防污閃RTV硅橡膠噴涂施工的工藝及要點(diǎn)

張佰慶，崔艷東，童維占

(江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇 徐州 221000)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境的惡化，防污閃已經(jīng)成為電力系統(tǒng)越來(lái)越重要的一個(gè)課題，作為防污閃有效手段之一的RTV硅橡膠技術(shù)，目前也已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于電力生產(chǎn)中，如何控制好RTV硅橡膠噴涂施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，做好質(zhì)量管控，已經(jīng)作為一個(gè)尤為迫切需要解決的課題擺在電力運(yùn)檢單位面前。

1 防污閃RTV硅橡膠的特性

電力防污閃RTV硅橡膠在現(xiàn)實(shí)中被口語(yǔ)化為RTV，PRTV。這確實(shí)是應(yīng)該糾正的。RTV實(shí)際上是指一種硫化體系或硫化工藝，意即常溫即可硫化的。具有這種工藝特性的涂料林林種種，根據(jù)應(yīng)用不同而化學(xué)成份不同，最終產(chǎn)品的功能特性也就不同。電力防污閃RTV硅橡膠是個(gè)專有名詞，簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，是應(yīng)用于電力設(shè)備外絕緣的、具有防污閃功能的、常溫條件便可以發(fā)生硫化化學(xué)反應(yīng)的特種硅橡膠。

硅橡膠成品存在形式是固態(tài)的，應(yīng)用于電力的硅橡膠制品也是首先以固態(tài)形式問(wèn)市的。上世紀(jì)五十年代發(fā)明了高溫硫化固態(tài)擠壓澆鑄工藝（即HTV工藝的硅橡膠），這種高溫硫化工藝可以直接把固態(tài)的硅橡膠材料制作出硅橡膠成品，如電纜附件、插頭等。之所以又發(fā)明了常溫硫化工藝的液態(tài)硅橡膠（即RTV工藝的硅橡膠），是為了滿足在任意現(xiàn)場(chǎng)和對(duì)特異形狀工件現(xiàn)場(chǎng)成型的實(shí)際應(yīng)用需求。隨著科技的進(jìn)步，六十年代末雙組份技術(shù)問(wèn)世，二十年后單組份技術(shù)誕生并在今天得到普遍運(yùn)用[1]。這樣，可用于任何現(xiàn)場(chǎng)成型的電力防污閃RTV硅橡膠即以液態(tài)形式提供。從硅礦石中提取硅元素開(kāi)始，以硅氧鍵（Si-O）為主鏈，再將滿足電力防污閃性能的功能材料的分子重新與主鏈排列，側(cè)基（分子鏈正上方）排列著致密的具有憎水功能的甲基基團(tuán)（CH3），此時(shí)分子鏈的端基是保持硅橡膠于液態(tài)的特種交聯(lián)劑（醋酸技術(shù)、肟技術(shù)、醇技術(shù)、以及最新誕生的水技術(shù)），逐道工藝混煉，形成分子鏈尚未封端的聚二甲基硅氧烷[2]。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)噴涂時(shí)，在常溫條件下（-20℃以上），霧化后的涂料充分吸收空氣中的水分子，與水分子中的氫基反應(yīng)形成羥基置換在分子鏈的端基，脫掉交聯(lián)劑的涂料按照工件實(shí)際形狀縮聚成膜，固態(tài)的硅橡膠完整牢固地將工件表面包裹防護(hù)。最終的端羥基聚二甲基硅氧烷分子鏈形成穩(wěn)定有序的四點(diǎn)網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，這層固態(tài)的硅橡膠涂層才是硅橡膠成品，在未來(lái)長(zhǎng)期、惡劣的環(huán)境中擔(dān)綱防污閃重任[3，4]。

綜上而知，電力生產(chǎn)單位采購(gòu)的電力防污閃RTV硅橡膠實(shí)際是半成品，而距離防污閃涂層的形成還有一半的路要走，這一半就是施工。涂料的性能、質(zhì)量是重要的，同樣重要的就是從涂料變成涂層的施工。如果從復(fù)雜程度來(lái)說(shuō)，提供涂料簡(jiǎn)單，而施工涉及的管控節(jié)點(diǎn)則復(fù)雜得多。

