水電站壓力鋼管洞內整體防腐實例探討

摘 要：馬其頓科佳水電站引水發電洞壓力鋼管，鋼管直徑Φ5 m，鋼管長度385 m，鋼管內壁防腐面積6044.5 m2。本文主要介紹了壓力鋼管在安裝完畢，洞內比較潮濕的情況下整體防腐工藝，為今后同類型施工情況積累經驗。

關鍵詞：壓力鋼管 洞內潮濕 洞內整體防腐

中圖分類號：TV547.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0118-02

馬其頓科佳水電站位于馬其頓首都斯科普里市西南45 km的Treska的科佳壩地，整個電站樞紐主要由粘土蕊墻堆石壩、引水發電隧洞、放空底洞、非常溢洪道（前期與施工導流洞結合利用），壩后地面廠房等水工建筑物組成。裝機兩臺，額定容量為2×41 MW。

科佳水電站引水發電洞采用一洞兩機布置型式，其中閘門井上游采用鋼筋混凝土洞，閘門井下游采用壓力鋼管回填混凝土洞。壓力鋼管由：上斜段（i=12.000%）、上彎段、斜段（i=173.2051%）、下彎段以及下平段（i=0.000%）。鋼管內徑5 m，管軸線長約386 m，鋼管內壁防腐面積為：6060 m2。具體布置如圖1。

馬其頓科佳電站引水隧洞壓力鋼管防腐質量標準設計中如下。

（1）噴砂除銹等級為：Sa2.5。

（2）底漆：環氧富鋅漆；表干厚度：80 mm。

（3）中間漆：厚漿型環氧煤瀝青漆，表干厚度120 mm。

（4）面漆：厚漿型環氧煤瀝青漆，表干厚度3×110 mm。

1 防腐方案的選擇

2001年6月，由于馬其頓國內民主矛盾升級，發生了小規模的國內戰爭，項目被迫停工1年多。于2002年9月全面復工，造成國內前期運到的油漆超過質保期（油漆質保期1年）不得不全部報廢。即使在復工時立即從國內采購油漆、運輸到工地，需要24～25周。如果等到鋼管在制作場防腐完畢后，再進行鋼管安裝，那么項目總工期將推后24～25周，這是業主、總包商不同意的。進過多次磋商、以及參考國內外的施工經驗、施工方案的優化，最終決定鋼管內壁防腐工作安排在洞內完成（即：鋼管安裝、土建砼回填、砼灌漿以及灌漿孔封堵工作都完成后再進行鋼管內壁的防腐工作）。

1.1 施工順序

根據壓力鋼管的布置形式，防腐工作分兩個工作面進行，以上彎管位置為分界線，上彎管以上管節從下向上施工，上彎管以下管節從上向下施工，為了保證防腐質量，兩個工作面不同時施工。

1.2 主要施工設備、材料

由于是在洞內進行大面積防腐工作，必須保證洞內空氣干燥、濕度、露點符合防腐規程規范要求。為了滿足壓力鋼管制造安裝規范（DL/T5017-2007）8.1.7條款的要求：當空氣中相對濕度大于85%，環境氣溫低于5 ℃和鋼板表面預計將低于露點以上3 ℃時，不得進行除銹。洞內必須布置大功率除濕機。除銹、噴漆都會造成洞內飛塵比較大，為了保證洞內空氣流暢，大功率的軸流風機必不可少。主要設備配置表：表1。

主要材料配置表：表2。

1.3 防腐措施

根據防腐的順序，上彎管以下的管壁防腐施工用的材料、設備布置在下平段位置，上彎管以上管壁防腐施工的材料、設備布置在閘門井位置。

由于鋼管內徑為5 m，所以操作人員無法直接完成鋼管上1/2位置的除銹、噴漆工作，必須借助臺車來完成。由于鋼管內壁坡度較陡，為了防止臺車下滑，必需用卷揚機來作牽引，在工作的時候將臺車進行臨時的鎖定。為了防止臺車來回運動破壞油漆，首先進行鋼管上2/3部位的噴涂施工，再進行鋼管下1/3部位的噴涂施工。

由于除銹將產生大量的灰塵，為了防止沒有表干的油漆表面受到污染，除銹和噴漆工作不同時進行。同時為了減少除銹產生的飛塵對油漆表面的污染，噴漆與除銹保證15～20 m的距離，除銹在前，噴涂在后。

根據噴涂工藝流程，第一步是除銹，除銹質量好壞，直接關系到噴涂質量的好壞。

1.3.1 表面處理

除銹采用噴射工藝，主要設備有空氣壓縮機（9 m3/min）、儲氣罐（14 m3）、沙槍、沙罐等，材料為綜剛玉，分篩后可回收利用。管壁除銹質量要求如下：除銹等級Sa2.5，利用標準圖片對比檢測，粗糙度40～60 μm，粗糙儀檢測。

1.3.2 防腐層施工

涂料層：除銹驗收合格后進行涂料層施工，涂料層施工方法有刷涂、滾涂、噴涂三種，由于是大面積防腐，采用噴涂工藝。噴涂層每次干膜厚度以60～90 μm為佳。涂層完成后除厚度及附著力應滿足要求外，表面應無流掛、龜裂現象。在每次噴涂油漆前，都應該將上層油漆表面用干凈的壓縮空氣進行清理，并將流掛以及表面的粘接物用灰刀進修清理后再進行下一層油漆噴涂工作，如果層間間隔時間太長，還應將前一涂層打毛后再進行涂裝，以保證涂層間的結合力。

1.3.3 防腐層的保護措施

為了避免對管壁涂層遭到破壞，要求在管內施工設備必須安裝橡膠輪，所有工器具以及材料在運輸過程中嚴禁直接在管內拖拉，施工完畢檢查有無損壞，如有損壞將進行專門修復。

1.3.4 防腐層的檢驗

漆膜固化后應進行外觀檢驗，表面應均勻一致、無流掛、皺紋、鼓包、針孔、裂紋等缺陷；同時應進行干膜厚度測定，85%以上的局部厚度應達到設計厚度，沒有達到設計厚度的部位，其最小局部厚度應不低于設計厚度的85%。同時還應對漆膜進行附著力檢驗。

2 防腐安全措施

由于在洞內施行大面積的噴涂工作，露點、濕度是影響噴涂質量的兩個因素。為了露點、濕度滿足施工要求，必須要求鋼管通風流暢，所以在鋼管的進口、出口布置大功率的軸流風機保證一個送風一個抽風來實現洞內空氣流通。如果濕度不能滿足要求，將用大功率的除濕對洞子進行除濕保證洞內的濕度滿足要求。

除銹、噴涂工作，都是高空作業，所有施工時操作人員必須系安全帶、戴安全帽。

噴射清理用的砂罐應符合國家標準《壓力容器安全技術監察規程》的規定；噴射作業時，噴砂工應穿戴防護用具，呼吸用空氣應進行凈化處理；在易燃易爆的環境下宜采用濕噴砂工藝。

3 結語

洞內整體防腐，是在其他工作都完成后進行，是鋼管制、安工作中的最后一道工序，最后進行防腐工作，可以保證鋼管表面的油漆不受到后續工作施工破壞。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家發展和改革委員會.水電水利工程壓力鋼管制造安裝及驗收規范DL/T5017-2007.北京：中國電力出版社.