大黑汀水庫底孔工作閘門噴砂防腐環境保護措施

李秀峰

（水利部海委引灤工程管理局大黑汀水庫管理處，河北 遷西 064300）

1 概述

大黑汀水庫位于河北省唐山市遷西縣灤河干流，距上游潘家口水庫35 km，是開發灤河的大型骨干工程。

水庫主壩底孔壩段有8扇底孔工作閘，安裝于1978年12月，閘門尺寸為：5 m×10 m，分上、中、下三節，閘門型式為：平面定輪鋼閘門，閘門門體單重43.4 t。

底孔工作閘門主要用于泄洪和向灤河下游供水。

2 主壩底孔工作閘門檢修防腐

2018年~2020年根據檢修要求，我們分別對1號、2號、3號、4號、5號、7號、8號底孔工作閘門進行防腐檢修，施工地點為：大黑汀水庫底大壩孔壩段，施工主要內容：將底孔工作閘門由工作位置提至壩面，放入附近檢修門庫中進行噴砂除銹、噴鍍鋅、刷漆防腐并進行檢修，檢修防腐完成后，再把閘門回放至工作位置。

2.1 閘門噴砂除銹工藝

（1）施工環境：溫度10℃~30℃，空氣相對濕度小于85%。

（2）所用壓縮空氣質量：所用的壓縮空氣必須經過冷卻裝置及油水分離器處理，使壓縮空氣清潔、干燥、無油。

（3）操作人員必須戴空氣分配器的頭盔面罩和防護服手套和耳塞。頭盔上的面罩玻璃要經常更換，保證良好的能見度。

（4）噴射處理工藝參數：壓縮空氣工作壓力：0.6 MPa~0.8 MPa；噴砂槍與門葉之間夾角60°~85°；噴射距離：砂槍頭離門葉表面距離100 mm~200 mm；金剛砂粒徑1 mm~2 mm。

（5）噴砂除銹后檢查：用干燥無油的壓縮空氣吹掃門葉表面浮塵和碎屑，粗糙度值為40 μm~75 μm，除銹等級達到Sa2.5級。

2.2 閘門噴鋅工藝

(1）施工環境：溫度5℃~35℃，空氣相對濕度小于85%。

(2）所用壓縮空氣：所用的壓縮空氣必須經過冷卻裝置及油水分離器處理，使壓縮空氣清潔、干燥、無油。空壓機工作壓力≥0.6 MPa，氣壓變幅小于0.5 MPa。在噴涂過程中，空氣壓力應控制在0.45 MPa~0.5 MPa，氣壓基本穩定，滿足噴槍耗風量的要求，以增強缽涂層對鋼閘門表面的粘結強度。

（3）操作人員必須戴空氣分配器的頭盔面罩和防護服手套和耳塞。頭盔上的面罩玻璃要經常更換，保證良好的能見度。

（4）鋅絲材料：鋅絲直徑3 mm，粗細均勻，表面光潔，無油污、無腐蝕、無毛刺、無折痕，鋅含量≥99.99%。按GB 11375規范要求進行噴鋅操作。鋅鍍層最小局部厚度≥0.2 mm。

（5）噴鋅工藝參數：噴槍與噴涂面成直角90°；噴距為10 cm~15 cm；空氣壓力0.5 MPa。增加金屬微粒對結構表面的沖擊力量，避免點蝕凹處漏噴和不均勻現象的發生，得到結構緊密，粘結力強的鋅涂層。

(6）噴鋅后檢查：鋅層厚度100 μm~200 μm，表面均勻。

2.3 噴砂、噴鋅具有一定的污染性

閘門在噴砂除銹施工過程中，砂粒噴射到閘門表面在撞擊力的作用下會立即粉化變成砂塵，閘門表面的銹跡在砂粒的沖擊下也會變成銹塵。

閘門噴鋅過程中，鋅絲在高溫下融化成細小的顆粒，大部分熔融的顆粒會粘附于閘門金屬表面形成鋅層，少量熔融狀態的鋅粒撞擊閘門金屬表面后會反彈擴散到空氣中，形成霧狀煙塵。所以噴砂施工所產生的砂塵、銹塵和噴鋅施工所產生的煙塵會對周邊環境產生一定的污染，必須實施環境保護。

3 環境保護的必要性

本項工程噴砂除銹過程中產生的砂塵、銹塵、噴鋅過程中產生的煙塵，必須在施工中得到有效的控制，控制不好砂塵、銹塵、煙塵，就會飛揚彌漫在空氣中并很快落至場地附近，對水庫大壩上游水體、大壩下游電站廠房、大壩上門式起重機及周邊的環境造成砂塵、銹塵和煙塵污染，一旦形成污染將無法進行補救和挽回。噴砂后的廢砂、刷漆后的漆桶不進行妥善處理也會對周邊環境造成污染。因此，根據《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》《建設項目環境保護管理條例》，本項工程實施必須采取有效環境保護措施，避免環境污染。

4 污染源分析

底孔工作閘門防腐施工主要污染源有：

（1）噴砂除銹過程中產生的砂塵、銹塵；

（2）噴鋅過程中產生的煙塵；

（3）噴砂后產生的廢砂；

（4）刷漆防腐后留下的漆桶。

5 主要的環境保護措施

5.1 制定環境保護目標

有效控制污染源，施工現場環境保護達到相關的國家標準。

5.2 建立健全環境保護管理體系

成立以項目負責人為組長的環境保護施工管理領導小組，認真學習環保知識，特別是有關環保的法律、法規。制定環境保護管理細則，并組織實施。領導小組負責對施工現場的環境保護情況進行監督、檢查，對違反環境保護的行為及時制止或責令停工整頓。

