DL∕T 5546-2018 自然通风冷却塔防腐设计导则

P自然通风冷却塔防腐设计导则2018-06-06发布2018-10-01实施批准部门：国家能源局实施日期：2018年10月1日2018年第8号2018年6月6日行业标准目录序号标准编号标准名称采标号出版机构批准日期实施日期自然通风防腐设计导则中国计划出版社根据《国家能源局2014年第一批能源领域行业标准制(修)订计划》(国能科技〔2014〕298号)要求，标准编制组经广泛调查研本标准。冷却塔防腐涂层质量检测、验收和运行维护要求及冷却塔混凝土中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司负责具体技术内北京科技大学腐蚀与防护中心国核电力规划设计研究院北京国岩华北技术检测有限公司主要起草人：王宝福姚友成彭德刚何积铨董海华刘志刚刘楠牛楠黄士奎赵光士 3基本规定 3.1设计原则 3.3材料及其他要求 4冷却塔防腐体系设计 4.1一般规定 4.2常规冷却塔 4.3海水冷却塔 4.4湿式排烟冷却塔 5冷却塔防腐涂层性能试验与比选 6冷却塔防腐施工要求 6.1混凝土基面处理 6.2冷却塔防腐涂层施工要求 7冷却塔防腐涂层质量检测、验收和运行维护要求 7.1冷却塔防腐涂料抽样检测 7.2冷却塔防腐施工质量检测 8冷却塔混凝土基本要求 8.1混凝土材料 8.2构造措施 3.1Principlesofdesign 3.3Materialandotherrequ 4Designofcoolingtowera 4.2Naturaldraughtwatercoolingtower 4.3Naturaldraughtseawatercooling 4.4Naturaldraughtwet 4.5Naturaldraughtindirectair-coolingtowerwith 6Requirementsfo 6.1Basesurfacetreatmentofconcrete 6.2Constructionrequirementsofanticorrosioncoating ofcoolingtoweranticorrosioncoating 7.1Sampletestofanticorrosion 7.2Qualityinspectionofanticorrosionconstructionof 8Basicrequirementsofc Explanationofwordinginthisstandard Listofquotedstandar Addition:Explanationofprovisions 3.1.1冷却塔防腐应根据冷却塔所处的环境类别、腐蚀性等级、结构及构件的设计使用年限、防腐体系维修及构件更换的难易程度进行设计。3.1.2自然通风冷却塔的防腐设计应采用经检验证明安全可靠、技术先进的材料和工艺。3.1.3防腐涂层设计使用年限不应少于10年。3.1.4冷却塔的防腐设计应包括下列内容：2根据结构的设计使用年限、环境类别及腐蚀性等级合理选择防腐体系设计的技术路线和采取的主要技术措施；3根据环境类别及腐蚀性等级合理选择结构构件的材料；3.1.5防腐体系应与结构设计和施工方案协调。3.2环境类别与腐蚀性分级3.2.1冷却塔所处环境类别应根据其暴露条件按表3.2.1的规定确定。表3.2.1环境类别环境类别1与再生水、淡水或水汽接触的湿润环境常规冷却塔2与海水或水汽接触的湿润环境3与烟气、再生水、淡水或水汽接触的湿润环境4与烟气接触的干燥环境间接空冷排烟冷却塔3.2.2腐蚀性分级按其对冷却塔结构长期作用下腐蚀的严重程度可分为6级，腐蚀性等级划分应符合表3.2.2的规定。表3.2.2腐蚀性等级腐蚀性等级腐蚀性等级ADB轻度E非常严重C中度F极端严重3.3.1冷却塔零米以下与地基土和地下水接触的构件表面应按3.3.2处于腐蚀性等级较高环境中的冷却塔构件可选用玻璃钢3.3.3处于腐蚀性等级较高环境中的冷却塔内钢构件可选用不4冷却塔防腐体系设计4.1.1涂层防腐体系宜由底层、中间层和面层配套涂料涂膜组层和面层涂料宜采用不同颜色。4.1.2涂层防腐体系应选用符合要求的涂料产品、适宜的涂层厚4.1.3防腐涂层应具有良好的附着力、重涂性、面漆的抗二氧化碳渗透性、抗水蒸气渗透性，并应符合表4.1.3的规定。