水电站压力钢管洞内整体防腐实例探讨

摘 要：马其顿科佳水电站引水发电洞压力钢管，钢管直径Φ5 m，钢管长度385 m，钢管内壁防腐面积6044.5 m2。本文主要介绍了压力钢管在安装完毕，洞内比较潮湿的情况下整体防腐工艺，为今后同类型施工情况积累经验。 

　　关键词：压力钢管 洞内潮湿 洞内整体防腐 

　　中图分类号：TV547.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0118-02 

　　马其顿科佳水电站位于马其顿首都斯科普里市西南45 km的Treska的科佳坝地，整个电站枢纽主要由粘土蕊墙堆石坝、引水发电隧洞、放空底洞、非常溢洪道（前期与施工导流洞结合利用），坝后地面厂房等水工建筑物组成。装机两台，额定容量为2×41 MW。 

　　科佳水电站引水发电洞采用一洞两机布置型式，其中闸门井上游采用钢筋混凝土洞，闸门井下游采用压力钢管回填混凝土洞。压力钢管由：上斜段（i=12.000%）、上弯段、斜段（i=173.2051%）、下弯段以及下平段（i=0.000%）。钢管内径5 m，管轴线长约386 m，钢管内壁防腐面积为：6060 m2。具体布置如图1。 

　　马其顿科佳电站引水隧洞压力钢管防腐质量标准设计中如下。 

　　（1）喷砂除锈等级为：Sa2.5。 

　　（2）底漆：环氧富锌漆；表干厚度：80 mm。 

　　（3）中间漆：厚浆型环氧煤沥青漆，表干厚度120 mm。 

　　（4）面漆：厚浆型环氧煤沥青漆，表干厚度3×110 mm。 

　　1 防腐方案的选择 

　　2001年6月，由于马其顿国内民主矛盾升级，发生了小规模的国内战争，项目被迫停工1年多。于2002年9月全面复工，造成国内前期运到的油漆超过质保期（油漆质保期1年）不得不全部报废。即使在复工时立即从国内采购油漆、运输到工地，需要24～25周。如果等到钢管在制作场防腐完毕后，再进行钢管安装，那么项目总工期将推后24～25周，这是业主、总包商不同意的。进过多次磋商、以及参考国内外的施工经验、施工方案的优化，最终决定钢管内壁防腐工作安排在洞内完成（即：钢管安装、土建砼回填、砼灌浆以及灌浆孔封堵工作都完成后再进行钢管内壁的防腐工作）。 

　　1.1 施工顺序 

　　根据压力钢管的布置形式，防腐工作分两个工作面进行，以上弯管位置为分界线，上弯管以上管节从下向上施工，上弯管以下管节从上向下施工，为了保证防腐质量，两个工作面不同时施工。 

　　1.2 主要施工设备、材料 

　　由于是在洞内进行大面积防腐工作，必须保证洞内空气干燥、湿度、露点符合防腐规程规范要求。为了满足压力钢管制造安装规范（DL/T5017-2007）8.1.7条款的要求：当空气中相对湿度大于85%，环境气温低于5 ℃和钢板表面预计将低于露点以上3 ℃时，不得进行除锈。洞内必须布置大功率除湿机。除锈、喷漆都会造成洞内飞尘比较大，为了保证洞内空气流畅，大功率的轴流风机必不可少。主要设备配置表：表1。 

　　主要材料配置表：表2。 

　　1.3 防腐措施 

　　根据防腐的顺序，上弯管以下的管壁防腐施工用的材料、设备布置在下平段位置，上弯管以上管壁防腐施工的材料、设备布置在闸门井位置。 

　　由于钢管内径为5 m，所以操作人员无法直接完成钢管上1/2位置的除锈、喷漆工作，必须借助台车来完成。由于钢管内壁坡度较陡，为了防止台车下滑，必需用卷扬机来作牵引，在工作的时候将台车进行临时的锁定。为了防止台车来回运动破坏油漆，首先进行钢管上2/3部位的喷涂施工，再进行钢管下1/3部位的喷涂施工。 

　　由于除锈将产生大量的灰尘，为了防止没有表干的油漆表面受到污染，除锈和喷漆工作不同时进行。同时为了减少除锈产生的飞尘对油漆表面的污染，喷漆与除锈保证15～20 m的距离，除锈在前，喷涂在后。 

　　根据喷涂工艺流程，第一步是除锈，除锈质量好坏，直接关系到喷涂质量的好坏。 

　　1.3.1 表面处理 

　　除锈采用喷射工艺，主要设备有空气压缩机（9 m3/min）、储气罐（14 m3）、沙枪、沙罐等，材料为综刚玉，分筛后可回收利用。管壁除锈质量要求如下：除锈等级Sa2.5，利用标准图片对比检测，粗糙度40～60 μm，粗糙仪检测。 

　　1.3.2 防腐层施工 

　　涂料层：除锈验收合格后进行涂料层施工，涂料层施工方法有刷涂、滚涂、喷涂三种，由于是大面积防腐，采用喷涂工艺。喷涂层每次干膜厚度以60～90 μm为佳。涂层完成后除厚度及附着力应满足要求外，表面应无流挂、龟裂现象。在每次喷涂油漆前，都应该将上层油漆表面用干净的压缩空气进行清理，并将流挂以及表面的粘接物用灰刀进修清理后再进行下一层油漆喷涂工作，如果层间间隔时间太长，还应将前一涂层打毛后再进行涂装，以保证涂层间的结合力。 

　　1.3.3 防腐层的保护措施 

　　为了避免对管壁涂层遭到破坏，要求在管内施工设备必须安装橡胶轮，所有工器具以及材料在运输过程中严禁直接在管内拖拉，施工完毕检查有无损坏，如有损坏将进行专门修复。 

　　1.3.4 防腐层的检验 

　　漆膜固化后应进行外观检验，表面应均匀一致、无流挂、皱纹、鼓包、针孔、裂纹等缺陷；同时应进行干膜厚度测定，85%以上的局部厚度应达到设计厚度，没有达到设计厚度的部位，其最小局部厚度应不低于设计厚度的85%。同时还应对漆膜进行附着力检验。 

　　2 防腐安全措施 

　　由于在洞内施行大面积的喷涂工作，露点、湿度是影响喷涂质量的两个因素。为了露点、湿度满足施工要求，必须要求钢管通风流畅，所以在钢管的进口、出口布置大功率的轴流风机保证一个送风一个抽风来实现洞内空气流通。如果湿度不能满足要求，将用大功率的除湿对洞子进行除湿保证洞内的湿度满足要求。 

　　除锈、喷涂工作，都是高空作业，所有施工时操作人员必须系安全带、戴安全帽。 

　　喷射清理用的砂罐应符合国家标准《压力容器安全技术监察规程》的规定；喷射作业时，喷砂工应穿戴防护用具，呼吸用空气应进行净化处理；在易燃易爆的环境下宜采用湿喷砂工艺。 

　　3 结语 

　　洞内整体防腐，是在其他工作都完成后进行，是钢管制、安工作中的最后一道工序，最后进行防腐工作，可以保证钢管表面的油漆不受到后续工作施工破坏。 

　　参考文献 

　　[1] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范DL/T5017-2007.北京：中国电力出版社.