火電廠冷卻塔滲漏分析與處理

摘 要：針對火電廠冷卻塔運滲漏進行分析，制定有效的工程施工方案，采用丙凝注漿的堵漏方法，快速解決冷卻塔滲漏問題。

關鍵詞：火電廠;冷卻塔;滲漏;丙凝注漿

冷卻塔是火電廠生產系統(tǒng)的重要組成部分，它利用水與空氣流動接觸后進行冷熱交換產生蒸汽，然后蒸汽揮發(fā)帶走熱量達到蒸發(fā)散熱、對流傳熱和輻射傳熱等目標，從而有效的發(fā)散了工業(yè)上或制冷空調中產生的余熱，進而降低水溫的蒸發(fā)散熱裝置的溫度，保證系統(tǒng)的正常運行才得以實現。冷卻塔主要由填料，配水系統(tǒng)、空氣分配裝置、擋水器等部分構成組成。

火電廠冷卻塔的主體結構由高性能混凝土構成，隨著時間的積累，必然會出現一定的腐蝕問題，其原因一是由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蝕破壞，另外鋼筋的裸露、腐蝕也可能導致整個結構的破壞。冷卻塔水池底板止水帶一旦發(fā)生斷裂造成滲漏，將會對冷卻塔的穩(wěn)定性造成影響，也會對周圍環(huán)境造成一定威脅。在腐蝕方面，首先要通過選材提高混凝土的密度和性能，其次在施工過程中的有效處理方式，能提高冷卻塔的防腐功能?；鶎犹幚砩?，對于舊塔采用噴砂除去舊防腐層和疏松的砼表層，并水洗2～3遍，然后再用噴燈烤干介質。對于新塔，必須要把堿除盡。如果發(fā)生滲漏，采用丙凝注漿的堵漏方法，可以快速、高效、一次性地解決滲漏問題。

1 工程概況

某大型火電廠冷卻塔淋水面積為5500平方米，塔筒為鋼筋混凝土結構，建筑高度為114.7m，環(huán)基直徑46.421m，環(huán)基底標高-4.2m，地基處理采用碎石樁。冷卻塔為該電廠中最大的水工構筑物，在灌水試驗期間，發(fā)現水池底板有比較嚴重的滲漏現象，日平均滲漏量達到150m3。

2 滲漏原因分析

通過檢查發(fā)現，冷卻塔發(fā)生不均勻沉降，造成環(huán)基與塔芯底板之間的水帶局部斷裂，是水池滲水的根本原因。

3 處理方案選擇

目前國內比較常用的堵漏材料有：丙凝注漿、聚氨酯堵漏劑、水泥基滲透結晶性防水材料、堵漏靈、防水卷材和防水涂料等。因為本工程滲漏點在伸縮縫位置，因此應選用柔性材料，即：丙凝注漿、聚氨酯堵漏劑、防水卷材等。這三種材料的主要特性如下：

3.1丙凝注漿

丙凝注漿是一種新型化學注漿堵漏技術，它采用雙液注漿。其原理為： 5種原料【丙烯酰胺（主劑）﹑二甲基雙丙烯酰胺（交聯劑）、β-二甲胺基丙腈（還原劑）﹑過硫酸銨（氧化劑）和水】按比例（重量比）配制成A、B兩種溶液，當這兩種溶液按照一定比例混合后，即發(fā)生聚合反應，初凝時間為30秒鐘，2～3分鐘反應完畢，終凝成無色透明的膠體。初凝以前，溶液滲透性好、粘度低，經注漿機加壓后可注入到寬度0.1mm的裂縫中，初凝后的膠體具有抗?jié)B性好、遇水膨脹、耐侵蝕等特點，可以達到良好的止水、堵漏的效果。適用于混凝土結構的裂縫漏水封堵和混凝土與止水帶之間結合不嚴，而形成的接觸面間漏水，耐久性良好（超過10年）。

3.2水溶性聚氨酯堵漏劑

水溶性聚氨酯堵漏劑是一種單液型高分子注漿堵漏防水材料，外觀為淡黃、琥珀色透明液體，遇水能自行分散、乳化、發(fā)泡，發(fā)生化學反應生成彈性膠狀固結體。該固結體有良好的延伸性、彈性及抗?jié)B性、耐低溫性，在水中永久保持原形。適用于混凝土工程的裂縫、蜂窩、麻面、空洞、伸縮縫、施工縫、結構縫的堵漏密封。水溶性聚氨酯遇水膨脹的特性，使得它能夠有水的條件下施工，在壓力作用下能更好的滲透進混凝土內部的裂隙中，具有操作簡便，受環(huán)境因素影響較小，堵漏效果顯著，耐久性好等優(yōu)點。根據筆者的施工經驗來看，水溶性聚氨酯堵漏劑對水池等水工構筑物的裂縫、水平施工縫的堵漏，有較為顯著的優(yōu)勢，但是伸縮量較大部位（如伸縮縫等），堵漏施工質量不易保證。

