① 耐水性: 耐水性是冷却塔防护涂料的重要 指标。因为不管是那种腐蚀因素, 首先是水的浸 透。根据GB/T 1733- 93 的规定, 将试片浸入( 50 ± 2) ℃ 的水中6 d 进行观测, 不能出现融化、软化、 透水、变薄、起绉、缩小, 甚至脱落的现象。 ② 耐碱性: 耐碱性是冷却塔防护涂料的重要 指标。因为海水塔采用的高性能混凝土中一般掺加 矿碴微粉, 矿碴中的活性SiO2 和Al2O3 与水泥水化 析出Ca(OH) 2, 耐碱性是针对混凝土本身材料的需 要设定的。根据GB/T 9274- 88 的规定, 将试片浸 入( 50 ±2) ℃ 的10% NaOH 溶液中6 d 进行观测, 不能出现融化、软化、透水、变薄、起绉、缩小、 甚至脱落的现象。 ③ 耐盐度: 耐盐度是海水冷却塔防护涂料最 重要的指标。海水实际上是一种稀电解质溶液, 主 要成分是Na + 与Cl - , 它们与Mg2 +、Ca2 +、K+、 HCO3 -、SO4 2-、Br- 等8 种离子占据了海水中溶解固 体总量的99% 以上, 凡含有上述8 种离子的质量 分数为3.45%, 其中NaCl 的质量分数占2.7% 时, 被称为1 个标准浓度的海水。即使在没有进行浓缩 的海水中NaCl 的含量已经超过淡水几倍甚至十几 倍。在闭式循环过程中, 由于不断蒸发及盐类的沉 淀, 循环水中的含盐量不断增加, 冷却介质的密度 随之增加, 冷却塔壳体、淋水架构、集水池等混凝 土构件都会受到Cl- 的腐蚀, 根据GB/T 9274- 88 的规定, 将试片浸入( 50 ±2) ℃ 的10% NaCl 溶液 中6 d 进行观测, 不能出现融化、软化、透水、变 薄、起绉、缩小、甚至脱落的现象。 ④ 耐酸性: 耐酸性是排烟冷却塔防护涂料最 重要的指标。烟气在脱硫后剩余的SO2 使得通风筒 壁流水的pH 值接近0, 水中的SO4 2- 对混凝土将造 成严重腐蚀。根据GB/T 9274- 88 的规定, 将试片 浸入( 23 ±2) ℃ 的10% H2SO4 溶液中6 d 进行观 测, 不能出现起泡、融化、软化、透水、变薄、起 绉、缩小、甚至脱落的现象。
⑤ 抗生物腐蚀性: 抗生物腐蚀是对海水冷却 塔防护涂料的要求, 海水中除含有多种离子外, 还 有很多动物和微生物, 其中对冷却塔有危害的主要 是藻类和海蛎子, 在补充水和循环水中加药杀死藻 类和海蛎子的同时, 也给防护涂料出了一个很大的 难题, 藻类和海蛎子的尸体含有和防护涂料相克的 元素, 水质处理的药物也含有和防护涂料相克的元 素, 因此, 防护涂料在考虑了藻类和海蛎子尸体的 腐蚀因素后还应该适应水质处理类药物的浸蚀。 ⑥ 抗老化性: 抗老化性是海水冷却塔、排烟 冷却塔以及所有冷却塔防护涂料最重要的指标, 依 据GB/T 1865- 1977 人工气候老化和人工辐射暴露 ( 滤过的氙弧辐射) 和GB/T 1766- 1995 评级方法, 刷涂一道湿膜厚度400 μm 的底漆和一道面漆后进 行人工气候老化试验300 h。不能出现严重粉化、 开裂、起泡、脱落等现象。 ⑦ 耐冻融性: 耐冻融性是北方地区冷却塔防 护涂料最重要的指标, 按照《工业循环水冷却设计 规范》GB/T 50102- 2003 规范规定, 将最冷月月平 均气温低于- 10 ℃ 的地区划为严寒地区, 最冷月月 平均气温在- 3 ～10 ℃ 的地区划为寒冷地区, 我国 北方广大区域跨越了这两个范围, 依据JG/T 25- 1999 规范规定在15 次循环后不能出现严重粉化、 开裂、缩小、脱落等现象。 ⑧ 耐冲刷性: 耐冲刷性是所有冷却塔防护涂 料的重要指标, 该性能对淋水架构、壳体支柱及淋 水高度以下的壳体表面尤为重要, 冲刷强度应该根 据冷却塔淋水密度不同进行确定, 如果将横流式机 力通风冷却塔包括进去, 国内最大淋水密度在25 m3 /(m2·h) 左右, 国际上已经达到50 m3 /(m2·h) ; 逆流式自然塔最大淋水密度可以按10 m3 /(m2·h) 考 虑。冲刷时间的影响更重要, 暴露在大气里的建筑 物外墙承受的暴雨冲刷是短时间的, 间歇式的; 而 冷却塔内的构件承受的暴雨冲刷是长时间的, 连续 的, 因此冷却塔防护涂料的耐冲刷性远远高于普通 外墙涂料。依据GB/T9266- 88 的规定, 经过3 000 次冲刷试验后不能出现变薄、开裂、脱落等现象。 ⑨ 附着力( 拉开法) : 附着力是所有防护涂料 的重要指标, 它标志着涂料和附着物粘结牢固的程 度, 附着力必须和附着物强度相匹配, 冷却塔涂料 附着物是混凝土, 混凝土是由水泥、沙子、石子等 松散材料用水拌和后凝结成的物体, 它的抗拉强度 刘官郡: 海水冷却塔、排烟冷却塔混凝土表面的防护 ·73· INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER 工业用水与废水 Vol . 37 增刊 Nov., 2006 仅为抗压强度的10%, 浇筑后的混凝土表面形成 一层水泥浆膜, 膜和构筑物本体混凝土的抗拉强度 应该更低, 防护涂料就是喷涂或者刷涂在这层膜 上, 以往不同种类防护涂料的使用寿命不长和这个 因素有关联, 涂料自身没有破坏而形成一张皮掉下 来。目前我国《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102- 2003 规定冷却塔壳体混凝土的强度等级为 C30, 近期设计的塔略有提高, 国际上海水塔壳体 混凝土的强度等级在C45 左右, 防护涂料应该和 其相匹配, 依据GB/T5210- 85 的规定, 经过拉开 试验后不能出现自身开裂、和附着物脱开等现象。 ⑩ 干燥时间: 干燥时间是冷却塔防护涂料的 重要指标, 冷却塔的壳体是高空曲面构筑物, 它的 表面没有任何支点, 初次涂刷依靠浇筑壳体混凝土 的悬挂式脚手架翻模后进行施工, 以后更换时需要 使用塔顶刚性环上的吊蓝孔挂吊蓝进行施工, 不管 是那种涂料都需要喷涂3 遍以上, 后一遍涂料均需 要等前一遍涂料干燥后才能喷涂, 初次涂刷受制于 脚手架翻模时间的控制, 因为翻模后混凝土表面需 要一段自身干燥时间才能喷涂或者刷涂第一遍底 漆, 防护涂料干燥时间太长将拉长涂料的喷涂或者 刷涂间隔, 影响脚手架翻模时间, 同时更换涂料需 要挂吊蓝, 干燥时间太长将加大吊蓝活动的重复 率, 增加施工工期和成本。依据GB/T1728 - 79 ( 89) 的规定进行防护涂料的表干和实干试验, 控制 在1 h 内表干和6 h 内实干比较合适。 11 可施工性: 可施工性应包括施工方法、对 人体的有害性及预防、开封后的存放时间等方面。 施工方法包括干涂还是湿涂, 喷涂还是刷涂, 底层 和面层的数量及关系等, 因为施工环境的影响, 不 管是初次使用还是后期更换涂料, 冷却塔的壳体混 凝土表面不可能很干, 防护涂料必须适应这种环 境, 可以在干燥表面进行施工, 也可以在不完全干 燥的表面进行施工, 只是底层涂料的组分不同即 可。施工环境对喷涂、刷涂很重要, 在悬挂式脚手 架或者吊蓝环境下喷涂比刷涂更方便些, 因为喷枪 有一定长度可以调节, 喷涂对涂料液体的粘稠度和 流动性有一定要求, 喷涂涂料液体中固体颗粒量 少, 喷涂厚度以及均匀性是影响防护质量的关键。 对人体的有害性及预防措施是所有涂料必须明 示的指标, 某些涂料在施工过程中可能产生对人体 有害的气体, 或者不慎将涂料液体接触到人的皮肤 发生中毒。冷却塔壳体涂料的施工是高空作业, 发 生事故救治非常困难, 因此无毒或微毒应该是冷却 塔防护涂料的基本要求。如果防护涂料有微毒, 应该重点说明预防措施以及中毒后的紧急救治方法。 防护涂料开封后的存放时间和有效期有关, 更 和施工性有关系, 因为开封即说明物品已经到了施 工人员手中, 开封后的第二有效期是很重要的。任 何一种防护涂料的使用寿命都和大气或者紫外线 ( 阳光) 接触时间有关系, 不管是已经使用到附着物 上还是正在储存的过程中都会自然老化, 冷却塔特 殊的使用环境和施工环境要求防护涂料必须标明开 封后的存放条件和存放时间。 12 有效期: 有效期包括储存有效期和涂料使 用寿命期两个方面, 涂料生产出来以后未经使用, 过多长时间就不能使用的时间称为储存有效期, 因 为某些涂料组分不一定是按计划生产, 或者是特殊 原因储存时间过长, 例如只签定了意向书没有签合 同书就开始生产, 但是最后没有取得合同, 只能留 给下次使用, 而且还要达到产品使用质量要求, 这 段时间允许多长就是储存有效期。 使用寿命期是指合格的产品正确使用以后在多 长时间里能够保证达到说明书中承诺过的产品性能 指标, 海水塔和排烟塔防护涂料应该在保证前述性 能的条件下为冷却塔服务半个使用年限或者更长, 通常要求使用寿命达到20 a。 13 湿固化: 湿固化和涂料的性质及施工要求, 被保护物体的材质及施工方法, 施工环境及界面反 应等很多条件有关, 可以作为单一专题另行讨论, 这里不再赘述。 3 防护涂料的稀
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