一种用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置及其涂层方法与流程

本实用核电站循环水过滤系统领域，更具体地，涉及一种用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置及其涂层方法。

背景技术：

核电站循环水过滤系统是核电站冷源系统中重要的一部分，负责执行核电站冷却水的取水和过滤等功能。常规的粗格栅是循环水过滤系统对冷却水进行过滤的第一道屏障，粗格栅起到拦截较大的杂物和海生物的作用。因为循环水过滤系统与外海直接相连，所以受海生物的影响较大。尽管电站在取水明渠中设置了多道渔网拦截，但大修期间，粗格栅上依旧附着了大量的海生物，尤其是贝类等爬行类海生物。大量的海生物附着在粗格栅上，导致粗格栅的有效冷却水通流面积大幅度减少，严重影响冷源海水作为冷却水的正常供给，威胁核电站的正常稳定的运行。

目前核电站对粗格栅的防海生物设计，主要是在粗格栅上涂装防海生物涂层。涂层采用A/F Seaquantum Ultra系列产品，该产品一般用于远洋船舶，主要依靠较高的海水流速对其进行冲刷，通过摩擦使涂层逐层剥落，从而起到防止海生物附着的作用。但核电站粗格栅所处的海水流速较低，海水对粗格栅冲刷效果差，使粗格栅表面不光滑，最终导致大量贝类附着在粗格栅上。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有常规粗格栅的不光滑表面容易附着大量的海生物，导致有效冷却水通流面积大幅度减少，严重影响冷源海水作为冷却水的正常供给的问题，提供一种能有效过滤和阻止海生物进入循环水过滤系统的用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置及其涂层方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置，包括防海生物坑池和网状格栅，所述防海生物坑池包括光滑部和粗糙部，所述粗糙部包括第一倾斜面和底面，所述光滑部包括第二倾斜面、倒坡面和第三倾斜面。

优选地，所述网状格栅设置在防海生物坑池的第三倾斜面的顶部后面的位置，用于进一步阻挡海生物。

优选地，所述第一倾斜面和底面的表面分别为粗糙面，所述第一倾斜面和底面之间的夹角大于90度，小于180度。

优选地，所述光滑部的第二倾斜面、倒坡面和第三倾斜面的表面分别涂覆有光滑涂层。

优选地，所述底面和第二倾斜面之间的夹角大于75度，小于105度；所述第二倾斜面和倒坡面之间的夹角大于90度，小于135度；所述倒坡面和第三倾斜面之间的夹角大于180度，小于270度。

本发明还构造了一种用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置的涂层方法，包括以下步骤：

S1、在相对湿度不超过85％的环境下，调节防海生物坑池的光滑部基材和网状格栅基材的温度使其高于露点温度至少3摄氏度；

S2、将通用环氧底漆通过高压无气喷涂涂覆于所述光滑部基材和网状格栅基材的表面上，形成第一层底漆层后，在室温下干燥7～9个小时；

S3、将耐磨环氧漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第一层底漆层上，形成第二层连接漆层后，在室温下干燥5～7个小时；

S4、将无毒料不粘性防污中间漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第二层连接漆层上，形成第三层连接漆层后，在室温下干燥11～13个小时；

S5、将无毒料不粘性防污漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第三层连接漆层上，形成第四层表面防污光滑层后，在室温下干燥23～25个小时，形成光滑涂层。

优选地，应用高压无气喷涂泵进行高压无气喷涂，喷涂压力为120～150个大气压，所述高压无气喷涂泵的喷嘴孔直径为0.43～0.53mm。

优选地，步骤S2中干燥后的第一层底漆层的干膜厚度为50～150μm，步骤S3中干燥后的第二层连接漆层的干膜厚度为145～155μm，步骤S4中干燥后的第三层连接漆层的干膜厚度为145～155μm，步骤S5中干燥后的第四层表面防污光滑层的干膜厚度为175～185μm。

优选地，在步骤S1中，所述光滑部基材是含水率不超过8％的混凝土，所述网状格栅基材是钢材。

优选地，在步骤S1中，对所述网状格栅基材表面先进行除油清洗，再进行喷砂清理。

本发明的有益效果在于，该涂层方法使防海生物装置中的网状格栅表面以及防海生物坑池的光滑部表面十分光滑，能够有效阻止海生物进入坑池后爬至网状格栅，并同时防止海生物黏着于网状格栅表面，因此有效过滤和阻止了海生物进入循环水过滤系统，而且确保了冷却水通流面积不会随着运行时间变长而大幅度减少，保障了冷源海水作为冷却水对核电站的正常供给。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置的涂层方法的流程示意图；

图2是用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1是本发明用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置的涂层方法的流程示意图。该涂层方法包括以下步骤：

S1、在相对湿度不超过85％的环境下，调节防海生物坑池的光滑部基材和网状格栅基材的温度使其高于露点温度至少3摄氏度；S2、将通用环氧底漆通过高压无气喷涂涂覆于光滑部基材和网状格栅基材的表面上，形成第一层底漆层后，在室温下干燥7～9个小时；S3、将耐磨环氧漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第一层底漆层上，形成第二层连接漆层后，在室温下干燥5～7个小时；S4、将无毒料不粘性防污中间漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第二层连接漆层上，形成第三层连接漆层后，在室温下干燥11～13个小时；S5、将无毒料不粘性防污漆进行高压无气喷涂涂覆于干燥后的第三层连接漆层上，形成第四层表面防污光滑层后，在室温下干燥23～25个小时，形成光滑涂层。