表4.1.3防腐涂层性能指标序号性能参考标准适用塔型1附着力技术规范》JTJ275通用2耐磨性通用3H=1.5m冲击无裂纹、无剥落通用4通用5耐老化性经过1000h测试后无明显变化老化和人工辐射曝露通用序号性能参考标准适用塔型6耐冻融性28/54次循环后无明显变化通用7耐湿热性经过3000h测试后无明显变化通用8耐化学腐蚀经过1000h测试后无明显变化通用9耐盐雾性经过3000h测试后无明显变化仅用于或采用再生水的湿冷塔耐碱性经过30d测试后无明显变化技术规范》JTJ275氯离子渗透量区域作用等级膜厚度重点防护区66续表4.2.2区域作用等级膜厚度标准防护区中央竖井内外表面、水槽内外表面、淋水构架梁柱表面、压力进水沟内外表面、水池内壁表面、斜支柱及其支墩表面0或一般防护区除重点防护区外的塔筒外表面2当循环水中的SO-的含量不大于500mg/L,或循环水pH值不小于5,或4.2.3常规冷却塔的涂层防腐性能指标应按表4.3.2海水冷却塔防护分区、环境作用等级和涂层最小干膜厚度表区域作用等级膜厚度加强防护区斜支柱表面、支墩表面、下环梁底筒内表面续表4.3.2区域作用等级膜厚度重点防护区除水器顶以下至下环梁底面往上1m的塔筒内表面、中央竖井内外表面、压力进水沟内外表面、水池内壁表面、下环梁底面往上1m至6m的标准防护区除水器顶以上塔筒内表面、塔顶一般防护区进风口6m以上至塔顶15m以下注：涂层厚度与涂料的种类和特性有关，本表所列出的海4.3.3海水冷却塔的涂层防腐性能指标应按本标准表4.1.3的厚度应按表4.4.2的规定执行。表4.4.2湿式排烟冷却塔防护分区、环境作用等级和涂层最小干膜厚度表区域作用等级涂层最小于加强防护区面、下环梁底面至底面往上1m塔筒内外表面、下环梁底面、斜支柱表面、支墩表面、塔内烟道支架和顶部平台续表4.4.2区域作用等级膜厚度重点防护区喉部以下至除水器顶以上塔筒内表面、塔顶至塔顶以下15m的塔筒的塔筒外表面标准防护区除水器顶以下至下环梁底面往上1m的塔筒内表面、淋水架构梁柱表面、中央竖井及主水槽外侧面一般防护区4.4.3湿式排烟冷却塔的涂层防腐性能指标应按本标准表4.1.3的规定执行。度应按表4.5.2规定执行。表4.5.2间接空冷排烟冷却塔防护分区、等级和涂层最小干膜厚度表区域作用等级涂层最小干膜厚度重点防护区筒内表面续表4.5.2区域作用等级涂层最小干膜厚度标准防护区塔顶以下15m至塔顶范围内的一般防护区04.5.3间接空冷排烟冷却塔的涂层防腐性能指标应按本标准表4.1.3的规定执行。防腐涂层主要性能指标及检测标准应按本标准表4.1.3的规定执应根据冷却塔类型和部位选择试验模拟方法及化学腐蚀模拟溶6.1.1有防腐要求的冷却塔应对每个防腐区域混凝土进行基面6.1.3混凝土基层表面应平整。模板接缝处错台应进行平滑处6.1.5有涂层防腐要求的冷却塔混凝土不应采用油性脱模剂。6.2.2防腐涂层施工应根据涂料性能或涂刷部位采用刮涂、刷6.2.4施工质量控制和检查除应遵照现行国家标准的要求及产2涂装过程中应随时注意涂层湿膜的表面状况，当发现漏7.1.1取样数量宜按进场的批次和产品的抽样方案确定。以生7.2.1检验涂装现场温度和相对湿度等环境条件应满足产品使2涂层平均干膜厚度不应小于设计干膜厚度，80%的测定点不应小于设计干膜厚度，最小干膜厚度不应小于设计干膜厚度的7.2.5附着力检测宜采用拉脱式涂层黏结强度测定仪测定，附着力不应小于1.5MPa。7.2.6涂层质量应按批检验，检验批应按防腐工艺和构件进行分批。每2000m²~5000m²为一个检验批，每个批次不宜少于三个检测单元。检测单元面积为100m²,并应设若干个检测点。7.3冷却塔防腐验收7.3.2防腐验收应包括防腐施工前交接内容、材料到场和涂装7.4冷却塔防腐涂层运行维护要求7.4.1涂层在使用过程中应每季度对塔筒外壁、斜支柱进行巡7.4.3根据腐蚀情况，必要时宜对冷却塔进行防腐检测和寿命评7.4.4如有损坏应及时修补。修补用的涂料应与原涂料相同。