如何保护混凝土冷却塔免受腐蚀，凉水塔防腐效果

如何保护混凝土冷却塔免受腐蚀，凉水塔防腐效果。

当暴露在恶劣的操作环境中时，钢筋混凝土冷却塔会对嵌入式钢筋产生严重腐蚀，导致混凝土分层和剥落。由于其尺寸，几何形状和操作限制，确定冷却塔的状况可能具有挑战性; 但是凉水塔防腐效果，仔细评估可以为有效确定其结构健康状况提供关键知识，因此可以规划维护和维修，以最大限度地延长使用寿命。

在某地的一个发电厂，两个相同设计的钢筋混凝土双曲线壳体自然通风冷却塔为两个发电机组（3号机组和4号机组）提供间歇运行以满足最高能源电网需求。每个塔都是闭式循环水冷系统的主要组成部分，凉水塔防腐效果从附近的河流中吸取咸水。

服务于3号机组的两座塔楼中较旧的一座建于1974年，并于1975年投入使用。第二座塔楼服务于4号机组，于1975年建成并于1981年投入使用。两座冷却塔均为400台。 -ft（122米）高，水平现浇施工缝位于每增加约5英尺（1.5米）的高度，形成70个可识别的“升降机”。每个塔的外壳大约为8英寸（203-） mm）沿其高度厚，在底部的五个升降机中厚度逐渐增加，形成36英寸（914毫米）厚的环形梁，在顶部的三个升降机中形成26英寸（660-） mm）厚檐口。

混凝土外壳的内表面和外表面均由垂直和周向延伸的钢筋垫加强。从塔的喉部向上，加强杆通常是＃5杆（直径约16mm），在每个方向的中心间隔12至16英寸（305至406mm）。钢筋的体积朝向塔底增加，其中＃7钢筋（直径约22毫米）垂直间隔中心为5英寸（127毫米），＃8钢筋（直径约25毫米）沿周向间隔6在（152毫米）。钢筋上的标称混凝土保护层厚度为2英寸（51毫米）。外壳由32个预制钢筋混凝土X柱支撑，高度约60英尺（18米），横截面为20×33英寸（包括8×838毫米），包含16个垂直＃11钢筋（?直径36毫米）凉水塔防腐效果。

在20世纪80年代中期，最初在3号机组冷却塔外壳的外表面上观察到混凝土变质。随着时间的推移，＃3单元和＃4单元的冷却塔的混凝土恶化进展。这包括大面积的混凝土分层和壳体外部的剥落，壳体内部的混凝土分层区域，以及支撑X柱中的裂缝和腐蚀污染。为了限制混凝土从壳体上掉落的风险，业主多次聘请承包商从塔楼拆除松散的分层混凝土。

2006年进行了状态评估，以表征恶化机制并确定两座塔的结构完整性，凉水塔防腐并制定维修计划以满足业主25年的使用寿命要求。

塔楼的评估包括从坡度，走秀，塔梯，檐口和盆地进行目视检查。从摆动阶段和空中升降机也进行了实际检查。在这些检查期间，进行了无损检测（NDT），例如锤子探测，覆盖读数和半电池电位读数。在混凝土中感兴趣的区域进行检查窗口，并提取岩心样品用于岩相分析和氯化物含量测试。

第3单元塔的评估结果和随后的修复策略，2006年的评估发现，在3号机组外壳的整个外表面都有大面积的剥落混凝土，更高的集中在塔的上三分之一处。通过NDT在壳体内表面上识别的脱层也主要位于壳体的上三分之一处，这表明在壳体的内表面上发生腐蚀。凉水塔防腐在塔的喉部上方（升降48至68）的壳体内表面进行半电池测试的结果范围为0.02至-0.61V，相对于铜/硫酸铜（Cu / CuSO 4）电极（CSE），还建议在塔的上部进行一些主动腐蚀。