2 噴涂施工的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)檢單位現(xiàn)場(chǎng)管控執(zhí)行2個(gè)依據(jù)，其一是DL/T 627—2004《絕緣子用常溫固化硅橡膠防污閃涂料》，在第9條《施工要求》中規(guī)定了4條（段）；其二是國(guó)家電網(wǎng)建運(yùn)[2006]1022《國(guó)家電網(wǎng)公司跨區(qū)電網(wǎng)輸變電設(shè)備外絕緣用防污閃涂料使用指導(dǎo)原則》（試行），在第7條《施工》中進(jìn)一步細(xì)化，列了10條。標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)原則主要側(cè)重涂料，對(duì)施工僅提出了基本技術(shù)要求。而面臨不同施工單位、不同工況的噴涂現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)檢單位必須對(duì)任何施工細(xì)節(jié)把關(guān)，包括質(zhì)量、安全，壓力巨大。實(shí)踐總結(jié)，對(duì)噴涂施工中幾個(gè)關(guān)鍵的硬件和軟件把住關(guān)，則可將過(guò)程質(zhì)量和最終涂層質(zhì)量控制住。

3 噴涂施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)管控的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

3.1 對(duì)噴涂設(shè)備與工藝的前置管控

由于電力防污閃RTV硅橡膠的最后一道化學(xué)反應(yīng)是在噴涂的瞬間完成的。因此，噴涂工藝應(yīng)有嚴(yán)格的專業(yè)化控制，包括噴涂設(shè)備、霧化程度、涂料壓力、輔氣壓力、噴嘴選擇、每秒流量、噴涂遍數(shù)等等，這些都是保證化學(xué)反應(yīng)完全、充分的必要條件。即便是相同的涂料，如果用不同的噴涂設(shè)備、不同的工藝將導(dǎo)致RTV硅橡膠固體涂層質(zhì)量不同。對(duì)比實(shí)踐中兩種不同設(shè)備與工藝，可以看到完全不同的兩種噴涂質(zhì)量和涂層質(zhì)量。

一種是空氣噴涂技術(shù)，即柴油/電動(dòng)空壓機(jī)+油水過(guò)濾罐+空氣噴槍?？諌簷C(jī)產(chǎn)壓0.8 MPa的壓縮空氣，從Φ2.5 mm口徑的空氣噴槍槍嘴以高流速釋放，使槍嘴周?chē)纬删植空婵眨苛媳粔嚎s空氣吸入真空空間膨脹釋放，并隨前進(jìn)的氣流帶至工件表面。出料量大、出料顆粒也大，霧化不充分則導(dǎo)致涂料硫化不充分，所以易于堆積、流淌。由于是靠氣流將霧化涂料帶到工件表面，所以固化涂層的附著力也要差。同時(shí)，氣流帶出的霧化涂料無(wú)控制措施，噴嘴口徑又大，除了工件兩側(cè)直接飄散外，進(jìn)入工件的反濺霧滴同樣沒(méi)有控制，以淺鍋狀反彈，所以不僅污染大（非噴涂部位污染、空氣污染、地面污染），而且涂料現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際損失很多。從權(quán)威的設(shè)備制造商公開(kāi)的資料看，空氣技術(shù)的涂料利用率平均約35%。

