尿素造粒塔内壁防腐蚀施工工法

尿素造粒塔内壁防腐蚀施工工法

（获1995～1996年度总公司级工法）

主编：迟明

1 前言

尿素生产时，熔融尿液离开造粒塔喷头的浓度为99.8％，并带有少量的氨气和水蒸汽，借助旋转离心的作用，向下喷洒，遇自下而上的空气流冷却成结晶的尿素颗粒。尿素颗粒易溶解于水，在潮湿的空气中，吸湿成尿液。尿液对混凝土有较强的渗透性。湿度低时，尿液自然蒸发而结晶，结晶过程其体积逐渐增大，应力增加，混凝土遭到破坏。尿素的溶解、结晶，如此反复长期进行，使混凝土出现裂纹，疏松，大面积溃散。尿液渗透到混凝土内部时，混凝土内部的钢筋也逐步遭到严重锈蚀。

因此，尿素造粒塔这个大型构筑物的混凝土内壁防腐就是一个十分重要的环节。

目前，国内的尿素造粒塔混凝土内壁防腐方法很多，施工工艺也多种多样。防腐结构要求较复杂时，用单纯的吊筐或搭设脚手架等简单的施工工艺，就无法保证施工质量和施工安全。我们公司采用新工艺施工即升降台施工方法，能克服其他施工方法的不利因素，减少材料的大量损耗，改善劳动条件，保证施工安全，从而缩短施工工期，能取得良好的经济效果。 2 工艺原理及工法特点 2.1 工艺原则：

2.1.1 尿素造粒塔内衬环氧玻璃钢，是以环氧树脂为主材掺入固化剂、稀释剂、增韧剂、耐腐蚀粉料配制成的胶液为粘结剂，与玻璃纤维布为增强材料制成的环氧玻璃钢制品。它具有优良的耐腐蚀性能，收缩率小，粘结力强，抗渗性能好及机械强度高等特点。

2.1.2 施工时，采用间断手糊法施工。即铺复一层玻璃布，涂刷一层胶料，待环氧玻璃钢固化后，再进行第二层环氧玻璃钢施工，如此往复，达到设计要求为止。 2.2 工法特点：

2.2.1 手糊法施工工艺，简单易行，不受形状和尺寸限制。成本低，能得到广泛的推广应用。

2.2.2 升降平台的运用，改善了操作工人的劳动条件，降低了劳动强度，保证施工安全可靠性，加快工程进度，工效大大提高。

2.2.3 升降平台的运作，使施工作业能做到分段、统一、连续地进行。质量检查也可随时进行，提高工程质量。

2.2.4 本工法适用于不同直径的尿素造粒塔混凝土内壁防腐衬里施工，均能获得较大的经济效益和社会效益。 3 施工程序

3.1 升降平台的设制：

3.1.1 根据尿素造粒塔内壁直径大小，制作操作平台。平台的结构形式为扇形，并以桁架形式连接起来。制成的平台，离开造粒塔内壁350mm为佳。 3.1.2 操作平台以四套2－2滑轮组，固定在造粒塔两边的排风道上。滑轮组下用绳扣四根与平台四个结点相连。

3.1.3 采用四根钢丝绳作滑道，滑道上部固定在塔顶，下部用倒链固定，倒链应加防止跑链措施。

3.1.4 每套起吊滑轮组用卷扬机牵引，需用四台，四台卷扬机规格型号相同。

3.1.5 操作平台所用的卷扬机应设置电气控制系统，要求上下均能操作，四台卷扬机既能同时启动，又能单独操作，设置电话、电铃、指示灯等通讯装置。

3.1.6 施工人员和所用的防腐材料，使用吊笼由操作平台中部上下运送。 3.1.7 卷扬机的吨位数，应根据操作平台升降起重荷载来确定。

3.1.8 所有的索具、卷扬机、滑轮、钢丝绳应符合要求。吊盘设置完毕，组织施工检查组检查，经多次运转试验，方可使用。 3.2 施工工艺流程图：

基层表面处理（砂轮打磨、丙酮清洗） 按第一层涂刷贴衬方法，循环至所需层数 每层干燥后不粘手（24小时） 涂刷底漆(第一遍） 刮腻子 干燥后不粘手 涂刷底漆(第二遍） 完全固化 自然干燥至初步固化、检查进行修整 检查，赶走气泡并压实使胶料浸透玻璃布 涂刷第二遍胶料并立即贴衬第一层玻璃布 干燥后不粘手 贴衬最后一层布，休整后涂刷面漆 自然干燥 全面质量检查

