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AP1000核电站钢制安全壳无机富锌涂层直线对接工艺研究

文档作者：王洋晏桂珍刘茂平文档来源： 1．山东核电设备制造有限公司 2 烟台市核电设备T程技术研究中心		点击数：	更新时间： 2022年12月11日
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第39卷第4期 涂层与防护 Vol39 No．4
[二 口
AP1000核电站钢制安全壳
无机富锌涂层直线对接工艺研究
王洋 ，晏桂珍
(1．山东核电设备制造有限公司，山东海阳2651 18；2。烟
1l
， 刘 茂平’
台市核电设备T程技术研究ff|心，山东海阳265I18)
摘要：基于无机富锌涂层优良的防腐性能和热传导性能，AP1000核电站钢制安令壳广泛采川r尢机
寓锌涂层进行防护。通过对小同厂商的无机富锌涂层直线对接 艺研究，获得了一整套对接施_r 艺，研
究了接缝Ⅸ域的力学性能并对两种涂层的颜色进行了对比分析。在 程实践中实现rI 一台安令壳设备
采州不同厂商的无机寓锌涂层对接施T，降低了T程建设中受 一涂层制约的风险
关键词：AP1000；钢制安全壳(CV)；尤机富锌涂层；直线埘接_I 艺；色差分析
中图分类号：TQ639．8 文献标识码：A 文章编号：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核电站中基于防腐蚀、热传导和水润湿性
等安全要求，使Jf{的无机富锌涂层锌粉的含量不低于
85％I I，同时对无机富锌涂层的耐辐照、抗设计基准事
故(DBA—LOCA)能力等性能挺f}I r更高的要求121 ，
AP1000核电站使用的无机富锌涂层需要经过卜述一
系列相应的试验验证方可批准使川，这造成了各 业
涂装I艺COATINGPROCESS 、
王洋．等：AP1000核电站钢制安全壳无机富锌涂层直线对接工艺研究
现行通只j的无机富锌涂 在AP1000核电站上不具备
町替代性的现实问题。
当前， AP1000核电站国产化的大趋势下，所用
于AP1000施工的涂料也l实现了国产化I 1， 但是，同内
符合APIO00核电厂设计要求的无机富锌涂层生产厂
商较少，凡受涂料施] 环境、供货周期、质保期、涂料
稳定性等影响， 实际施『二过程中存在涂料供货小及
时制约T 程施r周期的情况
凶此开展不同厂商的无机富锌涂层直线对接丁
艺研究，降低影响1：程建设进度的风险．至关再要。
1无机富锌涂层直线对接试验板制备
‘
． ． 试验÷复 造叠
试验板基材选择与安全壳简体相同的SA738 GR．B
钢板，钢板厚度为44．5 mm，试验板尺寸应不小于500
mmx500 mm，以降低边缘效应对附着力测试的影响。
试验板制备如图1所示。上侧涂敷国产A涂料厂
商的无机富锌涂层(以下简称：涂层A)，下侧涂敷国产
B涂料厂商的无机富锌涂层(以下简称：涂层B)，采用
直线 埘接实现钢板表面的全覆盖。
． t 毒1 囊 叶 j：茅
(1)按照SSPC—SP10的要求，对试验板进行喷砂
处理，要求发面粗糙度为25～75 m，清洁度至少符合
1SO8502—31 l中规定的2级，允许存在的大颗粒微粒数
量不超过5个：
(2)将喷砂后的试验板沿中心线一分为二，下侧
采川彩条布遮挡，IIl心线边缘用磁力块将薄钢板 紧
试验板表面上，薄钢板边缘形成垂直直缝；
1 ＼ 附着力测试点
＼ ～ 一
图1无机锌对接示意图
(3)试验板上侧采用高压无 C喷涂机啖涂涂层
A，按照涂层A的要求进行养护，许完成MEK检测：
(4)待涂层A符合要求后，将试验板上侧涂层用
彩条布遮挡。用磁力块将薄钢板，K紧在试件表【 上，
露 1～2 mm旧涂层，许保证钢板边缘是垂直的“线：
(5)将试验板下侧按照前述喷砂T艺进行唢砂处
理、喷涂涂层B，并按照涂层B的要求完成养护和
MEK检测：
(6)小心去除磁力块和钢板，榆 对接缝应 线对
接，无涂层脱落和漏涂，测量对接缝涂层厚度符合要求：
(7)如此制作3块试验板
2无机富锌涂层对接性能验证
1． il_、； ● 蔷
按照ASTM D4541I 1，采用TPYE II类设备分圳对
试验板L侧的涂层A、试验板下侧的涂层B以及两种
涂层直线对接接缝 域进行附着力测试．结果殳I】表l
所示。图2是无机富锌涂层对接后附着力试验照片
表1附着力测试结果统计表
2 浍装I艺COAT／NG PROCESS
王洋。等：APIO00核电站钢制安全壳无机富锌涂层直线对接工艺研究
图2附着力试验照片
根 AP1000核电厂涂层没计要求． 附着力测试
的每绀5个测试点中，至少有4个点的附着力不低丁
2．0 MPa
通过 1的数据分析．3块试验板所有测试点的
结果均尚丁2．0 MPa 对接接缝处的附着力有所降低，
降低值约为10％ 、这是 为在接缝交界面处涂层存
一定的 薄不均，测量柱受到了剪切力 但是对接接
缝处附符力依然较高，测试值均高于2．0 MPa。
一
一 000
