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AP1000核電站鋼制安全殼無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接工藝研究

文檔作者：王洋晏桂珍劉茂平文檔來(lái)源： 1．山東核電設(shè)備制造有限公司 2 煙臺(tái)市核電設(shè)備T程技術(shù)研究中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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第39卷第4期 涂層與防護(hù) Vol39 No．4
[二 口
AP1000核電站鋼制安全殼
無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接工藝研究
王洋 ，晏桂珍
(1．山東核電設(shè)備制造有限公司，山東海陽(yáng)2651 18；2。煙
1l
， 劉 茂平’
臺(tái)市核電設(shè)備T程技術(shù)研究ff|心，山東海陽(yáng)265I18)
摘要：基于無(wú)機(jī)富鋅涂層優(yōu)良的防腐性能和熱傳導(dǎo)性能，AP1000核電站鋼制安令殼廣泛采川r尢機(jī)
寓鋅涂層進(jìn)行防護(hù)。通過(guò)對(duì)小同廠商的無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接 藝研究，獲得了一整套對(duì)接施_r 藝，研
究了接縫Ⅸ域的力學(xué)性能并對(duì)兩種涂層的顏色進(jìn)行了對(duì)比分析。在 程實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)rI 一臺(tái)安令殼設(shè)備
采州不同廠商的無(wú)機(jī)寓鋅涂層對(duì)接施T，降低了T程建設(shè)中受 一涂層制約的風(fēng)險(xiǎn)
關(guān)鍵詞：AP1000；鋼制安全殼(CV)；尤機(jī)富鋅涂層；直線塒接_I 藝；色差分析
中圖分類號(hào)：TQ639．8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(dǎo)和水潤(rùn)濕性
等安全要求，使Jf{的無(wú)機(jī)富鋅涂層鋅粉的含量不低于
85％I I，同時(shí)對(duì)無(wú)機(jī)富鋅涂層的耐輻照、抗設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(wú)機(jī)富鋅涂層需要經(jīng)過(guò)卜述一
系列相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證方可批準(zhǔn)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(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接工藝研究
現(xiàn)行通只j的無(wú)機(jī)富鋅涂 在AP1000核電站上不具備
町替代性的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
當(dāng)前， AP1000核電站國(guó)產(chǎn)化的大趨勢(shì)下，所用
于AP1000施工的涂料也l實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化I 1， 但是，同內(nèi)
符合APIO00核電廠設(shè)計(jì)要求的無(wú)機(jī)富鋅涂層生產(chǎn)廠
商較少，凡受涂料施] 環(huán)境、供貨周期、質(zhì)保期、涂料
穩(wěn)定性等影響， 實(shí)際施『二過(guò)程中存在涂料供貨小及
時(shí)制約T 程施r周期的情況
兇此開展不同廠商的無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接丁
藝研究，降低影響1：程建設(shè)進(jìn)度的風(fēng)險(xiǎn)．至關(guān)再要。
1無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接試驗(yàn)板制備
‘
． ． 試驗(yàn)÷復(fù) 造疊
試驗(yàn)板基材選擇與安全殼簡(jiǎn)體相同的SA738 GR．B
鋼板，鋼板厚度為44．5 mm，試驗(yàn)板尺寸應(yīng)不小于500
mmx500 mm，以降低邊緣效應(yīng)對(duì)附著力測(cè)試的影響。
試驗(yàn)板制備如圖1所示。上側(cè)涂敷國(guó)產(chǎn)A涂料廠
商的無(wú)機(jī)富鋅涂層(以下簡(jiǎn)稱：涂層A)，下側(cè)涂敷國(guó)產(chǎn)
B涂料廠商的無(wú)機(jī)富鋅涂層(以下簡(jiǎn)稱：涂層B)，采用