7.4.5防腐涂层达到设计防腐年限时，应全面检查涂层防腐状8.1.1冷却塔混凝土耐久性设计应保证结构在使用年限内的可8.1.3满足冷却塔混凝土耐久性要求的冷却塔混凝土最低强度8.1.4冷却塔混凝土的抗冻要求应根据气候分区、设计使用年8.1.5冷却塔混凝土采用水泥品种应符合下列规定：1应采用铝酸三钙含量低于8%的普通硅酸盐水泥或硅酸2有抗冻要求的混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水3高性能混凝土宜采用普通硅酸盐水泥，不宜采用矿渣硅酸4排烟冷却塔使用的水泥中不得加入石灰石粉；5掺入矿物掺和料的混凝土宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸塔及海水冷却塔可采用较大掺量矿物掺和料混凝土。粒化高炉矿1粉煤灰应采用干排且含水量不应大于1%的I、Ⅱ级低钙(CaO≤5%)粉煤灰，I级低钙粉煤灰的烧失量不应大于5%,Ⅱ级低钙粉煤灰的烧失量不应大于8%,其他指标应符合现行国家2粒化高炉矿渣粉的密度不应小于2800kg/m³,比表面积不应小于400m²/kg,其他指标应符合现行国家标准《用于水泥和混3硅灰中二氧化硅的含量宜大于85%,比表面积不应小于15000m²/kg,硅灰宜与其他矿物掺和料复合使用，指标应符合现4同时掺入粒化高炉矿渣粉、粉煤灰时，其总掺量按质量比不超过凝胶材料的65%,且其中粉煤灰掺入量不超过20%,可同时掺入2%～4%的硅灰，矿物掺和料的种类及掺量应经试验确5单掺一种矿物掺和料时，粒化高炉矿渣粉20%～60%;粉煤灰25%～40%,冻融环境下单掺粉煤灰不宜超过30%;2粗骨料直径不应大于40mm且含泥量应低于0.5%,细骨料的含泥量应低于2%;8.1.8混凝土中总碱含量不应超过3.0kg/m³。冷却塔、排烟冷却塔不应超过凝胶材料重的0.2%;海水冷却塔不应超过凝胶材料重的0.08%。气混凝土的含气量应符合表8.1.10的规定。骨料最大粒径(mm)含气量(%)本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：引用标准名录《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐自然通风冷却塔防腐设计导则《自然通风冷却塔防腐设计导则》DL/T5546—2018,经国家能源局2018年6月6日以第8号公告批准发布。本标准在制定过程中，编制组调研了国内采用再生水的常规冷却塔、自然通风排烟冷却塔、海水冷却塔防腐体系的设计、施工、防腐调研报告》,总结了自然通风冷却塔防腐设计、施工及运行维为了便于广大设计、施工、运行等单位的有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，编制组按照章、节、条顺序编写了本标准的条文说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 3.1设计原则 3.3材料及其他要求 4冷却塔防腐体系设计 4.1一般规定 4.2常规冷却塔 4.3海水冷却塔 4.4湿式排烟冷却塔 4.5间接空冷排烟冷却塔 5冷却塔防腐涂层性能试验与比选 7冷却塔防腐涂层质量检测、验收和运行维护要求 7.3冷却塔防腐验收 8冷却塔混凝土基本要求 3.2.1表3.2.1中采用再生水的常规冷却塔需要根据浓缩后的3.3.3腐蚀性等级较高环境是指腐蚀性等级为D级(含D级)以4冷却塔防腐体系设计4.1.3表4.1.3中涂层防腐涂层性能指标中前8项适用于常规电冷却塔，后4项仅用于海水冷却塔，及采用再生水的常规冷却塔浓缩后的循环水腐蚀介质的含量较高时。4.2.2表4.2.2规定的常规冷却塔混凝土表面防腐分区见图1。4.3.2表4.3.2规定的海水冷却塔混凝土表面防腐分区见图2。标准防护区(2-标准防护区(2-D)一般防护区(2-C)标准防护区(2-D)加强防护区(2-E):斜支柱表面、支墩面、淋水构架梁水沟内外表面、1m至6m的塔筒图2海水冷却塔混凝土表面防腐分区示意图4.4.2表4.4.2规定的湿式排烟冷却塔混凝土表面防腐分区见图3。加强防护区(3-加强防护区(3-E)重点防护区(3-E)一般防护区(3-C)重点防护区(3-E):重点防护区(3-E):下环梁底面往(3-D):除水器顶以下至下面图3湿式排烟冷却塔混凝土表面防腐分区示意图4.5.2表4.5.2规定的间接空冷排烟冷却塔混凝土表面防腐分重点防护区(4-D)塔顶刚性环梁塔高标准防护区(4-C)塔顶至塔顶往下15m塔筒外表面一般防护区(4-B)一般防护区(4-B)5冷却塔防腐涂层性能试验与比选排烟冷却塔和及核电冷却塔的防腐设计和施工，虽然经历了十几还不多见，市场上防腐涂料的种类繁多、性能指标千差万别。