图1 施工工艺流程图

4 防腐材料质量要求

4.1 环氧树脂：E44（6101＃）

淡黄色至棕黄色粘稠透明液体，软化点12～20℃，环氧值0.41～0.47当量/100g，有机氯值≤0.02当量/100g，无机氯值≤0.001当量/100g，挥发份≤l％。 4.2 乙二胺

无色透明液体，纯度＞98％，含水率＜l％，沸点116℃，熔点8.5℃。 4.3 辉绿岩粉

耐酸率不应小于97％，并不得含有铁质杂物，含水率＜0.5％，稠度：0.15mm筛孔筛余不大于5％，0.09mm筛孔筛余不大于15～30%。 4.4 丙酮

无色透明液体，纯度＞90％，沸点55.5～57℃，含水率＜0.6%，密度0.790～0.794g／cm3。 4.5 无碱无捻玻璃布

厚度0.2～0.4mm，密度4×4～8×8纱根数／cm2，非石蜡乳液型无碱无捻粗纱玻璃纤维方格平纹布。玻璃布严防受潮，含水率小于0.5％，玻璃布的布面应保持平整、干净、干燥，布面不应有影响使用的起毛、污渍、破损等积疵。

4.6 原材料的各项技术指标应符合HGJ229－91规范。材料应具有质量合格证或相应检验指标证书；必要时应予复验或抽验。 5 尿素造粒塔内壁防腐施工技术 5.1 基层要求：

尿素造粒塔结构为钢筋混凝土，基层混凝土应达到下列要求： 5.1.1 基层必须坚固密实、平整。基层的强度应符合设计要求，平整度应用2m直尺检查。

5.1.2 基层必须干燥，在深20mm的厚度内，含水率不应大于6％。 5.1.3 基层表面洁净。防腐施工前，应将基层表面浮灰、水泥渣及疏松部位用钢丝刷清理干净，遇到混凝土棱角处用电动手把砂轮铲平。 5.1.4 混凝土阴阳角处应做成小圆角，其半径30～50mm。 5.1.5 防腐施工前，先用酒精或丙酮除去表面油污，并晾干。 5.2 工作环境：

环境温度一般以15～25℃为宜，相对湿度应不大于8％，温度低于10℃时，应采取加热保温措施，但不得用明火或蒸汽直接加热升温。 5.3 环氧玻璃钢配合比及配制方法。 5.3.1 配合比（见表1）

表1 环氧玻璃钢配合比 树 脂 稀释剂 环氧树脂 100 100 100 100 丙 酮 40～60 10～20 10～20 10～20 固化剂 乙二胺 6～8 6～8 6～8 6～8 粉 料 辉绿岩粉 0～20 150～200 15～20 15～20 名 称 环氧玻璃钢底料 环氧玻璃钢腻子 环氧玻璃钢衬布料 环氧玻璃钢面层料 5.3.2 配制方法：

5.3.2.1 配料容器应保护清洁、干燥、无油污。

5.3.2.2 称取定量的环氧树脂放入容器中，当树脂稠度较大时，宜加热至40℃左右，然后加入稀释剂搅匀后，再加入固化剂，充分搅匀，最后掺入耐酸粉料，搅拌均匀。

5.3.2.3 配好的胶料应迅速用完，所以每次配的量不宜太多，随用随配。 5.4 手糊间断法施工操作要点：

5.4.1 打底层：将配好的底料均匀涂刷于基层表面，进行第一次打底，自然固化一般不少于12小时。打底应薄而均匀，不得有漏涂，流坠等缺陷。 5.4.2 刮腻子：基层凹陷不平处用环氧腻子修补填平，并随即进行第二次打底，自然固化时间一般不少于24小时。

