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AP1000核電站鋼制安全殼無機富鋅涂層直線對接工藝研究

文檔作者：王洋晏桂珍劉茂平文檔來源： 1．山東核電設備制造有限公司 2 煙臺市核電設備T程技術研究中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月11日
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第39卷第4期 涂層與防護 Vol39 No．4
[二 口
AP1000核電站鋼制安全殼
無機富鋅涂層直線對接工藝研究
王洋 ，晏桂珍
(1．山東核電設備制造有限公司，山東海陽2651 18；2。煙
1l
， 劉 茂平’
臺市核電設備T程技術研究ff|心，山東海陽265I18)
摘要：基于無機富鋅涂層優(yōu)良的防腐性能和熱傳導性能，AP1000核電站鋼制安令殼廣泛采川r尢機
寓鋅涂層進行防護。通過對小同廠商的無機富鋅涂層直線對接 藝研究，獲得了一整套對接施_r 藝，研
究了接縫Ⅸ域的力學性能并對兩種涂層的顏色進行了對比分析。在 程實踐中實現(xiàn)rI 一臺安令殼設備
采州不同廠商的無機寓鋅涂層對接施T，降低了T程建設中受 一涂層制約的風險
關鍵詞：AP1000；鋼制安全殼(CV)；尤機富鋅涂層；直線塒接_I 藝；色差分析
中圖分類號：TQ639．8 文獻標識碼：A 文章編號：1672—2418(2018)04—0《)()卜()4
Study on Straight Line Docking Process of
Zinc-Rich Coating for APIO00 Steel Containment Vessel
W ang Yang 一，Yan Guizhen1,2，Liu M aoping
(1．Shandong Nuclear Power Equip*]lent M anu~cturing Co．，Ltd．，Haiyang,Shandong~65118，China；2．
Yantai N uclear Equipment Engineering Technology and R esearch Center,Haiyang,Shandong 2651 18
China)
Abstract：An inorganic zinc—rich coating is widely used in the containment vessel of API O00
nuclear power plant due to its good antieorrosive properties and thermal conductivity．The straight
line docking process of the inorganic：zinc—rich coatings from different manufacturers has been
investigated and thus a whole set of docking construction technology is obtained．At the same time，
the mechanical property of the seaming area and the color difference of the two types of coatings are
examined．The results show that the same containment vessel equipment can I}e coated with two
types of inorganic zinc—rich coatings from diferent manufactures，which reduces the risk of being
restricted by a single type of coating in the project construction．
Keywords：AP1000；containment vessel (CV)；inorganie zinc—rich coating；straight line docking
process；color aberration analysis
O 引言
AP1000核電站中基于防腐蝕、熱傳導和水潤濕性
等安全要求，使Jf{的無機富鋅涂層鋅粉的含量不低于
85％I I，同時對無機富鋅涂層的耐輻照、抗設計基準事
故(DBA—LOCA)能力等性能挺f}I r更高的要求121 ，
AP1000核電站使用的無機富鋅涂層需要經過卜述一
系列相應的試驗驗證方可批準使川，這造成了各 業(yè)
涂裝I藝COATINGPROCESS 、