因格产品。目前常用的试验方法有：(1)混凝土涂层耐“浸烘十紫外光辐照循环”的加速腐蚀老化试验条件：以“室温浸泡16h～50℃烘干十紫外光辐照6h～室温放置冷却2h”为一个循环周期(参见表1)。混凝土试件强度：除电化学试件选择C25水泥砂浆外。其他混凝土试件均选择C40混凝土。化学介质浸烘上述介质中浸泡热烘十紫外光辐照放置十表观检测每周期[h]50℃(干热)62(2)混凝土涂层耐“温度交变十盐雾汽流冲刷”的加速腐蚀老内(参见图5),以一定流速的+50℃相应化学溶液介质的汽流、以着盐雾气流喷出的上升面)围成的模拟塔筒内壁，持续冲击12h,再冷却至室温12h。此为一个循环周期(参见表2)。图5盐雾汽流塔内混凝土试件不同表面的标识示意图及盐雾气流运动状态表2混凝土涂层试件耐“温度交变十盐雾汽流冲刷”循环的加速腐蚀试验条件热盐雾汽流室温沉降每周期(h)工程实例：国华三河发电厂二期工程自然通风排烟冷却塔。试验条件：在模拟腐蚀介质中，进行冻～融冷热循环加速腐紫外光辐照6h～+50℃热浸泡2h”为一个循环周期(参见表3)。冷冻热风十辐照喷淋或浸泡每周期(h)冷冻箱-20℃十50℃水浴+50℃62(4)试验室加速腐蚀老化试验检测项目内容。在循环加速腐蚀老化试验进行前后，分别对比检测钢筋混凝土无涂层试件和有涂层试件的电化学交流阻抗进行无损检测，以确定对钢筋腐蚀的防护性能。再通过对比加速腐蚀老化试验前后力、抗冲击、抗渗性、耐磨性、抗裂性(弹性),以及混凝土试件的抗碳化、耐冻融强度系数、相对质量损失率和相对防腐蚀系数等项目的定量无损及有损检测，最终确定该被测涂层体系的防腐性能、耐老化性能及耐久性能。必检项目加速腐蚀老化后表面的附着力(黏结强度)(涂层与混凝土不分离)(涂层与混凝土不分离)≥1.5m,涂层无裂纹无剥落≥1.5m,涂层无裂纹无剥落续表4必检项目加速腐蚀老化后背水面抗渗≥0.5MPa(外壁)背水面抗渗≥0.8MPa(内壁)背水面抗渗≥0.5MPa(外壁)背水面抗渗≥0.8MPa(内壁)耐磨性能涂层混凝土抗加速碳化(60d)碳化深度<1mm碳化深度<1mm涂层混凝土耐冻融(表冻240次)相对质量损失率≤0.1%相对质量损失率≤0.1%冻透(-20℃冻4h～+20℃融4h)。表5冷却塔外壁防腐涂层推荐检测项目及性能评价指标外壁区域涂层体系不开裂、不脱落续表5外壁区域涂层体系腐蚀前后涂层内混凝土钢筋的电化学交流阻抗交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)在10%Na()H溶液中混凝土涂层在10%NaOH溶液中加速腐蚀前后涂层内混凝土钢筋的电化学交流阻抗交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)不开裂、不脱落具有一定的透气性不随加速腐蚀老化时间的延长而增大循环水区涂层混凝土表面的涂层外观不开裂、不脱落前后涂层内混凝土钢筋的电化学交流阻抗交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)内壁区域涂层体系在相应化学介质中混凝土涂层的相对质量损失率续表7内壁区域涂层体系不开裂、不脱落在相应的化学介质中的加速腐蚀前后交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)在混合酸水溶液中混凝土涂层的相对质量损失率在上述混合酸溶液中混凝土表面的涂层不开裂、不脱落交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)在10%Na(H溶液中混凝土涂层试件相对防腐蚀系数在10%NaOH溶液中混凝土涂层在10%Na()H溶液中混凝土表面的涂层不开裂、不脱落交流阻抗始终不下降或缓慢下降(60d下降幅度≤1～2个数量级)编号冷却塔类型内壁循环水区域1淡水塔 —2(按浓缩3倍计)[Cl-]=20000mg/L~淡水排烟塔硫酸溶液十混合三元酸①十编号冷却塔类型内壁外壁(按3倍浓缩计)[Cl-]=20000mg/L~混合三元酸