5.4.3 衬布：根据结构尺寸，将玻璃布裁成所需长度卷好，不宜太长，不宜折叠，以免产生皱纹，影响玻璃钢质量。先在基层上均匀涂刷一层衬布料，随即贴上一层玻璃布，玻璃布必须贴实，切勿拉得过紧，以基本平整为宜，不得有歪斜现象，其上再均匀涂刷一层衬布料（玻璃布应浸透），用刷子由中心向两边涂刷，赶出气泡，自然固化24小时，再按上述衬布程序铺衬玻璃布，涂刷衬布料。如此间断反复铺衬至设计规定的层数或厚度。同层玻璃布的搭接宽度不应小于50mm。搭接应顺物流方向。上下层的搭接边必须互相错开，其距离不应小于50mm。每衬一层，均应检查其质量，如

有毛刺、流淌、气泡等缺陷，应消除修理，用环氧腻子找平，转角处需增加1～2层玻璃布予以加强。

5.4.4 面层：布衬完，固化24小时后应进行修补，然后刮0.2mm厚环氧腻子，以提高密实性。用刷子均匀涂刷面层料，一般自然固化24小时后，再涂刷第二层面料。

5.4.5 检查：按质量标准进行质量全面检查。 5.4.6 养护：自然养护七天后，方可使用。 6 质量管理和质量标准 6.1质量管理

6.1.1开展QC小组活动，运用全面质量管理方法指导施工。建立施工质量控制点。建立质量保证体系及岗位责任制。

6.1.2对施工人员进行技术交底，使每一个施工人员都掌握施工方法和验收标准。 6.2质量标准

6.2.1 外观检查时用目测的方法检查，应符合下列规定：

6.2.1.1 气泡：耐蚀层表面允许最大汽泡直径为5mm，每平方米范围内的气泡少于三个时，可不予以修补，否则应将气泡划破修补。

6.2.1.2 裂纹：耐蚀表面不得有深度大于0.5mm以上的裂纹，增强层表面不得有深度大于2mm以上的裂纹。

6.2.1.3 凹凸：耐蚀层表面应光滑平整，增强层的凹凸部分厚度应不大于设计厚度的20％。

6.2.1.4 返白：耐蚀层不应有返白处。增强层返白区最大直径应小于50mm。 6.2.1.5 其他：玻璃钢衬里层之间的粘接，应结合牢固、无分层裂层、纤维裸露、树脂结节、异物夹杂、色泽明显不匀等现象。 6.2.2 固化度的检查应符合下列规定：

外观检查固化度：用手触摸玻璃钢表面是否发粘，用棉花蘸丙酮擦玻璃钢表面，观察颜色，如手感有粘，棉花变色，即认为制品表面固化不合格。

6.2.3 含胶量检查：可采用灼烧法抽样检查玻璃钢的树脂含量，测定方法按“GB2577－81”《玻璃钢树脂含量试验方法》进行。试样每组为三件，耐蚀层含胶量大于65％，增强层含胶量为50～55％为合格。

6.2.4 力学性能检查：根据需要可抽样检查手糊玻璃钢的力学性能。试样应采用与本体相同施工方法的同步试件测抗拉强度。测定方法按“GB144－83”标准进行。抗拉强度大于或等于630kgf／cm2（δ3～5mm时）为合格。

6.2.4 对于玻璃钢表面有不允许存在的缺陷时，应认真进行质量分析并及时修补。同一部位的修补次数不得超过两次。如有大面积气泡或分层时，应全部铲除，露出基层，重新进行表面处理后再进行贴衬施工。 7 施工设备机具

表2 设备机具一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 名 称 卷扬机 卷扬机 滑轮 滑轮 滑轮 倒链 倒链 倒链 倒链 钢丝绳 钢丝绳 钢丝绳 钢丝绳 钢丝绳 卡扣 卡扣 胶轮 升降平台 型号或规格 Q=5t慢速容绳量200mjjM5型 Q=3t慢速 H16×2D H5×1KBG H3×1KBG 3t 5t 2t 1t Φ19.5 l=350m 6×37+1 Φ24 l=6m 6×37+1 Φ24 l=90m 6×37+1 Φ17.5 l=70m 6×37+1 Φ15.5 l=100m 6×37+1 5t 3t 铸钢胶轮 单位 台 台 个 个 个 个 个 个 个 根/m 根/m 根/m 根/m 根/m 个 个 个 套 数量 4 2 8 16 5 4 2 4 4 4/400 4/24 1/29 4/280 1/100 6 5 8 1 备注 19 20 21 KT凸轮控制器 PT调整电阻 RD1—RD4熔断器 KT12—255/1 RT22—41/1B RL1—10A/15A 台 组 个 4 4 4 续表2 设备机具一览表

