大型核電機(jī)組軸承箱表面涂漆的研究

楊大有，張華杰

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

0 引言

火電機(jī)組軸承箱涂漆，涂裝一般采用噴涂和刷涂的方法；面漆和底漆一般只考慮耐油性。采用傳統(tǒng)方法涂漆我們得到的涂裝效果不易控制，不能滿足核電機(jī)組的要求。因此哈汽對軸承箱涂漆進(jìn)行了全新的研究。

1 涂裝方面

傳統(tǒng)的涂裝時采用的噴涂和刷涂。在火電機(jī)組軸承涂漆處理時一般采用噴丸、噴砂或酸洗祛除工件表面的毛刺、結(jié)疤、氧化皮及鐵銹等缺陷，然后進(jìn)行刷涂底漆、刮膩子、干磨、涂面漆等工序。這樣處理后的油漆表面均勻、完整、無顯著機(jī)械雜質(zhì)、污濁及拉傷缺陷。

對于核電機(jī)組來說這樣的結(jié)果無法滿足其嚴(yán)格的技術(shù)要求，為此我們進(jìn)行了工藝改良：

1）要涂層的表面應(yīng)去除所有的臟東西、油脂、油、水或其它污染物。

2）在噴丸之后增加了手工祛除工藝。即在不影響表面粗糙度時，可用砂輪磨凈工件表面的焊渣和銳角，對于金屬表面浮銹，可采用手工祛除。

3）在噴砂或酸洗處理完成后6 h 內(nèi)，在表面發(fā)生銹蝕前盡快涂裝上第一道底漆。

4）嚴(yán)格控制油膜厚度：a.最小厚度。對每一種涂層，涂膜厚度至少應(yīng)達(dá)到規(guī)定干膜總厚度的80%。b.最大厚度。推薦最大干膜厚度不高于規(guī)定干膜總厚度的2 倍。當(dāng)最大干膜總厚度是規(guī)定干膜總厚度的2 倍時，應(yīng)通過肉眼和手指觸摸的方法，判斷油漆表面是否有缺陷（如裂紋、剝落、下垂、脫皮、隆起、起皺、干度不足等）。

5）涂料使用前，按規(guī)定的混合硬化劑，攪拌均勻后，在規(guī)定時間內(nèi)對軸承箱表面進(jìn)行涂漆。

2 涂料方面

以往采用鐵紅醇酸底漆+醇酸磁漆，這種涂裝有很好的耐油性：浸泡于10 號機(jī)油中（水浴80℃）15 天不變色，不起泡，不發(fā)脆。

雖然醇酸漆性能優(yōu)異，但是依然無法滿足核電機(jī)組的要求。新的涂料采用純環(huán)氧樹脂油漆底漆（特殊環(huán)氧底漆）+純環(huán)氧樹脂鋁漆（耐油漆）。

純環(huán)氧樹脂鋁漆，不但具備純環(huán)氧樹脂油漆的特點，還因為鋁粉的加入使油膜孔隙更小，油膜表面更光滑，耐油性更好。

純環(huán)氧樹脂油漆具有下列優(yōu)點：

1）對鋼來說，有著優(yōu)秀的伸展性和粘附性。濕膜厚度70 μm（理論值），干膜厚度僅為30 μm（理論值），優(yōu)于鐵紅醇酸底漆的濕膜厚度100～125 μm（理論值）、干膜厚度50 μm（理論值），所以更不易結(jié)痂脫落。

2）優(yōu)良的抗腐蝕性。因為環(huán)氧樹脂漆成膜后，在分子鏈上含有苯環(huán)和碳-碳鍵及醚鍵很穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)緊密，耐水耐油，抗腐蝕時間長。與鐵紅醇酸底漆相比，還具有耐化學(xué)品及耐鹽霧性，適應(yīng)更加惡劣的工作環(huán)境。

3）機(jī)械性能較好。具有高成膜性且成膜堅韌，在固化過程中不會產(chǎn)生氣體，沒有產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物，有突出的可操作性及熱膨脹系數(shù)低、體積收縮性小的特點。

4）快干性。在室溫（20℃）條件下接觸干燥僅為15 min，硬化（無黏性）干燥僅6 h。優(yōu)于雙組份環(huán)氧云鐵漆，接觸干燥約30 min，硬化（無黏性）干燥8 h。

5）涂料產(chǎn)品應(yīng)不含鉛、鉻和鎘等有害元素。更環(huán)保，對人身體無害。

經(jīng)過從涂裝和涂料的改進(jìn)，有效地提高了涂裝質(zhì)量，使油層表面均勻、完整、潔凈、光亮、無機(jī)械雜質(zhì)、污濁刷痕、流掛及拉傷缺陷。涂料吸附性好，耐油、耐高溫、無鉛無鉻無鎘等有害元素，滿足核電機(jī)組的安全要求。

圖1 EDA、DETA 及其改性物固化環(huán)氧的彎曲強(qiáng)度-濕熱老化次數(shù)曲線

經(jīng)過多次實驗得到純環(huán)氧樹脂類油漆的老化循環(huán)次數(shù)曲線，如圖1。

由圖1 所示的曲線可以看出，雖然老化后油漆的彎曲強(qiáng)度降低，但是結(jié)果依然優(yōu)秀，滿足核電機(jī)組要求的使用壽命長的特點。

3 結(jié)論

通過改進(jìn)噴涂方法及新涂料的應(yīng)用，滿足了核電機(jī)組長時間運(yùn)行且性能穩(wěn)定的使用要求。新的噴涂方法不但使涂裝表面漆膜效果更好，而且降低了涂料的損耗，節(jié)約了用工時間。通過新材料的使用，使軸承箱耐腐蝕性更好。新的涂料具有更好的抗老化性、吸附性，不易脫落，可大大減少在正常運(yùn)行中的油漆老化脫落，避免堵塞潤滑油管道和過濾設(shè)備，避免潤滑油系統(tǒng)不暢、轉(zhuǎn)子抱死等安全事故。新的涂漆方法已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，對惡劣環(huán)境下防腐處理具有更深刻的意義。

［1］沈輝.環(huán)氧樹脂固化體系的濕老化性能研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)，2009.

［2］【日】佐藤靖.防腐、防銹蝕涂裝技術(shù)［M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987.

［3］虞兆年.防腐涂料和涂裝［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

［4］董建梁.添加鋁粉對環(huán)氧樹脂涂膜膜性能的影響［J］.中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報，1992（2）.