关键词：海水冷却塔；混凝土；防腐
1.概述
天津某项目二期工程2×1000MW机组超超临界火电机组及配套30万吨/日海水淡化工程，每台机组配一座自然通风海水冷却塔，结合该项目自然通风冷却塔，对该工程的海水冷却塔结构防腐设计做简要介绍。
2. 海水塔的设计概述
（1）主要设计参数
本期工程共设两座淋水面积12000m2的逆流式双曲线钢筋混凝土自然通风海水冷却塔，塔高170m，其主要设计参数如下：
淋水面积：12000㎡
进风口上缘高度：11.60m
塔零米直径：132.5m
水池池壁厚度：0.4m
塔总高：170m
喉部直径：75m
出口直径：80m
壳体最小厚度：0.27m，最大厚度1.3mm
斜支柱：44对
（2）设计对各部位混凝土质量要求
壳体：C40、W8、F250，保护层厚度50mm
人字柱及支墩：C45、W8、F250，保护层厚度50mm
环基、水池池壁及底板：C30、W8、F250，保护层厚度：底部100，其余50mm
淋水架构、水槽、中央竖井、压力进水沟：C40、W8、F250，保护层厚度50mm
3 海水冷却塔的防腐蚀
3.1 腐蚀的机理
由于海水中硫酸根、镁盐和氯化物等化学成分对钢筋混凝土的腐蚀作用，所以在考虑利用海水作为冷却塔的补充水时就必须提高钢筋混凝土本身的抗腐蚀性能。
在海水环境中，海水中的硫酸根离子通过裂缝进入混凝土内部后，经过化学反应生成硫酸钙，体积膨胀，使混凝土胀裂破坏。氯化物和镁盐进入混凝土后与水泥中的水化硅酸钙起作用，最后生成CaCl2、Al（OH）3 Mg（OH）2等使水泥松散，减弱了胶结力。
由于海水中有较高的氯离子，它对于钢筋混凝土的钢筋和金属构件的腐蚀，比起一般的淡水水质要严重的多。这是因为钢筋和金属与水、氧、氯离子起化学反应，形成许多带有阴极和阳极的小电池，最终生成氧化铁和氯化铁这两种铁锈。对金属构件来说，腐蚀减少了结构断面。降低了钢材的强度。混凝土中的钢筋受腐蚀之后产生的铁锈的体积是锈层体积的2-2.5倍，在钢筋混凝土结构中产生其抗拉强度的胀拉应力，导致钢筋的保护层沿着已被锈蚀的钢筋产生裂纹，从而形成海水渗入结构体内的通道，进一步加速钢筋的锈蚀，形成恶性循环，直至保护层脱落。
3.2 防腐蚀的原则
在海水环境中，无论是钢筋混凝土，还是金属构件，都会受到严重的腐蚀，从而影响工程安全。为了保证各种结构在海水中的使用寿命，必须采取防止腐蚀的措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面要提高结构本身的抗腐蚀性能，另一方面在结构表面加设保护涂层，将结构与外部环境隔离，阻碍氯离子的渗透，将腐蚀降到最低。
提高结构本身抗腐蚀性能基本措施主要是通过选用合理的混凝土强度等级、抗渗等级、水胶比、矿物掺合料、水泥品种、骨料、添加剂、钢筋保护层厚度等，配制具有良好抗侵入性、体积稳定性和抗裂性的高性能混凝土。
混凝土表面保护涂料体系的主要技术要求有：附着力、耐化学腐蚀、耐冲刷、抗渗透性、耐老化、耐候性、耐久性、保光保色、施工方便等等。
建构筑物各区位涂层系统应满足免维护使用不少于20年，涂料供应商、技术服务公司、施工单位对此负有保证责任。
3.3 各防腐分区及其防腐体系
根据海水冷却塔各部位所处环境不同，制定不同的防腐分区及防腐体系。
（1）通风筒内表面，自中央竖井顶标高以上塔筒壁内壁，包括上环梁表面，防腐体系：腻子+环氧树脂涂料+聚氨酯涂料
（2）通风筒内表面（中央竖井顶标高以下内壁，包括下环梁底面），防腐体系：矿物质涂料+养护液
（3）通风筒外表面（含企业标识），防腐体系：共聚物涂料
（4）人字柱表面（包括支墩露出地面部分），防腐体系：腻子+环氧树脂涂料+聚氨酯涂料
（5）水池内表面，防腐体系：矿物质涂料+养护液
（6）淋水架构表面（包括淋水架构柱表面、A型架表面、淋水层主次梁表面、配水层主次梁表面以及压力进水沟道内外表面）、中央竖井、水槽内外表面，防腐体系：矿物质涂料+养护液
4 防腐蚀的施工要求
4.1 混凝土表面处理
本工程采用高性能混凝土加表面涂层处理来提高混凝土结构的耐久性，对混凝土表面的处理要求高，防腐涂层涂刷前，应做好基底表面处理，将混凝土表面的灰浆残留物及时清除干净，以免影响涂层的防腐性能。
防腐涂料施工（含基层处理）用水严禁采用海水。
1）冷却塔结构完工后，混凝土基层应符合现行的国家标准规定，经养护后必须坚固、密实；强度符合设计要求，不得有起砂、脱壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。表面强度、洁净度、平整度、含水率等应满足相关现行规范要求。
2）对于混凝土表面模板缝，平整度不大于5mm。
3）所有模板螺栓孔应采用膨胀水泥从内外两侧填满填实，做到内部不留空隙，表面与塔壁持平。
4.2 混凝土基层处理
1）基层表面必须清洁、坚固、密实，无任何疏松物及对附着力有不利影响的污物。内筒壁所有表面采用石英砂喷砂，彻底清除表面的油污、杂质、松散附着物和水泥浮浆、不牢灰浆等，并打开表面气孔，同时表面形成均匀的粗糙度。
2）基层表面应平整，所有模板接缝处错台应打磨成斜面或圆弧，形成平缓过渡，较大的模板缝缺陷用修补砂浆修补，做到内部密实表面平整；突出的尖角倒角处理。
3）所有对拉螺栓孔应在筒壁结构完工验收前完成封堵，并且无渗漏。
4）打磨外露的对拉螺栓钢筋头，使其低于筒壁至少5mm。
5）所有非设计要求的外露金属构件必须全部清除，设计要求设置的外露金属构件喷砂除锈，表面清洁度达到SA2 1/2后立即涂刷防锈底漆，防锈底漆干燥后按金属表面防腐体系防腐。
6）基层喷砂后表面灰尘用清洁的高压淡水彻底冲洗干净。
4.3 涂料施工
经基层处理合格的表面才可按照防腐涂料的施工配置要求进行防腐体系的施工。本项目防腐涂料供应商提供完整的施工指导书，并负责全过程指导。
论文作者:孙娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/5
标签：表面论文; 海水论文; 冷却塔论文; 混凝土论文; 保护层论文; 钢筋论文; 涂料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;