直線 塒接實(shí)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(duì)試驗(yàn)板進(jìn)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(jí)，允許存在的大顆粒微粒數(shù)
量不超過(guò)5個(gè)：
(2)將噴砂后的試驗(yàn)板沿中心線一分為二，下側(cè)
采川彩條布遮擋，IIl心線邊緣用磁力塊將薄鋼板 緊
試驗(yàn)板表面上，薄鋼板邊緣形成垂直直縫；
1 ＼ 附著力測(cè)試點(diǎn)
＼ ～ 一
圖1無(wú)機(jī)鋅對(duì)接示意圖
(3)試驗(yàn)板上側(cè)采用高壓無(wú) C噴涂機(jī)啖涂涂層
A，按照涂層A的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，許完成MEK檢測(cè)：
(4)待涂層A符合要求后，將試驗(yàn)板上側(cè)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(yàn)板下側(cè)按照前述噴砂T藝進(jìn)行嗩砂處
理、噴涂涂層B，并按照涂層B的要求完成養(yǎng)護(hù)和
MEK檢測(cè)：
(6)小心去除磁力塊和鋼板，榆 對(duì)接縫應(yīng) 線對(duì)
接，無(wú)涂層脫落和漏涂，測(cè)量對(duì)接縫涂層厚度符合要求：
(7)如此制作3塊試驗(yàn)板
2無(wú)機(jī)富鋅涂層對(duì)接性能驗(yàn)證
1． il_、； ● 薔
按照ASTM D4541I 1，采用TPYE II類設(shè)備分圳對(duì)
試驗(yàn)板L側(cè)的涂層A、試驗(yàn)板下側(cè)的涂層B以及兩種
涂層直線對(duì)接接縫 域進(jìn)行附著力測(cè)試．結(jié)果殳I】表l
所示。圖2是無(wú)機(jī)富鋅涂層對(duì)接后附著力試驗(yàn)照片
表1附著力測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
2 澮裝I藝COAT／NG PROCESS
王洋。等：APIO00核電站鋼制安全殼無(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)接工藝研究
圖2附著力試驗(yàn)照片
根 AP1000核電廠涂層沒(méi)計(jì)要求． 附著力測(cè)試
的每紺5個(gè)測(cè)試點(diǎn)中，至少有4個(gè)點(diǎn)的附著力不低丁
2．0 MPa
通過(guò) 1的數(shù)據(jù)分析．3塊試驗(yàn)板所有測(cè)試點(diǎn)的
結(jié)果均尚丁2．0 MPa 對(duì)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(cè)量柱受到了剪切力 但是對(duì)接接
縫處附符力依然較高，測(cè)試值均高于2．0 MPa。
一
一 000
無(wú)機(jī)甫鋅涂層的丁 敏感性測(cè)試(MEK測(cè)試)是
檢驗(yàn)涂 固化程度的重要指標(biāo)， 試驗(yàn)執(zhí)行AS FM
D47521 ，所用丁酮應(yīng)符合ASTM D740 q I類別I的要
求：經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后，分別對(duì)涂層A、直線對(duì)接接縫涂層和
涂層B進(jìn)行MEK測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均達(dá)到5級(jí)，滿足要
求。結(jié)果如衷2所示。
不 尤機(jī)富鋅涂 對(duì)接后顏色會(huì)存在一定差 ，
考慮到AP1000核電站涂層顏色的一斂 和美觀 ．
需進(jìn)一步研究無(wú)機(jī)鋅涂 對(duì)接后的色篪影響
為r驗(yàn)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(cè)量的誤差，按照f(shuō) 述無(wú)機(jī)富鋅I'ii
線對(duì)接r ，矚新完成4塊試驗(yàn)件的制作．．所有試驗(yàn)
件均 內(nèi)養(yǎng)護(hù)后，將試驗(yàn)件1和試驗(yàn)件2事外仃
放，試驗(yàn)什3和試驗(yàn)什4事內(nèi)存放，每5 d作為一個(gè)測(cè)
最周期測(cè)艟色篪變化ff(
采川CM一700d分光測(cè)色汁分別測(cè)城各試驗(yàn)件
儀器自帶 色校準(zhǔn)板的顏色蓐異值，從 nr以計(jì)算捩
得不同涂層之問(wèn)的色菇他。
3是涂層A隨時(shí)問(wèn)變化與白色校準(zhǔn)板的顏色
差異值。}{{ 3可知隨符【I、f問(wèn)的推移，4塊試件顏色
異值均有所降低，此時(shí)涂層正在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和同化 l5
d后各試件上涂層的色篪值趨_?。阂恢拢f(shuō)叫涂層同化
已經(jīng)完成。隨后試驗(yàn)什1干¨試驗(yàn)件2 室外存放．顏
色發(fā)牛r 著的變化，試驗(yàn)件3和試驗(yàn)件4 事內(nèi)