王洋．等：AP1000核電站鋼制安全殼無機富鋅涂層直線對接工藝研究
現(xiàn)行通只j的無機富鋅涂 在AP1000核電站上不具備
町替代性的現(xiàn)實問題。
當前， AP1000核電站國產化的大趨勢下，所用
于AP1000施工的涂料也l實現(xiàn)了國產化I 1， 但是，同內
符合APIO00核電廠設計要求的無機富鋅涂層生產廠
商較少，凡受涂料施] 環(huán)境、供貨周期、質保期、涂料
穩(wěn)定性等影響， 實際施『二過程中存在涂料供貨小及
時制約T 程施r周期的情況
兇此開展不同廠商的無機富鋅涂層直線對接丁
藝研究，降低影響1：程建設進度的風險．至關再要。
1無機富鋅涂層直線對接試驗板制備
‘
． ． 試驗÷復 造疊
試驗板基材選擇與安全殼簡體相同的SA738 GR．B
鋼板，鋼板厚度為44．5 mm，試驗板尺寸應不小于500
mmx500 mm，以降低邊緣效應對附著力測試的影響。
試驗板制備如圖1所示。上側涂敷國產A涂料廠
商的無機富鋅涂層(以下簡稱：涂層A)，下側涂敷國產
B涂料廠商的無機富鋅涂層(以下簡稱：涂層B)，采用
直線 塒接實現(xiàn)鋼板表面的全覆蓋。
． t 毒1 囊 葉 j：茅
(1)按照SSPC—SP10的要求，對試驗板進行噴砂
處理，要求發(fā)面粗糙度為25～75 m，清潔度至少符合
1SO8502—31 l中規(guī)定的2級，允許存在的大顆粒微粒數(shù)
量不超過5個：
(2)將噴砂后的試驗板沿中心線一分為二，下側
采川彩條布遮擋，IIl心線邊緣用磁力塊將薄鋼板 緊
試驗板表面上，薄鋼板邊緣形成垂直直縫；
1 ＼ 附著力測試點
＼ ～ 一
圖1無機鋅對接示意圖
(3)試驗板上側采用高壓無 C噴涂機啖涂涂層
A，按照涂層A的要求進行養(yǎng)護，許完成MEK檢測：
(4)待涂層A符合要求后，將試驗板上側涂層用
彩條布遮擋。用磁力塊將薄鋼板，K緊在試件表【 上，
露 1～2 mm舊涂層，許保證鋼板邊緣是垂直的“線：
(5)將試驗板下側按照前述噴砂T藝進行嗩砂處
理、噴涂涂層B，并按照涂層B的要求完成養(yǎng)護和
MEK檢測：
(6)小心去除磁力塊和鋼板，榆 對接縫應 線對
接，無涂層脫落和漏涂，測量對接縫涂層厚度符合要求：
(7)如此制作3塊試驗板
2無機富鋅涂層對接性能驗證
1． il_、； ● 薔
按照ASTM D4541I 1，采用TPYE II類設備分圳對
試驗板L側的涂層A、試驗板下側的涂層B以及兩種
涂層直線對接接縫 域進行附著力測試．結果殳I】表l
所示。圖2是無機富鋅涂層對接后附著力試驗照片
表1附著力測試結果統(tǒng)計表
2 澮裝I藝COAT／NG PROCESS
王洋。等：APIO00核電站鋼制安全殼無機富鋅涂層直線對接工藝研究
圖2附著力試驗照片
根 AP1000核電廠涂層沒計要求． 附著力測試
的每紺5個測試點中，至少有4個點的附著力不低丁
2．0 MPa
通過 1的數(shù)據(jù)分析．3塊試驗板所有測試點的
結果均尚丁2．0 MPa 對接接縫處的附著力有所降低，
降低值約為10％ 、這是 為在接縫交界面處涂層存
一定的 薄不均，測量柱受到了剪切力 但是對接接
縫處附符力依然較高，測試值均高于2．0 MPa。
一
一 000
無機甫鋅涂層的丁 敏感性測試(MEK測試)是
檢驗涂 固化程度的重要指標， 試驗執(zhí)行AS FM
D47521 ，所用丁酮應符合ASTM D740 q I類別I的要
求：經過養(yǎng)護后，分別對涂層A、直線對接接縫涂層和
涂層B進行MEK測試，測試結果均達到5級，滿足要
求。結果如衷2所示。
不 尤機富鋅涂 對接后顏色會存在一定差 ，
考慮到AP1000核電站涂層顏色的一斂 和美觀 ．
需進一步研究無機鋅涂 對接后的色篪影響
為r驗證塒接區(qū)域涂層的穩(wěn)定性和施]一町重
操作性，降低色差測量的誤差，按照f 述無機富鋅I'ii
線對接r ，矚新完成4塊試驗件的制作．．所有試驗
件均 內養(yǎng)護后，將試驗件1和試驗件2事外仃
放，試驗什3和試驗什4事內存放，每5 d作為一個測
最周期測艟色篪變化ff(
采川CM一700d分光測色汁分別測城各試驗件
儀器自帶 色校準板的顏色蓐異值，從 nr以計算捩
得不同涂層之問的色菇他。
3是涂層A隨時問變化與白色校準板的顏色
差異值。}{{ 3可知隨符【I、f問的推移，4塊試件顏色
異值均有所降低，此時涂層正在進行養(yǎng)護和同化 l5
d后各試件上涂層的色篪值趨_丁：一致，說叫涂層同化
已經完成。隨后試驗什1干¨試驗件2 室外存放．顏
色發(fā)牛r 著的變化，試驗件3和試驗件4 事內
放，色差變化卡H對較低
28 5
28 0
27 5
。
26 5
26 0
25 5
表2涂層對接MEK測試統(tǒng)計表
25 o
