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电缆工井支架防腐工艺浅析与实施

来源:null  发布日期:2019-02-11     点击数:398

电缆工井支架防腐工艺浅析与实施

戴成浩  胡智祥  杨云杰

(上海送变电工程有限公司,上海 200235

  要:本文介绍了目前电力电缆工井中角钢支架的防腐蚀工艺,通过改进支架施工工艺、引用冷镀锌施工方法来完善和改进电缆工井支架的防腐工艺,提高电缆支架的使用可靠性和安全性,延长支架的使用寿命。

关键词:电力支架   热镀锌  冷镀锌

 

Analysis and implementation of anticorrosion technology for cable shaft support

Dai cheng hao   hu zhi xiang  yang yun jie

Shanghai Power Transmission and Transformation Engineering CO.,LTD, Shanghai 200235 ,China

Abstract: This article simply introduces the composition and function of the self-healing system implementation, need to pay attention to some details in the scene debugging and special circuit, logic, and serve as a reference for future similar self-healing engineering commissioning.

Keywords:  Electric support  Hot-dip galvanizing  cold-dip galvanizing


 

0  引言

目前,电力排管工井中的一次电缆,除少数直埋于地下外,其余绝大部分都敷设于一次电缆支架上的,使得一次电缆排列整齐,便于维修,分层架设,保持一定距离,利于散热,防止水淹、机械损伤等。从一次电缆支架的原料上可以分为玻璃钢、复合材料、工程塑料、角钢等几种材料。本文通过对于上述几种材料的比较分析,明确角钢支架为最优支架材料,并对其在目前使用过程中遇到的易腐蚀等问题进行分析和探讨,并提出防腐蚀措施方案和工艺流程。

1  常规电缆支架的介绍和对比分析

      目前,常用于电力排管工井中的支架分为:玻璃钢、复合材料、工程塑料、角钢等几种材料。其中,玻璃钢电缆支架的主要工艺是把浸渍了树脂的玻璃纤维或布在所需形状的产品模具中层合固化而成,可以生产形状复杂制品,但形状单一,只能制造等截面制品,生产效率低,产品质量重现性差,环境污染大,只适合批量小的制品使用;而复合材料电缆支架主要是由无碱玻璃纤维粘联而成,其拉伸强度高,自重轻,安装维护性能好,但价格较高,而且对电缆沟壁要求特别平整,对电缆层数变化无法应对;其次,工程塑料电缆支架主要是由设备经高温高压注射成型,这种加工方法产品质量稳定,生产效率高,价格也比较低廉,但是自身强度较弱,特别是电缆工井中高温、高湿的环境对其强度可靠性成阶梯形下降。最后,角钢电缆支架是电力系统中运用历史最长、最普遍的电缆支架,因其强度高,能适用于各种场合,制作也比较简单方便。因此,通过对以上几种电缆支架性能的比较不难发现,使用角钢电缆支架的施工方式由于其性价比高,施工适应性强,还是目前电力电缆排管工井中支架的主要材料。

2   存在问题分析

目前,角钢电缆支架最普遍采用的预防腐蚀方法为热镀锌材料配合使用防锈漆。热镀锌是将被镀金属(基体)材料经预处理后,浸入液态金属锌中,从而在金属表面镀覆上一层薄薄的具有防护性的锌镀层,以达到提高材料抗腐蚀能力、改善材料性能的一种工艺方法。但由于电缆工井内高温、高湿度,热镀锌材料的支架在使用一段时间后,普遍存在腐蚀的现象,一般存在半年后锈蚀及镀锌层氧化现象就开始发生,如图1所示。热镀锌支架的设计寿命为3~5年,但实际上不尽人意。电缆工井内金属支架腐蚀给电缆的安全运行带来严重的事故隐患。

 

1   电缆工井中热镀锌支架腐蚀情况

3  引起腐蚀的主要原因

电缆工井支架在安装前均会进行热镀锌工艺,对支架整体进行防腐蚀处理。当镀锌板表面完好时,只发生锌的腐蚀,由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,寿命是未镀锌钢板的l530倍。但在实际施工过程中,由于现场安装要求,会对部分热镀锌后的支架进行焊接、切割、打孔等工序,造成表面发生划伤,使得热镀锌层遭到局部的破坏。而电缆工井中高温、湿度的不利因素,使得锌层中含有杂质元素和锌层表面上水膜中氧气积聚在一处,使得暴露出的部位很快就会被腐蚀掉,造成了电缆金属支架腐蚀、生锈,导致支架结构系统强度被破坏,缩短支架的使用寿命。

4   防腐蚀方案比较

     针对以上问题,一方面规范施工工艺和过程,尽可能在施工中保护热镀锌层不遭到人为的破坏。同时,也对在施工中必须进行焊接和切割的部位进行更有效的防腐措施进行保护也是我们必须完善的重点工作。常用的支架防腐方式及相应的处理方式比较,如表1所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1   防腐蚀方案比较

项目

表面处理要求

处理方式

现场处理难易度

现场环境控制难易度

重复修复分析

热镀锌

需清洗及前处理

热浸

现场处理困难

前处理会产生大量剧毒物质,废液、废气

难以修复

电弧喷锌

Sa 3

电弧喷锌;