序号 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 名 称 RJ1—4热继电器 CJ1—4接触器 RL1—4熔断器 1C2C可逆磁力启动器 DZ自动开关 防爆高压钠灯 动力电缆 动力电缆 XK1 XK2防爆限位开关 软电缆 DL1防爆电铃 LA1防爆按钮 QA1—QA4防爆按钮 TA 1QA 2QA防爆按钮 手把砂轮 刷 子 布剪子 小 桶 磅 称 型号或规格 JR16—60/3 20—32A CJO—40A 380V RL1—60A/40A QC10—5/8 380 DZ10—150/330 BFN—100 220VCLIIBT3 VLV—1000Y 3×16 VLV—1000V—3×50+1×16 Y2—500V—6 HBL—3W~220V LA3621—1 5A LA5821—1 5A LA5821—3 5A Φ100—120 4″ 单位 个 个 个 个 个 套 m m 个 m 个 个 个 个 台 把 把 个 台 数量 4 4 12 1 1 6 140 50 2 100 1 1 4 1 12 400 40 100 1 备注 8 劳动组织和安全措施 8.1 劳动组织：

表3 劳动组织一览表 工 种 防腐工 起重工 架子工 电 工 气焊工 电焊工 其 他 8.2 安全措施： 8.2.1 防火：

人 数 45 10 4 3 1 1 10 岗位及主要职责 进行造粒塔内衬防腐施工 设制操作升降平台 搭设脚手架 设制操作平台的自控系统 下料、切割 焊 接 搬运材料等 8.2.1.1 环氧玻璃钢衬里绝大部分材料具有不同程度的毒性与刺激性。施工期间，应设置防火、防爆装置；必须有良好的通风，以及时排除有害气体。 8.2.1.2 配料及施工现场应备有泡沫灭火器等设备，必须隔绝火种。施工时严禁电、气焊或其它交叉作业。 8.2.2 防护：

8.2.2.1 操作时要戴好防护用具。防毒口罩事先应严格检查合格。 8.2.2.2 操作人员如有头昏、头痛、恶心、呕吐等应立即离开工作地点，走到通风处呼吸新鲜空气休息。 8.2.3 平台升降：

8.2.3.1 平台操作由专人负责，掌握要领，熟练操作。

8.2.3.2 起重机构、钢丝绳，电气系统应定期检查各运转情况，发现问题及时处理。

8.2.3.3 所有电气设备必须接地。一切电气工具在使用后或操作人员离开工作岗位时，必须关闭电气开关，切断电源。 9 效益分析

9.1 采用升降操作平台施工，防腐质量可随机抽样，防腐厚度均匀，能达到设计要求及规范（GB50212－91）的要求。

9.2 采用升降平台施工，操作安全、方便，工期缩短，施工效率提高。 9.3 施工安全措施能做到切实可靠，保证安全施工。

9.4 根据尿素造粒塔的施工结果，经济效益是非常明显的，见表4：

表4 经济效益一览表 人 工（工日） 材 料（吨） 预算工日 计划工日 实际工日 预算材料 实际消耗材料 8620 3602 2680 13 11.5 从以上比较的结果，可以看出：工日节约25.6%，材料节约11.5%。

10 工程实例

本工法92年底曾用于刘家峡化肥厂尿素造粒塔（内径11m，高62m）内壁防腐蚀工程的施工，取得了显著的经济效益和社会效益，得到建设单位的好评和我们公司的奖励。尿素造粒塔至今还在正常运行。

本工法还用于兰化化肥厂大化肥工程的尿素造粒塔（内径22m，高93m）内壁防腐蚀工程的施工。

应用本工法施工，能获得较好的经济效益和社会效益，能提高防腐蚀工程质量，保证施工安全、顺利进行，有广阔的应用前景。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rx65.html