煙囪防腐技術(shù)應(yīng)用及可行性研究

1、華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院煙囪防腐技術(shù)應(yīng)用煙囪防腐技術(shù)應(yīng)用及可行性研究及可行性研究華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院2013.3華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院煙囪運(yùn)行面臨的問題煙囪運(yùn)行面臨的問題煙囪防腐項(xiàng)目的技術(shù)路線煙囪防腐項(xiàng)目的技術(shù)路線煙囪防腐技術(shù)應(yīng)用面臨的問題煙囪防腐技術(shù)應(yīng)用面臨的問題煙囪防腐技術(shù)分類與發(fā)展煙囪防腐技術(shù)分類與發(fā)展典型煙囪防腐技術(shù)的應(yīng)用研究典型煙囪防腐技術(shù)的應(yīng)用研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容煙囪防腐技術(shù)選型的簡單介紹煙囪防腐技術(shù)選型的簡單介紹華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院煙氣經(jīng)濕法脫硫后溫度顯著降低至露點(diǎn)附近形成煙氣經(jīng)濕法脫硫后溫度顯著降低至露點(diǎn)附近形成PH值值

2、1.32.5的的強(qiáng)腐蝕性冷凝液，對(duì)于無強(qiáng)腐蝕性冷凝液，對(duì)于無GGH煙囪，煙囪，600MW機(jī)組每小時(shí)冷凝液機(jī)組每小時(shí)冷凝液量高達(dá)量高達(dá)810噸，同時(shí)低溫?zé)煔庑纬烧龎杭铀倮淠合騼?nèi)壁腐蝕噸，同時(shí)低溫?zé)煔庑纬烧龎杭铀倮淠合騼?nèi)壁腐蝕濕煙氣進(jìn)入煙囪形成湍流，攜帶液滴與粉塵對(duì)煙囪內(nèi)壁產(chǎn)生強(qiáng)烈濕煙氣進(jìn)入煙囪形成湍流，攜帶液滴與粉塵對(duì)煙囪內(nèi)壁產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷，伴隨著腐蝕性冷凝液的腐蝕作用，內(nèi)壁損傷更加嚴(yán)重沖刷，伴隨著腐蝕性冷凝液的腐蝕作用，內(nèi)壁損傷更加嚴(yán)重機(jī)組運(yùn)行中會(huì)有多種原因使得煙氣溫度發(fā)生起伏導(dǎo)致煙囪內(nèi)襯面機(jī)組運(yùn)行中會(huì)有多種原因使得煙氣溫度發(fā)生起伏導(dǎo)致煙囪內(nèi)襯面受熱沖擊的影響（或干濕變化），同時(shí)內(nèi)襯材料可能

3、因?yàn)闊煔鉁厥軣釠_擊的影響（或干濕變化），同時(shí)內(nèi)襯材料可能因?yàn)闊煔鉁囟瘸霾牧显S用溫度導(dǎo)致失效度超出材料許用溫度導(dǎo)致失效低溫腐蝕低溫腐蝕煙氣沖刷煙氣沖刷溫度起伏溫度起伏華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院腐蝕明顯或嚴(yán)重的煙囪腐蝕明顯或嚴(yán)重的煙囪29%華電集團(tuán)華電集團(tuán)79根煙囪腐蝕根煙囪腐蝕情況統(tǒng)計(jì)分析情況統(tǒng)計(jì)分析無無GGH煙囪腐蝕情況嚴(yán)重?zé)焽韪g情況嚴(yán)重有有GGH煙囪亦面臨腐蝕問題煙囪亦面臨腐蝕問題華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院1.板材類板材類2.貼面類貼面類3.涂料類涂料類主要形主要形式式 鈦鋼復(fù)合板、貼面類內(nèi)襯、鈦鋼復(fù)合板、貼面類內(nèi)襯、FRP內(nèi)筒、內(nèi)筒、GD-APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層雜化聚