来自塔的混凝土样品经过实验室测试，并且 结果显示出显着的氯化物渗透到钢筋的深度。塔顶上部的氯化物含量通常较高，比壳体内外表面的腐蚀阈值浓度高11倍，比深度处的阈值浓度高出三倍和六倍。外部和内部加固，分别。

此外，在32个X柱中的30个中发现可见的劣化。X柱的下半部分（填充物下方）表现出更大的劣化量，其主要包括在拐角处的纵向开裂，凉水塔防腐这与覆盖混凝土的分层与嵌入式钢筋的腐蚀有关。

到2010年，壳体外部剥落的混凝土量增加，但最显着的变化是壳体内表面的分层程度大幅增加，这意味着腐蚀相关损伤的增加率发生。这种高增长率的混凝土分层被认为是对结构完整性的重大风险，因为塔壳的结构稳定性和强度依赖于混凝土壁厚度是完整的，因此钢筋能够抵抗平面内拉伸应力以及局部弯曲应力。

由于塔壳上部的分层导致混凝土内部和外部的广泛恶化，业主决定进行工程拆除并重建塔壳的上部三分之一。在喉部下方，混凝土的劣化程度较轻，选择了结构混凝土修复，其中包括在壳体内部和外部进行局部深度混凝土修复，并进行全壁厚度修复。由于X柱在其观察状态下具有足够的容量，凉水塔防腐因此它们未被修复。

为整个壳体和支撑X柱确定了钢筋的缓蚀作用，以防止未来的变质并保持塔架的结构完整性。该塔上安装了由电流CP和外加电流CP（ICCP）组成的混合阴极保护（CP）系统。对于外壳，选择ICCP是因为大型外壳上不同位置的电压水平可以在CP系统的使用寿命期间得到控制。由于X柱暴露在潮湿环境和广泛的工作温度范围内（-20至50°C），因此选择电镀CP来保护它们，因为它的组件能够承受恶劣的环境。

2010年第3单元冷却塔上部混凝土劣化，包括从“脱落”工作中移除混凝土。

该ICCP系统由48个独立区域组成，这些区域均匀分布在塔架外壳的六个垂直堆叠的八个区域中。每个区域有四个嵌入式参考电极，整个壳体共有192个参考电极，用于监测钢筋的极化。下三个区域 - 壳体的??高强度，加厚混凝土基础 - 具有离散的低氧化钛陶瓷管阳极。凉水塔防腐接下来的三个区域使用混合金属氧化物（MMO）带状网状阳极灌浆到切割到外表面的槽中以保护现有壳体的修复高度，并且顶部两个区域使用放置在重建的加强层之间的MMO带状网状阳极喉咙上方的一部分壳。总共超过6英里（9.7公里）的带状网状阳极和超过4个，

在每个垂直堆栈中，整流柜包含8个独立的变压器/整流器直流（DC）电源 - 每个区域一个 - 以及远程监控单元（RMU），用于监控和记录参考电极数据以及直流电压和每个单独电路的电流位于天篷走道上。RMU可以通过基于网络的软件进行控制，以测量电压，电流和电位，以及执行极化衰减测试。

X柱上的电镀CP系统使用电镀夹套，其中包含安装有水泥砂浆的碱激活锌阳极 留在 - 纤维增强聚合物形式。这些电镀阳极基本上作为低压电池运行，为柱的钢筋提供保护电流。这些护套不需要任何维护或监控，以提供长期的防腐蚀保护; 然而，32个X柱中的四个装有用于监测的二氧化锰（MnO 2）参比电极，因此可以获得代表性数据以评估电化CP系统的性能。对于这些柱子，监测箱安装在塔架底座上，因此可以从顶篷走道轻松进入。

该系统于2017年3月通电。两周，三个月和六个月后进行了调整。简单凉水塔防腐效果。每六个月进行一次进一步的测试，调整和检查。效果很好！极大的延长了冷却塔的使用寿命！“自然通风冷却塔的评估和维修”

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