبی دارند، بسیاری از پروژه ها از رنگ غنی از روی اپوکسی به عنوان پرایمر برای سازه های فولادی در فضای باز، موتورهای کمکی و لوله ها استفاده می کنند. روی فرآیند پوشش غنی به طور کلی با توجه به یک پرایمر اپوکسی غنی از روی 50 ~ 75μm، دو رنگ اپوکسی ابر آهن میانی 100 ~ 200μm، دو رنگ پلی اورتان بالا 50 ~ 75μm در نظر گرفتن، کل ضخامت فیلم خشک 200 ~ 350μm. در شرایط محیطی با خوردگی بالا نیروگاه ها در مناطق ساحلی، دوره حفاظت از پوشش های معمولی کوتاه است. به عنوان مثال، فاز اول پروژه نیروگاه Guohua Ninghai و فاز اول پروژه نیروگاه Guangdong Haimen، دو تا سه سال پس از اتمام، منطقه وسیعی از زنگ زدگی رخ داد. نگهداری ضد خوردگی باید بارها در طول چرخه عمر نیروگاه انجام شود.
2.4 محلول روی اسپری سرد
روی پاشش سرد با خلوص بالاتر از 99.995٪ با اتمیزه کردن پودر روی استخراج می شود، عامل ویژه همجوشی محصولات تک جزئی، پوشش فیلم خشک حاوی بیش از 96٪ روی خالص است، ترکیبی از گالوانیزه گرم و روی (آلومینیوم) و اسپری روی (آلومینیوم) و پوشش های غنی از روی، دارای مزایای محافظتی دوگانه با پوشش های داغ مشابه، حفاظت کاتدی و حفاظت از سد، در مقایسه با اسپری داغ روی داغ سنتی، روی مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد.
به دلیل دمای پایین پردازش، سرعت اکسیداسیون روی تزریق سرد به شدت کاهش می یابد. ساخت و ساز تزریق سرد باعث می شود که میزان سوراخ انبساط حرارتی و انقباض سرد نیز بسیار کم باشد، بنابراین عملکرد حفاظتی روی تزریق سرد بهتر است. نیاز به درمان سطح روی اسپری سرد نسبتا کم است. اسپری سرد روی را نه تنها در کارگاه، بلکه در زمینه رنگ آمیزی ساختمانی بدون محدودیت اندازه و شکل قطعه کار می توان رنگ آمیزی کرد. محصولات روی اسپری سرد حاوی سرب، کروم و سایر اجزای فلزات سنگین نیستند، حلال ها حاوی بنزن، تولوئن، متیل اتیل کتون و سایر حلال های آلی نیستند، بنابراین استفاده از ایمن و بهداشتی است. بر اساس مزایای فوق، فرآیند روی تزریق سرد به طور گسترده ای در فرآیند ضد خوردگی سازه فولادی در فضای باز نیروگاه ها در مناطق ساحلی استفاده می شود.
2.5 مقایسه طرح های ضد خوردگی
جدول 1 مقایسه سه طرح متداول ضد خوردگی فوق را در نیروگاه های حرارتی نشان می دهد. با در نظر گرفتن دو قاب فولادی میلیونی کوره نوع پتر در حال ساخت در نیروگاه در این منطقه ساحلی به عنوان نمونه، پس از مشورت با سازندگان پوشش ضد خوردگی، نتایج به شرح زیر است: در صورت اتخاذ طرح پوشش غنی از روی (با استفاده از رنگ برند "Haihong Old Man")، با آستر 65 میکرومتر، 80μm متریال پرایمر، 80μm 1 میلیون متریال پوشش رویی و 80μm می باشد. یوان؛ اگر طرح روی اسپری سرد اتخاذ شود، ضخامت روی اسپری سرد 180 میکرومتر (شامل رنگ آب بندی و پوشش بالایی)، هزینه استفاده از مواد رنگ داخلی حدود 8 میلیون یوان و هزینه استفاده از رنگ وارداتی حدود 40 میلیون یوان است. با توجه به اینکه طرح روی سرد پاشیده شده را می توان به مدت 15 سال رایگان نگه داشت، طرح رنگ غنی از روی نیاز به رنگ آمیزی و تعمیر هر 5 تا 7 سال یکبار دارد و تعمیر و نگهداری آن دشوارتر است، درآمد اقتصادی 15 ساله طرح روی سرد پاشیده شده همچنان از طرح رنگ غنی از روی بیشتر است.
از تجزیه و تحلیل و مقایسه فوق، می توان دریافت که طرح روی سرد پاشیده شده دارای مزایای جلوگیری از خوردگی طولانی مدت، اجتناب از تعمیر و نگهداری متعدد، سازگاری با خوردگی خوب، ساخت و نگهداری راحت و هزینه طول عمر پایین است. برای سازه های فولادی بزرگ مانند قاب فولادی دیگ بخار، این مقاله طرح پیشگیری از خوردگی روی با پاشش سرد را توصیه می کند.
3 نتیجه گیری
با توجه به شرایط خاص محیطی و اقلیمی نیروگاه ها در مناطق ساحلی، پیشنهاد می شود برای اسکلت فولادی دیگ بخار در فضای باز و سازه فولادی کارخانه، طرح جلوگیری از خوردگی روی سرد پاشیده شده و برای صفحه شبکه سکوی نیروگاه، طرح روی گرم غوطه ور شود. پیشنهاد می شود مالکان به روند قیمت پوشش روی اسپری سرد توجه زیادی داشته باشند، در صورت هزینه مقرون به صرفه، اولویت به استفاده از طرح روی اسپری سرد داده شود، تنها زمانی که قیمت بیش از حد از تخمین سرمایه گذاری اولیه فراتر رفت، طرح پوشش غنی از روی را در نظر بگیرید.
