一種新防腐體系應(yīng)用于濕煙囪的可行性探討

潘忠文，張學(xué)雙

(成都龍泉防腐工程有限公司，四川成都 610100)

一種新防腐體系應(yīng)用于濕煙囪的可行性探討

潘忠文，張學(xué)雙

(成都龍泉防腐工程有限公司，四川成都 610100)

介紹了濕法脫硫后煙氣的特點(diǎn)及腐蝕性，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證討論了XD005防腐體系應(yīng)用于濕煙囪內(nèi)壁防腐的技術(shù)可行性。

脫硫;濕煙囪;防腐;XD005;技術(shù)可行性

1 濕煙囪腐蝕概述

濕法脫硫后的煙氣濕度大、溫度低、易出現(xiàn)結(jié)露等現(xiàn)象。煙氣中的水汽結(jié)露后，主要依附于煙囪內(nèi)壁流至排液口排出。而脫硫處理后的煙氣中還含有硝酸、氟化氫和氯化物等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，形成腐蝕強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)、且較難防范的稀酸。濕法脫硫工藝的脫硫效率很高，但對(duì)造成煙氣腐蝕的主要成分SO3，脫除效率僅在30%左右［1］。因此，煙氣脫硫后，對(duì)煙囪的腐蝕隱患并未消除;相反脫硫后的煙氣環(huán)境使腐蝕狀況進(jìn)一步加?。?］。

2 國(guó)內(nèi)外煙囪防腐技術(shù)現(xiàn)狀

目前，國(guó)燃煤電廠(chǎng)大多數(shù)已建設(shè)脫硫?qū)嵤?，煙囪防腐技術(shù)大致有4種方案:①合金類(lèi):鈦合金板、鎳合金板等。特點(diǎn)是整體使用壽命長(zhǎng)，防腐蝕效果好;缺點(diǎn)是造價(jià)高、技術(shù)難大、工期長(zhǎng)。因技術(shù)難度高，焊接質(zhì)量常達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，造成基體腐蝕加速，煙囪內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重，且設(shè)計(jì)僅能應(yīng)用于鋼基體煙囪;②砌體類(lèi):發(fā)泡?；u體系、耐酸陶瓷磚體系等。特點(diǎn)是工期短、造價(jià)較高、能在磚基和鋼基煙囪上廣泛應(yīng)用;缺點(diǎn)是粘膠劑耐溫差，須設(shè)置噴淋降溫系統(tǒng);質(zhì)量隱患多，滲漏事故多。運(yùn)行后，膠體老化嚴(yán)重，防腐體系易脫落、剝離，易發(fā)生冷凝液滲漏;③涂料類(lèi):玻璃鱗片、薩維真、VP涂料、OM涂料等。特點(diǎn)是施工技術(shù)難度低、工期短、磚基和鋼基煙囪均能適用;缺點(diǎn)是磚基煙囪基體差，附著力差、涂層均一性差、涂層抗?jié)B耐溫性能差。涂層開(kāi)裂、脫落嚴(yán)重，運(yùn)行后滲點(diǎn)眾多;④玻璃鋼煙囪。特點(diǎn)是整體成型，耐蝕耐溫、抗?jié)B透性能良好;缺點(diǎn)是一般只適用于新煙囪建設(shè)，對(duì)防火要求特別高。

3 XD005防腐體系簡(jiǎn)介

XD005防腐體系是澳大利亞Peerless Industrial Systems公司于二十世紀(jì)90年代初研發(fā)，該防腐系統(tǒng)從1996年開(kāi)始應(yīng)用于電站、電廠(chǎng)等煙囪及FGD防腐，至今已有15年行業(yè)歷史。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的耐化性/耐磨損性能?？砷L(zhǎng)時(shí)間耐40%以下的各種酸，材料中含陶瓷成分，堅(jiān)固耐磨，相比玻璃磚及涂料類(lèi)耐磨性大幅提高;無(wú)毒性、阻燃性:材料采用專(zhuān)有技術(shù)由環(huán)氧樹(shù)脂改性制成，具有無(wú)毒、阻燃的特性，可有效保證施工人員健康及避免火災(zāi)事故的發(fā)生;耐高溫及高低溫交替運(yùn)行。可長(zhǎng)期180℃以下及高溫干煙氣與低溫濕煙氣交替環(huán)境中運(yùn)行，短期耐高溫達(dá)200℃;易操作，采用饅涂施工，施工時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)單，利于質(zhì)量控制;對(duì)舊煙囪結(jié)構(gòu)體負(fù)擔(dān)小。XD005防腐體系是一種高性能、非溶劑型環(huán)氧聚合物襯里，適用于鋼結(jié)構(gòu)、混凝土和磚表面的防腐防護(hù)處理，成品襯里系統(tǒng)熱變形溫度超過(guò)160℃，實(shí)際條件可超過(guò)200℃。

4 XD005防腐體系性能試驗(yàn)

取XD005材料制作樣塊若干，試樣測(cè)定的各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)(多試樣多次測(cè)定后取平均值)見(jiàn)表1。