3無機富鋅涂層對接色差研究
3 4
周期，S d
圖3涂層A 色差一時I司關系圖
圖4足涂層B隨時間變化與白色校準板的顏色
異值。由 4呵知隨著時間的推移，顏色蕞 值也隨之
降低，這 涂層A的無機南鋅色差變化一斂，但是涂
B在l0 tl時已經完傘 化，較涂層A能夠更快的完成
固化。
圖5是涂層A與涂層B之問色簋(符白與儀器『I
帶白板卡}{比的顏色值之篪)與施T周期的關系圖。由
5可知試驗板制造完成 室內養(yǎng)護期n1】兩種油漆之
的色差最大，最大的色蓐值△約為3．8．這是【 為涂
涂裝TZ'-COAT|NGPROCESS 3
王洋。等：AP1000核電站鋼制安全殼無機富鋅涂層直線對接工藝研究
32 0
31 5
31 O
：30 5
3O O
29 5
t耳]28 5
28，0
27 5
27 0
26 5
28．O
1 2 3 4 5
周期15 d
圖4涂層B色差一時間關系圖
1 2 3 4 5 6 7
周期，5 d
圖5涂層A 與涂層B 色差一時l司關系圖
R的 化時間較涂層A更快所導致。隨著養(yǎng)護時間的
增『Jl1，兩種涂層的色差值開始降低并趨于穩(wěn)定。試驗件
l、2 室外存放．F}j于受到外部環(huán)境和灰塵污染．漆膜
表 色差值更加接近，色差值變化也更加劇烈；試驗件
3、4 室內存放，色差值下降緩慢。隨著時間的推移，最
終州種涂層無論室內還是室外存放，其表而均受到了
火 C的污染，色差值開始接近并趨于穩(wěn)定，最終測試4
塊試驗件中，兩種涂層的色差值△<1．5。
4工程應用驗證
述無機富鋅涂層對接施T工藝和色差檢測已
成功應用于某核電項目鋼制安全殼中，實現(xiàn)了不同
廠家無機富鋅涂層的對接施T。該對接施T丁藝和色
蓐研究能夠保證丁業(yè)生產中連續(xù)批量化的生產作業(yè)
和施T質量，具有良好的施工效率和施工質量穩(wěn)定
性，獲得了良好的工程實踐應用，同時節(jié)約了項目的
施1二費用，降低了施工周期。
5結語
(1)通過無機富鋅丁藝研究，獲得了無機富鋅涂
層對接施工工藝，該工藝施T簡單，可重復操作性強，
滿足T業(yè)生產中連續(xù)批量化的生產要求．具有良好的
T程應用性和經濟性。接縫采用直線型全覆蓋對接，
為無機富鋅涂層的修補提供了一種新型的施TT藝：
(2)兩種涂層通過直線型對接工藝后，對接縫的
附著力雖有所降低．但依然符合設計要求。其降低原
因主要是界面涂層厚度不均．測試塊受到了剪切力：
(3)由于無機富鋅涂層的鋅粉含量已高于85％ ，
固化完成后色差值主要是鋅粉較儀器白板的值。兩種
涂層的色差值固化前變化主要受各自養(yǎng)護同化時間
的影響，待完全固化后主要受外界環(huán)境和外來污染物
的影響。最終兩種涂層之間的色差值△≤1．5，顏色基
本趨于一致，所存在的差異肉眼已不可分辨，不影響
整體美觀
參考文獻
【1】 王洋，晏桂珍，劉茂平，等．AP1000核電站鋼制安全殼無
機富鋅涂層施工工藝研究U】．涂料工業(yè)，2()17，47(10)：
7】一74．
【21 王國彪，晏桂珍，王洋，等．AI i000核電站銅制安全殼涂層
工藝改進U]．電鍍與精飾，2()15，37(12)：18—22．
【3】 汪映榮，鄭正．AP100()核電機組設備現(xiàn)狀及國產化分析
U1．中國電力，2017，5()(1)：43～48，55．
f4】 ISO8502—3 Assessment of dust on steel SUl~aces prepared
for painting (pressure —sensitive tape method) 【S】．
Switzerland：ISO，1992．
【5】 ASTM D4541 Standard test method for pull—of strength of
coatings using portable adhesion 【S】．Pennsylvania：ASTM
International，1 995．
【6j ASTM D4752 Standard test method fonneasuring MEK
resistance of ethyl silicate(Inorganic)zinc—rich primers by
solvent rub【S】．Pennsylvania：ASTM International，2003．
【7】 ASTMD740 Standard specification for methyl ethyl ketone
【S】．Pennsylvania：ASTM International，20{)3．
4 涂裝I藝COATING PROCESS
” 如

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