另一種是高壓輔氣技術(shù)，即動(dòng)力、噴涂泵、空壓泵一體機(jī)或分體機(jī)。高壓噴涂泵將涂料本身加壓至8～25 MPa的高壓(根據(jù)輸送距離、工件尺寸、噴涂進(jìn)度調(diào)壓)，在等圓直徑0.33 mm口徑、流量和寬幅可調(diào)的高壓輔氣噴槍槍嘴扁平釋放，釋放的涂料因膨脹而霧化為粒徑0.2 um的氣霧，使涂料最大面積和體積與空氣中水分子充分硫化反應(yīng)，所以，縮聚的涂層表面均勻、致密、光潔。壓迫力使固化后的涂層附著力強(qiáng)勁，這也是保證涂層長(zhǎng)久壽命的重要因素之一。空氣泵提供0.3～0.4 MPa的低壓力空氣輔氣系統(tǒng)，可再次輔助槍嘴釋放出的涂料霧化（即雙生霧化），霧化效果進(jìn)一步增強(qiáng)。同時(shí)，構(gòu)造獨(dú)特的高壓輔氣噴槍風(fēng)帽的噴孔，噴出渦流旋轉(zhuǎn)的環(huán)流氣幕包裹著霧化的涂料以扁平的火苗狀噴向工件，深入各種位置，并且該輔氣抑制了遇阻反彈的氣霧，所以，飄散的涂料氣霧很小、污染很小，當(dāng)然，涂料損失也就很少，附著率（即涂料利用率）高。從同一的權(quán)威設(shè)備制造商公開(kāi)資料看，高壓輔氣技術(shù)的涂料利用率平均約80%。雖說(shuō)都是噴涂工藝，但兩者的噴涂質(zhì)量和最終涂層質(zhì)量相差甚大。因此，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管的運(yùn)檢單位，首先要前置性控制施工單位對(duì)噴涂設(shè)備和工藝的使用。

3.2 對(duì)噴涂工序的過(guò)程管控

清潔被噴涂工件——非噴涂部位包裹——噴涂——自檢與消缺是噴涂施工的具體細(xì)節(jié)。對(duì)過(guò)程管控到位將確保噴涂質(zhì)量和最終涂層質(zhì)量。

（1）清潔被噴涂工件。新絕緣子表面有油脂、標(biāo)簽等非常規(guī)狀態(tài)，必須清除，運(yùn)行的絕緣子表面總會(huì)積污，要保證涂層質(zhì)量必須將工件表面清潔。這是非常重要的前提性環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到涂層與絕緣子基材的附著力，附著力直接關(guān)系到絕緣子涂層長(zhǎng)久野外運(yùn)行壽命。要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際來(lái)控制清潔的工序。如工件數(shù)量多、停電周期長(zhǎng)、作業(yè)人員充裕，則要求施工單位專門(mén)安排擦拭班組，和噴涂班組形成階梯式推進(jìn)。反之，則要求噴涂專責(zé)人員自己負(fù)責(zé)擦拭。五指手套、干棉布非常適合一般積污的絕緣子，對(duì)特別嚴(yán)重的結(jié)垢，鏈?zhǔn)饺嵝凿摻z球、使用清洗噴涂設(shè)備用的清洗劑也是必要的輔助手段，對(duì)于江蘇部分的重污染地區(qū)，水清洗是噴涂之前的必備工序，并要嚴(yán)格加以現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。對(duì)變電設(shè)備的直立式支柱絕緣子，每50 cm為一個(gè)工位；而耐張及懸垂絕緣子每4片為一個(gè)工位，內(nèi)沿、外沿逐片清潔，不留污垢。

（2）非噴涂部位包裹。對(duì)法蘭、線夾、電暈圈、絕緣子金具等非噴涂部位采取包裹以防止污染。包裹的步驟緊跟清潔工序，避免重復(fù)上下設(shè)備。包裹材料要使用吸附力大的保鮮膜、自粘膠帶。按順序纏繞，保證沒(méi)有遺漏處，而且邊角纏牢，嚴(yán)禁松散飄散。