应用高压无气喷涂泵进行高压无气喷涂，喷涂压力为120～150个大气压，高压无气喷涂泵的喷嘴孔直径为0.43～0.53mm。

步骤S2中干燥后的第一层底漆层的干膜厚度为50～150μm，步骤S3中干燥后的第二层连接漆层的干膜厚度为145～155μm，步骤S4中干燥后的第三层连接漆层的干膜厚度为145～155μm，步骤S5中干燥后的第四层表面防污光滑层的干膜厚度为175～185μm。

在一个优选实施例中，对于防海生物坑池1的光滑部11基材表面，使用PPG-Sigma Cover 280作为通用环氧底漆；在环境温度大于或等于20℃的条件下，使用PPG-Sigma Shield 620作为耐磨环氧漆，而在环境温度小于20℃的条件下，使用PPG-Sigma Shield 610作为耐磨环氧漆；使用PPG-Glide 790作为无毒料不粘性防污中间漆；使用PPG-Sigma Glide 1290作为无毒料不粘性防污漆。

在一个优选实施例中，对于网状格栅2基材表面，使用PPG-Sigma Prime 200作为通用环氧底漆；在环境温度大于或等于20℃的条件下，使用PPG-Sigma Shield 620作为耐磨环氧漆，而在环境温度小于20℃的条件下，使用PPG-Sigma Shield 610作为耐磨环氧漆；使用PPG-Glide 790作为无毒料不粘性防污中间漆；使用PPG-Sigma Glide 990作为无毒料不粘性防污漆。

在步骤S1中，光滑部基材是含水率不超过8％的混凝土，网状格栅基材是钢材。在步骤S1中，对网状格栅基材表面先进行除油清洗，再进行喷砂清理。其中，除油清洗的工艺按照SSPC-SP1溶剂清洗标准执行，对钢材表面进行喷砂清理的工艺需要清理到GB8923-88 Sa 2.5级，钢材表面的表面粗糙度Rz达到IS08503-2中等要求的40～70μm。完成喷砂清理的工艺之后至少在室温下放置干燥4小时，才能继续执行步骤S2。但是如果在执行步骤S2之前仍然能够观察到钢材表面有返绣迹象，则必须再次重复进行喷砂清理的工艺，并且确保钢材表面达到上述表面粗糙度的要求。

图2是用于核电站循环水过滤系统的防海生物装置的结构示意图。防海生物装置，包括防海生物坑池1和网状格栅2，防海生物坑池1包括光滑部11和粗糙部12，粗糙部12包括第一倾斜面121和底面1222，光滑部11包括第二倾斜面111、倒坡面112和第三倾斜面113。

网状格栅2设置在防海生物坑池1的第三倾斜面113的顶部后面的位置，用于进一步阻挡海生物。

第一倾斜面121和底面1222的表面分别为粗糙面，第一倾斜面121和底面1222之间的夹角大于90度，小于180度。光滑部11的第二倾斜面111、倒坡面112和第三倾斜面113的表面分别涂覆有光滑涂层。

底面1222和第二倾斜面111之间的夹角大于75度，小于105度，这样的角度设计确保了海生物爬到第二倾斜面111后会因为自身重力的原因而下落到底面1222，使海生物难以继续在第二倾斜面111上爬行。第二倾斜面111和倒坡面112之间的夹角大于90度，小于135度，第二倾斜面111和倒坡面112之间的夹角为钝角的角度设计使海生物在倒坡面112上根本无法爬行，彻底阻止了海生物继续爬到网状格栅2。倒坡面112和第三倾斜面113之间的夹角大于180度，小于270度，第三倾斜面113作为最后的一道保障，通过倒坡面112和第三倾斜面113之间大于180夹角的角度变化，使得任何海生物无法顺利地从倒坡面112转换到第三倾斜面113继续爬行。

对于第一倾斜面121与底面122的粗糙面，海生物可在上面爬行；而第二倾斜面111、倒坡面112和第三倾斜面113上涂覆的光滑涂层表面十分光滑，不利于海生物附着，也不利于海生物在上面爬行。贝类等爬行类海生物首先会随着缓慢的海水流速以及自身的重力而进入防生物坑池1。一旦进入，如要进入到网状格栅2，则需爬约3至5米高的表面极度光滑的第二倾斜面111。本发明中应用的光滑涂层的光滑表面极不利于海生物爬行。再加上第二倾斜面111上设置的倒坡面112，海生物在倒坡面112上爬行通过时容易因为重力作用跌落至底面122。具有光滑表面的第二倾斜面111、倒坡面112和第三倾斜面113以及角度结构设置能够有效地达到阻拦贝类等爬行类海生物爬至网状格栅2的目的。

该防海生物装置相对于原有核电站循环水系统仅仅依靠常规格栅的设计，利用针对性强的防海生物坑池1可有效地过滤掉海生物，极大地减少海生物对循环水系统的影响，而且能够减少贝类等爬行海生物进入循环水过滤系统取水口时附着在网状格栅2上，造成网状格栅2的进水孔堵塞，进而严重影响核电站冷源取水安全。采用本发明涂层方法制得的防海生物装置的网状格栅2表面和防海生物坑池1的光滑部11表面能够长时间持续性地保持表面光滑，无需每轮大修重新进行涂装施工，大大减少了大修的工作量和费用。另外重要地，本发明方法中使用到的用于涂层的漆料都为无毒油漆，对人体及海洋环境污染小。

目前已对该防海生物装置进行试验验证，在测试使用一年后，该装置阻挡了绝大多数的海洋生物，包括贝类爬行类生物。因此该装置降低了爬行类海生物对核电站循环水过滤系统造成堵塞的风险，提高电站冷源可用性，而且该装置耐用性强，无需经常性的修补和检查，大大节约了大修期间检修的时间及费用。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。