摘要:新能源行业(锂电池、光伏)的生产与发电环节对冷却系统有着严苛要求:锂电池生产需高洁净环境防粉尘污染,光伏逆变器运行需低能耗控温以保障发电效率。闭式冷却塔凭借“密闭循环防污染、灵活控温降能耗”的特性,成...
玻璃钢冷却塔因耐腐蚀、重量轻、散热效率高等特点,广泛应用于化工、电力、制药等行业。但长期运行后,受温度变化、水质腐蚀、外力冲击等影响,塔体或管道易出现裂缝,若不及时修复,可能导致冷却水泄漏、能耗上升,甚至影响系统正常运行。传统修复需排空塔内水体,不仅影响生产进度,还会增加停机损失。某化工厂曾因停机修复冷却塔裂缝,导致生产线中断 48 小时,直接损失超过 20 万元。随着材料技术的发展,不排水修复已成为现实。本文结合工程实践,解析玻璃钢冷却塔在不排水情况下修复裂缝的技术要点、材料选择与操作规范。

裂缝类型与修复可行性判断
并非所有裂缝都适合不排水修复,需先明确裂缝特性,评估水下作业条件。
表面裂缝(深度<3mm,长度<50mm)是易处理的类型,多因局部应力集中或老化产生,未贯穿塔体结构。这类裂缝无明显渗漏或仅微量渗水,水下修复难度低,成功率可达 95% 以上。某电厂冷却塔的淋水填料支架出现多处 30mm 长表面裂缝,采用不排水修复后,运行半年未再扩大。
贯穿性裂缝(深度≥3mm,长度>50mm)若渗漏量较小(每小时<5L),可尝试水下修复;若形成喷射状漏水(流速>1m/s),则需先采取临时封堵措施降低水压,否则修复材料难以附着。某化工园区冷却塔管道出现 80mm 长贯穿裂缝,因漏水冲击较强,先采用充气式封堵气囊控制流速,再进行水下修复,实现零渗漏。
结构性裂缝(如因基础沉降导致的贯通性裂纹)需谨慎评估,若裂缝仍在发展(每月宽度增加>0.1mm),不排水修复仅能作为临时措施,需结合停机后的结构加固才能解决。某钢厂冷却塔因地基不均匀沉降产生的斜向裂缝,水下修复后维持了 3 个月的稳定运行,为制定长期解决方案争取了时间。
专用修复材料:水下作业的核心保障
不排水修复的关键在于材料能在水环境中固化并形成有效粘结,传统环氧树脂在水下易被冲刷,需选用专为湿面设计的特种材料。
水下环氧胶泥是表面裂缝的材料,由环氧树脂、固化剂、触变剂和填料组成,具有触变性高(立面不流淌)、水下固化快(25℃时 24 小时强度达 80%)的特点。其与玻璃钢的粘结强度≥3MPa,耐水浸泡性能优异(浸泡 30 天强度保持率>90%)。某制药厂用该材料修复冷却塔侧壁裂缝,施工时无需干燥表面,仅需清除浮灰即可涂抹,固化后形成光滑防渗层。
纤维增强复合材料(FRP)适用于修复贯穿性裂缝,由玻璃纤维布和水下固化树脂组成。树脂需选用胺类固化体系,在水环境中凝胶时间可控制在 15-30 分钟,避免被水流冲散;玻璃纤维布宜采用无碱玻璃纤维,厚度 0.2-0.4mm,具有良好的耐碱性(冷却塔循环水 pH 多为 7-9)。某化工厂对直径 500mm 的玻璃钢管道裂缝进行修复时,采用 "底层胶泥 + 3 层纤维布 + 面层胶泥" 的复合结构,形成的补强层厚度达 5mm,水压测试无渗漏。
快凝堵漏剂用于应急处理渗漏点,水硬性无机材料(如改性硫铝酸盐水泥)可在 3-5 分钟内初凝,适合封堵流速较快的裂缝。使用时需将材料搓成条状,迅速填入裂缝并按压 30 秒,待初步固化后再用环氧胶泥覆盖加固。某电厂冷却塔的急冷水管道突发泄漏,采用快凝堵漏剂临时封堵后,为后续修复创造了条件。
不排水修复施工流程:分步骤操作指南
水下修复需严格遵循 "表面处理 - 材料准备 - 分层施工 - 质量检验" 的流程,每环节的操作质量直接影响修复效果。
表面预处理是成功的基础。先用高压水枪(压力 3-5MPa)冲洗裂缝及周边 50mm 范围,去除青苔、水垢和疏松涂层;若有油污,需用专用水下除油剂擦拭(避免使用有机溶剂,防止污染水体);对于较深裂缝(>5mm),用钢丝刷或旋转锉清理内部杂物,确保修复材料能充分填充。某食品厂冷却塔的裂缝因附着大量生物膜,预处理时配合使用了杀菌型清洗剂,提升了材料粘结效果。
裂缝填充与补强需分层进行。表面裂缝:先沿裂缝走向涂抹 1-2mm 厚环氧胶泥,用刮刀压实确保填满缝隙,再在表面扩展 50mm 范围涂抹二层胶泥,厚度 2-3mm,形成扇形过渡区。贯穿性裂缝:先注入低粘度水下环氧树脂(粘度<500mPa・s)填充内部空隙,1 小时后缠绕玻璃纤维布,每铺一层布涂刷一遍树脂,确保纤维完全浸润,最后一层树脂需覆盖布边 20mm 以上。
固化养护需控制环境条件。水下固化受温度影响较大,10-15℃时需延长养护时间至 48 小时,25-30℃时 24 小时即可。养护期间避免水流直接冲击修复区域,可临时设置挡板导流。某北方企业在冬季修复冷却塔裂缝时,通过加热循环水至 15℃,确保了材料正常固化。
质量检验与长期维护
修复完成后需通过多项检测验证效果,同时建立定期监测机制防止裂缝复发。
现场检测包括外观检查(表面平整、无气泡、与基层结合紧密)和渗漏测试(关闭补水阀,观察 30 分钟,修复区域无湿润痕迹)。对于承压管道,需进行水压试验(试验压力为工作压力的 1.5 倍,保压 30 分钟压力降≤0.05MPa)。某石化厂的管道修复后,经水压测试和超声波检测,确认修复层厚度和密实度符合要求。
长期监测建议每月检查一次,关注修复区域是否出现新的裂纹、鼓泡或渗漏,同时记录冷却塔运行参数(如进出水温差、水压变化),异常波动可能预示修复失效。某工业园区建立了冷却塔健康档案,对修复部位进行年度红外热成像检测,及时发现了一处因树脂老化导致的微渗漏。
预防性维护可延长修复寿命。每季度对冷却塔进行防腐处理(涂刷与修复材料兼容的玻璃钢专用漆),控制循环水 pH 值(7.5-8.5)和浊度(<10NTU),减少水质对塔体的侵蚀。某电厂通过定期投加缓蚀阻垢剂,使冷却塔的裂缝发生率下降 60%,修复后的结构保持了 5 年稳定运行。
玻璃钢冷却塔不排水修复技术,打破了 "需要停机排水" 的传统认知,尤其适合连续生产企业的应急处理。其核心是根据裂缝类型选择适配材料,严格控制水下施工质量,同时结合预防性维护延长修复效果。实践证明,对于符合条件的裂缝,不排水修复的使用寿命可达 3-5 年,综合成本仅为传统停机修复的 1/3-1/2。随着材料技术的进步,未来水下固化材料的强度和耐候性将进一步提升,为玻璃钢冷却塔的稳定运维提供更有力的技术支持。
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