无机甫锌涂层的丁 敏感性测试(MEK测试)是
检验涂 固化程度的重要指标， 试验执行AS FM
D47521 ，所用丁酮应符合ASTM D740 q I类别I的要
求：经过养护后，分别对涂层A、直线对接接缝涂层和
涂层B进行MEK测试，测试结果均达到5级，满足要
求。结果如衷2所示。
不 尤机富锌涂 对接后颜色会存在一定差 ，
考虑到AP1000核电站涂层颜色的一敛 和美观 ．
需进一步研究无机锌涂 对接后的色篪影响
为r验证埘接区域涂层的稳定性和施]一町重
操作性，降低色差测量的误差，按照f 述无机富锌I'ii
线对接r ，瞩新完成4块试验件的制作．．所有试验
件均 内养护后，将试验件1和试验件2事外仃
放，试验什3和试验什4事内存放，每5 d作为一个测
最周期测艟色篪变化ff(
采川CM一700d分光测色汁分别测城各试验件
仪器自带 色校准板的颜色蓐异值，从 nr以计算捩
得不同涂层之问的色菇他。
3是涂层A随时问变化与白色校准板的颜色
差异值。}{{ 3可知随符【I、f问的推移，4块试件颜色
异值均有所降低，此时涂层正在进行养护和同化 l5
d后各试件上涂层的色篪值趋_丁：一致，说叫涂层同化
已经完成。随后试验什1干¨试验件2 室外存放．颜
色发牛r 著的变化，试验件3和试验件4 事内
放，色差变化卡H对较低
28 5
28 0
27 5
。
26 5
26 0
25 5
表2涂层对接MEK测试统计表
25 o
3无机富锌涂层对接色差研究
3 4
周期，S d
图3涂层A 色差一时I司关系图
图4足涂层B随时间变化与白色校准板的颜色
异值。由 4呵知随着时间的推移，颜色蕞 值也随之
降低，这 涂层A的无机南锌色差变化一敛，但是涂
B在l0 tl时已经完伞 化，较涂层A能够更快的完成
固化。
图5是涂层A与涂层B之问色簋(符白与仪器『I
带白板卡}{比的颜色值之篪)与施T周期的关系图。由
5可知试验板制造完成 室内养护期n1】两种油漆之
的色差最大，最大的色蓐值△约为3．8．这是【 为涂
涂装TZ'-COAT|NGPROCESS 3
王洋。等：AP1000核电站钢制安全壳无机富锌涂层直线对接工艺研究
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
图4涂层B色差一时间关系图
1 2 3 4 5 6 7
周期，5 d
图5涂层A 与涂层B 色差一时l司关系图
R的 化时间较涂层A更快所导致。随着养护时间的
增『Jl1，两种涂层的色差值开始降低并趋于稳定。试验件
l、2 室外存放．F}j于受到外部环境和灰尘污染．漆膜
表 色差值更加接近，色差值变化也更加剧烈；试验件
3、4 室内存放，色差值下降缓慢。随着时间的推移，最
终州种涂层无论室内还是室外存放，其表而均受到了
火 C的污染，色差值开始接近并趋于稳定，最终测试4
块试验件中，两种涂层的色差值△<1．5。
4工程应用验证
述无机富锌涂层对接施T工艺和色差检测已
成功应用于某核电项目钢制安全壳中，实现了不同
厂家无机富锌涂层的对接施T。该对接施T丁艺和色
蓐研究能够保证丁业生产中连续批量化的生产作业
和施T质量，具有良好的施工效率和施工质量稳定
性，获得了良好的工程实践应用，同时节约了项目的
施1二费用，降低了施工周期。
5结语
(1)通过无机富锌丁艺研究，获得了无机富锌涂
层对接施工工艺，该工艺施T简单，可重复操作性强，
满足T业生产中连续批量化的生产要求．具有良好的
T程应用性和经济性。接缝采用直线型全覆盖对接，
为无机富锌涂层的修补提供了一种新型的施TT艺：
(2)两种涂层通过直线型对接工艺后，对接缝的
附着力虽有所降低．但依然符合设计要求。其降低原
因主要是界面涂层厚度不均．测试块受到了剪切力：
(3)由于无机富锌涂层的锌粉含量已高于85％ ，
固化完成后色差值主要是锌粉较仪器白板的值。两种
涂层的色差值固化前变化主要受各自养护同化时间
的影响，待完全固化后主要受外界环境和外来污染物
的影响。最终两种涂层之间的色差值△≤1．5，颜色基
本趋于一致，所存在的差异肉眼已不可分辨，不影响
整体美观
参考文献
【1】 王洋，晏桂珍，刘茂平，等．AP1000核电站钢制安全壳无
机富锌涂层施工工艺研究U】．涂料工业，2()17，47(10)：
7】一74．
【21 王国彪，晏桂珍，王洋，等．AI i000核电站铜制安全壳涂层
工艺改进U]．电镀与精饰，2()15，37(12)：18—22．
【3】 汪映荣，郑正．AP100()核电机组设备现状及国产化分析
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【7】 ASTMD740 Standard specification for methyl ethyl ketone
【S】．Pennsylvania：ASTM International，20{)3．
4 涂装I艺COATING PROCESS
” 如

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