5.3 制定適合本項工程的環境保護技術措施

5.3.1 對砂塵、銹塵污染源制定的技術控制措施

（1）選擇合適砂料減少砂塵、銹塵的產生量

噴砂除銹工藝一般采用的噴砂砂料為黃沙或石英砂，在噴砂施工過程中，黃沙和石英砂容易破碎，砂塵、銹塵產生量大，針對這一點，我們選用鐵礦砂作為本次施工的噴砂砂料，鐵礦砂硬度高、塑性好、不易破碎，能明顯減少砂塵、銹塵的產生量；施工中對使用過的鐵礦砂不進行回收重復使用，最大限度的減少了砂塵、銹塵的產生；鐵礦砂顆粒質量大，沖擊力大，能較好的消除閘門本身內應力，起到一定的時效處理作用。

（2）選擇專用場地（檢修門庫）防止砂塵、銹塵擴散

噴砂施工是在專用的閘門檢修門庫內進行，門庫為上口敞開式混凝土結構，寬6 m、長15 m、深20 m，本身就具有阻止砂塵、銹塵擴散的作用，為防止噴砂除銹施工作業時的砂塵、銹塵由上口擴散，特在門庫上口加裝防擴散頂蓋，頂蓋采用鋼制結構，滿鋪采光瓦板，頂蓋與門庫結合處用帆布塞嚴防止四周有跑、冒、漏、空、密封不嚴現象。保證砂塵、銹塵無法向外擴散。

（3）利用滌綸易清灰針刺氈防塵布袋收集砂塵、銹塵，達到有效環保

在門庫頂蓋上加裝3臺管道風機，開動風機將門庫內產生的砂塵、銹塵抽出，經過通風軟管進入收集砂塵、銹塵的滌綸易清灰針刺氈防塵布袋中，砂塵、銹塵在滌綸易清灰針刺氈防塵布袋內不斷的沉降收集，定期對收集在滌綸易清灰針刺氈防塵布袋中的砂塵、銹塵進行清理，定期更換滌綸易清灰針刺氈防塵布袋，達到有效環保。

（4）為檢修門庫通風，加快砂塵、銹塵排出

在門庫頂蓋上再加裝1臺管道風機進行送風，將門庫外干凈的空氣抽送到門庫內，這臺管道送風機和上述3臺管道抽風機配合可以將門庫內的砂塵、銹塵迅速排出。這種送風和抽風相結合的辦法還可減輕噴砂風流相互干擾，減少揚起的砂塵、銹塵，增加噴砂操作的能見度，消除容易出現漏噴現象。

（5）加強對砂料管理

鐵礦砂運輸進場時必須采用遮蓋措施，防止沿途漏灑和揚塵，進場后堆放用苫布蓋好，做到防塵、抑塵。

5.3.2 對煙塵污染源采取的技術措施

對噴鋅過程中產生的有害煙塵防治，先利用滌綸易清灰針刺氈防塵布袋進行除塵，再用2臺除塵噴霧器對門庫上方噴水霧，利用霧化的水汽形成一道降溫帶，使熱噴鋅過程中泄漏出來的煙塵迅速冷卻，降落在門庫周邊2 m范圍內，杜絕對周邊的污染。

5.3.3 廢砂、油漆桶等廢棄物處理

（1）施工作業中產生的廢鐵礦砂，集中回收，統一送至國家設置的指定回收站。

（2）用過的油漆桶等，集中放置堆放區。堆放區注明“危險廢棄物”防止泄漏、預防與其他廢棄物相混淆，嚴禁煙火。施工完畢集中回收，統一送至國家設置的指定回收站。

6 本工程環境保護的技術特點

（1）利用滌綸易清灰針刺氈防塵布袋實現主要污染源噴砂產生的砂塵和噴鋅產生的煙塵收集，是本工程環境保護的核心。

（2）袋式除塵是廣泛使用的一種理想除塵方式，具有簡單實用成本相對較低的特點。滌綸易清灰針刺氈防塵布袋是本工程袋式除塵器的心臟，對于除塵效果起到非常重要的作用。

（3）滌綸易清灰針刺氈防塵布袋性能及參數

滌綸易清灰針刺氈防塵布袋，采用微孔薄膜覆合過濾材料，混入抗靜電纖維、燒毛、軋光、拒水防油浸漬等處理方式制成，在原有性能上又增加了易清灰（砂塵、銹塵剝離快）、拒水防油（抗結露）、抗靜電性能。既能提高除塵設備的通風能力，降低壓差，減少風機的耗電量，減少操作運轉費用， 又可延長濾袋壽命。

具有以下特點：1）過濾效率高：99.99%的除塵效率，近于零的排放。2）易清灰：過濾膜均勻微細具有不粘性，使砂塵、銹塵穿透率近于零，當沉積在薄膜濾料表面的被濾物達到一定厚度時，就會自動脫落。3）運行阻力低：過濾壓力始終保持在很低水平，被濾物濾除率高、透氣性好，空氣質量始終保持在很高水平。4）應用范圍廣：適用于各種工業砂塵、銹塵凈化治理和物料回收，廣泛用于鋼鐵廠、耐火廠、鑄造廠、發電廠、水泥廠、化工廠等。

表1 滌綸易清灰針刺氈防塵布袋主要技術參數

（4）本項工程利用場地特點，以門庫頂蓋為骨架，以袋式除塵核心部件滌綸易清灰針刺氈防塵布袋為除塵設備，具有除塵效果好，簡單易行的特點，可供同行借鑒。

（5）本項工程環境保護除塵布袋應用實圖如圖1所示。

圖1 滌綸易清灰針刺氈防塵布袋應用實圖

7 本工程環境保護措施的應用效果

該項技術用于大黑汀水庫底孔工作閘門防腐檢修，成本低，除砂塵、煙塵效果良好。