表1 XD005試樣測(cè)定原始數(shù)據(jù)

4.1 耐腐蝕試驗(yàn)

分別進(jìn)行了50℃混合酸(2%硫酸、0.1%鹽酸、0.1%硝酸及0.1%磷酸)168h、50℃5%硫酸 336h、50℃煙囪冷凝液30d腐蝕試驗(yàn)，測(cè)試試樣性能數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)表2。試樣巴氏硬度為38Ha。

試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，XD005試樣顏色無(wú)變化，厚度無(wú)變化，表面無(wú)腐蝕破壞痕跡，折斷面無(wú)滲透、無(wú)腐蝕破壞痕跡。通過(guò)腐蝕試驗(yàn)測(cè)試，XD005在50℃混酸、5%硫酸中具備耐蝕抗?jié)B透性能。

表2 XD005耐腐蝕試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)煙囪冷凝液浸泡腐蝕試驗(yàn)測(cè)試，XD005具備耐煙囪冷凝液腐蝕抗?jié)B透性能，完全能滿(mǎn)足模擬煙囪運(yùn)行環(huán)境。

4.2 耐溫試驗(yàn)

分別進(jìn)行了180℃老化試驗(yàn)、200℃沖擊試驗(yàn)、干濕交替腐蝕及冷熱交替沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)條件分別為:180℃連續(xù)加熱30d;200℃連續(xù)加熱24h，循環(huán)試驗(yàn)30次;室漸浸入20%硫酸溶液1h→取出常溫垂直曬干15min→177℃烘箱內(nèi)烘烤16±1h→取出室溫冷卻4～6h。測(cè)試試樣的性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。試樣顏色變成褐色，表面無(wú)燒蝕碳化破壞痕跡，折斷面僅表層變成淺褐色，試塊無(wú)翹曲、開(kāi)裂、分層等高溫破壞痕跡。通過(guò)耐溫試驗(yàn)，XD005防腐體系能在180℃條件下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行;完全滿(mǎn)足200℃高溫沖出要求;適用于濕煙囪運(yùn)行環(huán)境。

表3 XD005耐溫試驗(yàn)結(jié)果

4.3 附著力試驗(yàn)

鋼基體附著力試驗(yàn)，按照 ASTMD4541測(cè)試XD005防腐體系與鋼基的附著強(qiáng)度，多試樣多次測(cè)試，粘接強(qiáng)度(平均值)≥13MPa，明顯優(yōu)于玻璃鱗片、橡膠、玻璃鋼等襯里與鋼基的附著強(qiáng)度，完全能滿(mǎn)足煙囪防腐施工設(shè)計(jì)要求的粘接強(qiáng)度。

非金屬基體附著力試驗(yàn)，按照ASTMD4541測(cè)試XD005防腐體系于磚基、混凝土基體的粘接強(qiáng)度，粘接強(qiáng)度(平均值)≥1.8MPa，完全能滿(mǎn)足煙囪防腐施工設(shè)計(jì)要求的粘接強(qiáng)度。

4.4 試驗(yàn)總結(jié)

XD005防腐體系經(jīng)過(guò)耐腐耐溫抗?jié)B性能試驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析，得到如下結(jié)論:XD005防腐體系的力學(xué)性能，特別是抗拉強(qiáng)度優(yōu)于同類(lèi)材料;與鋼基、磚基、混凝土基體的附著力優(yōu)良;在180℃條件下正常使用，耐200℃溫度沖擊性能優(yōu)良;適用于濕煙囪運(yùn)行環(huán)境，具有很高的技術(shù)可行性。

［1］楊杰.濕法煙氣脫硫煙囪防腐技術(shù)探討［J］.電力環(huán)境保護(hù)，2005，(3):9 －10，27.

［2］楊 杰，宋曉紅.濕法煙氣脫硫機(jī)組煙囪防腐措施［J］.河北電力技術(shù)，2006，(2):33 －34，37.

［3］ASTM D4541，Standard Test Method for Pull－ Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers［S］.

［4］ASTM D648，Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load in the Edgewise Position［S］.

［5］GB/T 1040.2－2006/ISO527.2，拉伸性能測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［6］GB/T 3854－2005，纖維增強(qiáng)塑料巴氏(巴柯?tīng)?硬度試驗(yàn)方法［S］.

［7］ASTM E96 － 10，Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials［S］.

［8］ASTM D6137 －97(R2004)，Sulfuric Acid Resistance of Polymer Linings for Flue Gas Desulfurization Systems［S］.

Discussion on feasibility of a new preservative system applied to wet chimney

Characteristics and corrosiveness of the fuel gas after desulfurization are discussed and the experiments has proved the technical feasibility of using XD005 as lining in the stack.

desulfurization;wet stack;anti－corrosion;XD005;technical feasibility

X701.3

B

1674－8069(2012)03－061－02

2012-02-16;

2012-05-08

潘忠文(1967-)，男，四川成都人，高級(jí)工程師，主要從事腐蝕與防護(hù)研究。E－mail:panzw67@163.com