放，色差變化卡H對(duì)較低
28 5
28 0
27 5
。
26 5
26 0
25 5
表2涂層對(duì)接MEK測(cè)試統(tǒng)計(jì)表
25 o
3無(wú)機(jī)富鋅涂層對(duì)接色差研究
3 4
周期，S d
圖3涂層A 色差一時(shí)I司關(guān)系圖
圖4足涂層B隨時(shí)間變化與白色校準(zhǔn)板的顏色
異值。由 4呵知隨著時(shí)間的推移，顏色蕞 值也隨之
降低，這 涂層A的無(wú)機(jī)南鋅色差變化一斂，但是涂
B在l0 tl時(shí)已經(jīng)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(wèn)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(guān)系圖。由
5可知試驗(yàn)板制造完成 室內(nèi)養(yǎng)護(hù)期n1】?jī)煞N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(wú)機(jī)富鋅涂層直線對(duì)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(shí)間關(guān)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(shí)l司關(guān)系圖
R的 化時(shí)間較涂層A更快所導(dǎo)致。隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的
增『Jl1，兩種涂層的色差值開始降低并趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)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(yàn)件
3、4 室內(nèi)存放，色差值下降緩慢。隨著時(shí)間的推移，最
終州種涂層無(wú)論室內(nèi)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(cè)試4
塊試驗(yàn)件中，兩種涂層的色差值△<1．5。
4工程應(yīng)用驗(yàn)證
述無(wú)機(jī)富鋅涂層對(duì)接施T工藝和色差檢測(cè)已
成功應(yīng)用于某核電項(xiàng)目鋼制安全殼中，實(shí)現(xiàn)了不同
廠家無(wú)機(jī)富鋅涂層的對(duì)接施T。該對(duì)接施T丁藝和色
蓐研究能夠保證丁業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)批量化的生產(chǎn)作業(yè)
和施T質(zhì)量，具有良好的施工效率和施工質(zhì)量穩(wěn)定
性，獲得了良好的工程實(shí)踐應(yīng)用，同時(shí)節(jié)約了項(xiàng)目的
施1二費(fèi)用，降低了施工周期。
5結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)無(wú)機(jī)富鋅丁藝研究，獲得了無(wú)機(jī)富鋅涂
層對(duì)接施工工藝，該工藝施T簡(jiǎn)單，可重復(fù)操作性強(qiáng)，
滿足T業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)批量化的生產(chǎn)要求．具有良好的
T程應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性。接縫采用直線型全覆蓋對(duì)接，
為無(wú)機(jī)富鋅涂層的修補(bǔ)提供了一種新型的施TT藝：
(2)兩種涂層通過(guò)直線型對(duì)接工藝后，對(duì)接縫的
附著力雖有所降低．但依然符合設(shè)計(jì)要求。其降低原
因主要是界面涂層厚度不均．測(cè)試塊受到了剪切力：
(3)由于無(wú)機(jī)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(hù)同化時(shí)間
的影響，待完全固化后主要受外界環(huán)境和外來(lái)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(xiàn)
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機(jī)富鋅涂層施工工藝研究U】．涂料工業(yè)，2()17，47(10)：
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【21 王國(guó)彪，晏桂珍，王洋，等．AI i000核電站銅制安全殼涂層
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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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