（3）噴涂。溫度-20℃以上，濕度20%～80%，風(fēng)力小于5級(jí)的環(huán)境條件下均可開(kāi)展噴涂作業(yè)。將噴涂泵壓力設(shè)定在8 MPa，空壓泵出氣閥壓力調(diào)至0.3 MPa，槍嘴根據(jù)工件大小選擇，一般為30°角、距工件40 cm的扇寬30 cm的常用槍嘴，邊試噴邊微調(diào)噴槍后的調(diào)節(jié)按鈕，待涂料霧化的火苗形狀最佳后鎖定壓力[5]。噴涂于清洗程序一樣，仍舊是按工位實(shí)施，在每一個(gè)工位先內(nèi)沿后外沿圍繞絕緣子逐層多遍噴涂。尤其第一遍涂層一定要薄，肉眼可見(jiàn)類似透明的霧液附著在工件表面即可。薄的涂層迅速指干，則后層更易于附著。正常氣象條件下，7到8遍時(shí)濕膜將達(dá)到0.7～0.8 mm，固化后即可達(dá)到0.4 mm，當(dāng)顏色逐漸顯現(xiàn)出硅橡膠特定顏色，完全覆蓋工件基底顏色后，示意地面設(shè)備工程師查驗(yàn)本工位噴涂質(zhì)量。等圓直徑0.33 mm的高壓輔氣噴槍每秒流量不足0.01 L，膨脹的涂料呈現(xiàn)為霧狀，能最大限度地和空氣中水分子發(fā)生反應(yīng)，脫掉交聯(lián)劑后的固化涂層則每秒附著量更少，指干更快，不易堆積、流淌，而且逐層多遍的附著使涂層致密、細(xì)膩，附著力也比較強(qiáng)。涂層的厚度、均勻度、附著力是保證涂層長(zhǎng)久壽命的重要因素。尤其在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)沙、溫差大、紫外線強(qiáng)、污染嚴(yán)重的地區(qū)更顯得重要。

（4）檢查與消缺。地面的設(shè)備工程師、安全監(jiān)護(hù)人員、噴涂專責(zé)人員三個(gè)崗位為一作業(yè)組，本作業(yè)組的質(zhì)量本作業(yè)組全員負(fù)責(zé)。

① “三步自檢消缺”是現(xiàn)場(chǎng)管控的重要工序。

工位自檢消缺：絕緣子清潔、包裹、噴涂都按照“工位”循序漸進(jìn)地實(shí)施。當(dāng)噴涂專責(zé)完成一個(gè)工位的噴涂，認(rèn)為無(wú)誤后不能移動(dòng)，示意或利用對(duì)講系統(tǒng)通知地面設(shè)備工程師協(xié)助查驗(yàn)，地面設(shè)備工程師在多個(gè)角度用肉眼和望遠(yuǎn)鏡檢查絕緣子涂層和金具，發(fā)現(xiàn)不足之處通知噴涂專責(zé)消缺，保證噴涂一次成功。無(wú)誤后，噴涂專責(zé)移動(dòng)至下一工位?！肮の蛔詸z消缺”是所有自檢驗(yàn)收中最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

整支/串自檢消缺：同樣，整支變電設(shè)備支柱或整串線路絕緣子噴涂完成后，噴涂專責(zé)不能移動(dòng)，與地面設(shè)備工程師對(duì)整支/串的上下沿進(jìn)行整體檢查，不足之處直接處理。

整間隔/塔自檢消缺：當(dāng)整個(gè)間隔或整基塔全部噴涂結(jié)束后，所有噴涂專責(zé)不能移動(dòng)，通知現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)整個(gè)間隔/塔進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)收。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，整個(gè)間隔/塔無(wú)誤后，噴涂專責(zé)方可拆除自用地線，離開(kāi)噴涂設(shè)備。

“三檢”制度不僅保證了噴涂和涂層質(zhì)量，還減少了重復(fù)勞動(dòng)而帶來(lái)的安全隱患。

② 竣工驗(yàn)收是現(xiàn)場(chǎng)管控的必備工序。經(jīng)過(guò)“三步自檢”合格后，施工單位申請(qǐng)竣工驗(yàn)收，運(yùn)檢單位組織人員對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行最后的竣工驗(yàn)收，以便查漏補(bǔ)缺，確保工程質(zhì)量。