较困难,有条件限制

严重锌雾、粉尘、职业病

维修困难、无法重涂

冷镀(喷)锌

Sa2.5允许带锈涂装

刷涂、有气、无气喷涂、辊涂、浸涂

方便灵活

不含铅、镉、苯等有害物质,涂装和普通油漆一样,无严重污染

易于重涂与维修

 

通过以上比较不难发现,冷镀(喷)锌施工工艺施工便捷,刷,喷,辊涂均可,是热镀锌损伤、金属焊缝等局部防腐处理的最佳施工方案。

冷镀锌涂料采用锌原料纯度高达99.995%的阴极保护镀层,经过特殊处理的锌粉表面,形态和粒径互补,提供最佳阴极防护能力,即使锌保护层有少许破损,锌层下的钢铁也不会锈蚀,直至锌消耗完,并有效防止生锈扩散。对钢材、铁制品能起到阴极保护加隔绝保护的双重保护功效,能够保证单层使用长达25年免维护的优异效果。同时,通过冷镀锌层自封闭屏障式保护,如图2所示, 特殊的反应机理使得锌镀层在涂装后还可以随时间推移,进一步自封闭,形成致密屏障,有效隔绝腐蚀因子,大大提高防腐能力。结合了两种防锈方式的优点,双重保护合二为一,获得极佳的长效防腐能力。

2   冷镀锌涂层自封闭屏障式保护情况

5  防腐蚀修补实施方案工艺及流程

5.1修补对象的选择

本工程地点位于市区某电缆工井中热镀锌支架和接地扁铁连接的焊(连接)处的除锈防腐施工。对于腐蚀漆脱落严重,30%~40%的部位需要除锈达到Sa2以上,表面进行高压气体除尘清理,合格后,进行底漆施工,二底二面施工工序。对于未发生脱漆钢构面表面清洗干净后,涂一道面漆。

5.2防腐材料选用

环氧富锌漆BF-7005,底漆:面漆BF-7001环氧富锌面漆

5.3表面处理要求

使用喷砂或电动工具,使铁,镀锌面露出清洁的金属面,并完全去除水分,油污,氧化皮,铁锈,旧涂膜,保持涂装清洁无盐分,无结露。表面预处理的洁净度须达到Sa2.5 级,表面粗糙度Rz4070μm

5.3涂层厚度要求

防腐涂料要求厚度,第一层涂装干膜度80um(微米)为宜,每道60~80um为宜。用漆刷涂装时,涂刷方向应取先上下后左右的方向进行涂装,涂刷蘸涂不能过多以防滴落。涂装防腐蚀涂料时漆刷距离不能拉得太大以免漆膜过薄。遇到表面粗糙、边缘、弯角和凸出等部分更应特别注意,最好先预涂一道。

5.4涂刷工艺要求

用滚筒涂装时,滚筒上所蘸的漆应分布均匀。涂装时滚动速度要保持一定,不可太快。切忌过分压碾滚体内。对于焊缝、切痕等凸出部门,尤应小心处理,最好先预涂一道。为了使油漆能够发挥其最佳期的性能,足够的漆膜厚度是及其重要的。因此,必须严格控制漆膜的厚度。用漆刷或滚筒涂装得到的每道漆膜厚度较薄,其涂装道数至少要比高压无气喷涂道数多一倍,才能达到所规定的厚度。

对于边、角、焊缝、切痕等部位,在喷涂之前,应预先涂刷一道,然后再进行大面积的涂装,以保证凸出部位的漆膜厚度。施工时应按使用量进行涂装,经常使用湿膜测厚仪测定湿漆膜厚度,以控制干膜的厚度和保证涂层厚度的均匀。漆膜厚度未达到要求处,必须进行补涂以补足膜厚。每一涂层必须保证涂层光滑均匀无漏涂,无翘皮现象,严格按涂料的施工工艺进行施工。

5.5现场施工环境要求

施工时保证施工场地的整齐清洁,对每天的施工场地进行必要的清理,做到工完料尽、场地清,做好环保工作。温度最低不能低4和最高不能超过35,相应温度85%。雨天不允许施工,留查当地气象预报,做好施工安排计划,雨后8小时干燥后方可进行再次施工。

5.6现场施工工器具及人员要求

施工工器具:钢丝刷 、角磨机、劳保用品、纱布。

施工人员安排:油漆工2人、综合工2人、安检人员1人、材料员1

5.7现场施工工序要求

每度涂层完工后,施工方组织人员自检,经验收合格后,再进行下道工序的施工。

6  防腐蚀修补后效果比较

     通过对于部分防腐蚀修补材料的取样后进行盐雾试验及气体腐蚀试验,如图3所示,防腐蚀效果比未采取防腐措施的效果获得很大的改善。

3   防腐蚀修补后盐雾及气体腐蚀试验情况

7   结束语

通过使用冷镀(喷)锌工艺对电缆工井中热镀锌支架进行的修补获得很好的效果,是目前最有效、方便的修补工艺。通过此施工工艺和方法可以避免支架早期生锈,延长电缆工井中电缆支架的的整体使用寿命,大大提高支架使用的安全性和可靠性,值得在电缆工井支架防腐工作上推广应用。

 

作者简介:

戴成浩(1982-),男,上海,高级工程师,大学本科,从事电气安装及调试专业。

胡智祥(1961-),男,上海,工程师,大学本科,从事电气安装及调试专业。

杨云杰(1982-),男,上海,工程师,大学本科,从事电气安装及调试专业。


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