3.3防水卷材

防水卷材是一種可卷曲的片狀防水材料。根據主要組成材料不同，分為瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材。防水卷材對施工質量的要求較高，極易發(fā)生滲漏，而且漏點不易查找，一旦滲漏必須大面積返工。另一方面，防水卷材受到風吹、日曬、凍融等惡劣天氣的影響非常大，在惡劣環(huán)境下，壽命縮減尤為嚴重。

3.4方案選擇

通過對比，本工程的堵漏方案選用施工質量有保證，且耐候性與使用壽命都較長的丙凝注漿法。

4 施工范圍及工程量

冷卻塔環(huán)基與底板之間的伸縮縫、水池底板伸縮縫、中央豎井與水池底板之間的伸縮縫以及池壁滲漏點等滲水部位的封堵施工，總工程量約800米?？偣て?0天。其中，開槽施工2天，擴槽、清槽、暗槽（包括修補止水帶）以及丙凝注漿施工7天，清理現場1天。

5 滲漏處理

處理之前應對水池底板、池壁以及中央豎井等部位的止水帶進行檢查，如發(fā)現止水帶破損，應對破損部位進行專門處理，方可進行堵漏。堵漏施工的具體步驟如下：

（1）開槽：將伸縮縫部位的原密封材料（高密度泡沫板和聚硫密封膠）清理干凈，形成條形溝槽（深度約100mm，寬度約30mm），露出原有止水帶。

（2）擴槽：采用機械（電鎬）破除溝槽兩側表面的混凝土，使變形縫呈“V”字形。這樣做的目的是：增加混凝土表面的摩擦力，提高堵漏王與混凝土之間的粘接強度。

（3）清槽：用毛刷或吹風機將“V”形槽中的混凝土碎塊、灰塵等雜物清理干凈，然后用清水沖洗凹槽。

（4）封槽：將PVC軟管平放到“V”形槽中（其作用相當于“模板”），采用防水砂漿封槽并搗實、抹平。在施工過程中，可以根據實際情況，將暗槽劃分若干個獨立的注漿段。本工程所使用的防水砂漿配比為——堵漏靈粉料：細沙：水=2：1：0.3（體積比）。

（5）制槽：在每個注漿段的兩端各垂直埋入一個直徑20mm的PVC注漿螺帽，當PVC軟管抽出后，形成由一段暗槽和兩個注漿口組成的注漿段。由于防水砂漿初凝時間僅有3分鐘，因此要求砂漿拌制到填縫、抹平、埋入注漿螺帽、抽管一定要迅速，確保上述施工工序在砂漿初凝以前完成。

（6）注漿防水砂漿終凝后（約5分鐘），方可進行注漿作業(yè)。將注漿機和放氣閥分別接到注漿段兩端的螺帽上，放氣閥應保持開啟狀態(tài)。將A、B兩種溶液按1：1的比例注入注漿機內，并開始注漿。注意：A、B溶液配置完成后，分別存放于單獨的容器中，避免互相接觸。每次配置A、B溶液時，應充分攪拌，使溶質能夠充分溶解，溶液配好以后，應進行混合試驗，即：取少許A、B溶液，按照比例混合，從初凝時間、凝固程度來判定溶液配置是否符合要求。當放氣閥位置有溶液溢出時，代表暗槽內空氣已被排空，關閉放氣閥。繼續(xù)注漿，直到壓力滿足要求為止。本工程采用手壓式注漿機，當操作人員壓動手柄困難時，停止加壓（壓力為0.05～0.1MPa）。停止注漿后，立即切斷注漿導管與注漿螺帽之間的連接，并向注漿機內注入清水，以沖洗注漿機和導管，避免溶液凝固堵塞設備。

（7）封口：注漿完畢后，采用堵漏靈對PVC注漿螺帽進行封口處理。

6 竣工驗收

冷卻塔是火電廠從事電力生產的主要設施，對其存在的問題進行深入分析且制定科學的設計方案是保證生產質量的前提，所以我們應高度重視冷卻塔存在的問題，及時發(fā)現，及時解決。采用丙凝注漿的方法處理以后，經過48小時的蓄水試驗，該冷卻塔未發(fā)現滲漏。目前，該電廠已順利完成168小時試運轉，正式投入運行，事實證明丙凝注漿的堵漏方法是可靠、高效、經濟的。

作者簡介：

趙凱，（1990-? ），男，助理工程師，從事發(fā)電廠土建管理工作。