4 噴涂施工現(xiàn)場(chǎng)管控的創(chuàng)新延伸

由于電力設(shè)備多處于野外，特別是輸電線路，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，許多施工中的新問(wèn)題層出不窮。例如絕緣子串存在個(gè)別不易噴涂到位的死角、或即使噴涂到位也無(wú)法自檢、野外施工環(huán)境污染造成的政策處理等等問(wèn)題。運(yùn)檢單位管控現(xiàn)場(chǎng)不應(yīng)局限于管控已出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提前進(jìn)行預(yù)防和防范更有價(jià)值。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，督促和指導(dǎo)施工單位積極開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新是將管控向現(xiàn)場(chǎng)施工前延伸的有效手段。

（1）針對(duì)大盤(pán)徑的兩聯(lián)、四聯(lián)、八聯(lián)絕緣子串，下側(cè)難以噴涂到位，鼓勵(lì)施工單位進(jìn)行電動(dòng)自升降車(chē)和耐張串移動(dòng)行走架的研制與應(yīng)用，這樣，絕緣子上下各配一名噴涂專責(zé)，同工位同時(shí)噴涂上下沿，不僅大幅度地提高了噴涂效率和質(zhì)量，而且避免了單人強(qiáng)行探身噴涂的安全隱患。

（2）針對(duì)噴涂耐張串不易觀察下沿噴涂質(zhì)量的情況，鼓勵(lì)施工單位對(duì)自檢鏡的研制與應(yīng)用，不銹鋼或玻璃鏡面的自檢鏡簡(jiǎn)單且易攜帶，每一個(gè)工位噴涂完成后，噴涂專責(zé)拉開(kāi)自檢鏡軟繩，打開(kāi)自檢鏡查看底沿是否均勻、完全覆蓋，自檢完成后示意地面輔助人員檢驗(yàn)，地面設(shè)備工程師全方位檢查后通知消缺位置直至全部合格，向下一個(gè)工位移動(dòng)。

（3）針對(duì)包裹絕緣子金具的保鮮膜或膠帶易松散飄散而且易發(fā)生遺落在絕緣子上的情況，鼓勵(lì)施工單位使用專用的彈性抱箍，每個(gè)工位4片絕緣子，則在金具上卡4個(gè)防污染彈性抱箍，不僅可重復(fù)使用、節(jié)省包和拆時(shí)間，且易于記住自己領(lǐng)用、使用、交回的數(shù)量而避免遺漏在絕緣子上。

（4）針對(duì)防污閃涂料噴涂時(shí)會(huì)有滴落并由此引發(fā)糾紛的情況，鼓勵(lì)施工單位在特種場(chǎng)所使用改裝的防滴落雨傘，在城市市區(qū)道路旁、在野外農(nóng)田、果園、水產(chǎn)養(yǎng)殖附近噴涂時(shí)，噴涂專責(zé)攜帶木柄有搭扣的防滴落雨傘，扣掛在絕緣子金具上，隨工位移動(dòng)。既防止了污染，也防止了可能的糾紛。

（5）針對(duì)運(yùn)行站（線）實(shí)施噴涂時(shí)停電成本、配合支出、施工安全等等問(wèn)題，對(duì)于有必要進(jìn)行RTV防污閃的站（線），運(yùn)檢單位應(yīng)積極建議主管部門(mén)對(duì)基建站（線）投運(yùn)前安排噴涂施工，既利于提高噴涂質(zhì)量，又最大限度地減少安全隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）防污閃RTV硅橡膠涂料的現(xiàn)場(chǎng)硫化特性決定了施工是形成涂層的重要環(huán)節(jié)。

（2）隨著防污閃噴涂任務(wù)日益增多，運(yùn)檢單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管控壓力隨之增大，積極有效的管控是保證噴涂質(zhì)量和最終涂層質(zhì)量的必要手段。

（3）管控要前置，首要的管控是噴涂設(shè)備及其工藝的選擇，這是保證噴涂質(zhì)量和最終涂層質(zhì)量的前提。

（4）按照施工工序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行過(guò)程的細(xì)節(jié)管控，每個(gè)環(huán)節(jié)都決定了噴涂質(zhì)量和涂層質(zhì)量。

（5）運(yùn)檢單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管控并不僅僅局限于發(fā)現(xiàn)已發(fā)生的問(wèn)題，更有價(jià)值的管控應(yīng)延伸至解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新措施方面。

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