4、合結(jié)構(gòu)層 二、煙囪防腐技術(shù)的發(fā)展與分類二、煙囪防腐技術(shù)的發(fā)展與分類新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏；新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏；專業(yè)人才、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)缺少；專業(yè)人才、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)缺少；產(chǎn)品技術(shù)混雜、招標(biāo)實(shí)施不合理。產(chǎn)品技術(shù)混雜、招標(biāo)實(shí)施不合理。市場情市場情況況華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院國內(nèi)電廠現(xiàn)場調(diào)國內(nèi)電廠現(xiàn)場調(diào)研研36根采用不同根采用不同防腐技術(shù)的煙囪，防腐技術(shù)的煙囪，21根存在不同程根存在不同程度的腐蝕、磨損度的腐蝕、磨損或滲液現(xiàn)象。或滲液現(xiàn)象。受調(diào)研防腐技術(shù)主要為目前應(yīng)用較為廣泛的三大類材料類中的鈦鋼復(fù)受調(diào)研防腐技術(shù)主要為目前應(yīng)用較為廣泛的三大類材料類中的鈦鋼復(fù)合板、泡沫玻璃磚、?；沾纱u、合板、泡沫玻璃磚

5、、?；沾纱u、APC雜化聚合等雜化聚合等 三、典型煙囪防腐技術(shù)的應(yīng)用研究三、典型煙囪防腐技術(shù)的應(yīng)用研究華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院鈦金的應(yīng)用發(fā)展1958年國內(nèi)鈦金工業(yè)開始建立20世紀(jì)80年代美國等國家開始應(yīng)用于煙囪2003年漳州厚石電廠防腐原理 鈦的耐蝕性來源于鈍化膜表面處于穩(wěn)定狀態(tài)的介質(zhì)。鈦金屬表面氧化性介質(zhì)構(gòu)成的鈍化膜，在濕氣、空氣和許多含氧環(huán)境中幾乎瞬間就形成且能自我快速修復(fù)。氧化膜的氧化程度越高，表面防腐能力越強(qiáng)。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院技術(shù)面臨的問題：技術(shù)面臨的問題：華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院鈦材的選擇工業(yè)純鈦牌號(hào)與化學(xué)成分性能：GB/T 8547-20

6、06 焊接材料：GB/T3623 厚度應(yīng)滿足30年使用華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院經(jīng)了解，最近大唐黃島電廠鈦鋼復(fù)合板發(fā)生泄露事故應(yīng)用情況調(diào)研應(yīng)用情況調(diào)研華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院 玻璃鋼（FRP）是一種纖維增強(qiáng)塑料，是由高級(jí)玻璃纖維和熱固性樹脂復(fù)合而成的兼具結(jié)構(gòu)性和功能性的新型復(fù)合材料，其中玻璃纖維為增強(qiáng)相提供 FRP的強(qiáng)度和韌性，樹脂為基體相提供 FRP的耐化學(xué)性。FRP材料具有優(yōu)良的防腐能力，對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。材料概述應(yīng)用發(fā)展情況FRP內(nèi)筒目前是美國等國家的新建煙囪的主流防腐形式，截止到目前，美國90%的新建煙囪均采用的

7、FRP內(nèi)筒進(jìn)行防腐，國內(nèi)由于2006年使用FRP內(nèi)筒的山東辛店某新建電廠施工失誤導(dǎo)致整個(gè)內(nèi)筒失火燃燒后，至今無大型電廠使用FRP內(nèi)筒案例。目前FRP內(nèi)筒主要用于小型發(fā)電廠以及部分電廠的煙塔合一項(xiàng)目。但最近已有某集團(tuán)的新建電廠已經(jīng)批準(zhǔn)了采用玻璃鋼內(nèi)筒進(jìn)行基建煙囪防腐，目前并未投產(chǎn)。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院FRP樹脂與纖維的選擇非常重要；樹脂與纖維的選擇非常重要；FRP纏繞過程的控制非常重要；纏繞過程的控制非常重要；由于由于FRP的成型特點(diǎn)（的成型特點(diǎn)（FRP為分段整體成型），目前不太適用于改造煙囪；為分段整體成型），目前不太適用于改造煙囪；FRP內(nèi)容對(duì)溫度要求較高，對(duì)于溫度可能出現(xiàn)起

8、伏的煙囪來說，該內(nèi)筒可能不太適用；內(nèi)容對(duì)溫度要求較高，對(duì)于溫度可能出現(xiàn)起伏的煙囪來說，該內(nèi)筒可能不太適用；技術(shù)面臨的問題：技術(shù)面臨的問題：華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院材料的選擇液體樹脂指標(biāo)：GB/T8237 阻燃性能：LOI 28/32（樹脂含量大于35%）富樹脂層玻璃纖維短切氈質(zhì)量：GB/T17470結(jié)構(gòu)層玻璃纖維纏繞紗、單向布：E型玻璃纖維布，GB/T18369，GB/18370華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚防腐形式 泡沫玻璃磚防腐內(nèi)襯主要由泡沫玻璃磚、粘膠劑與底膠構(gòu)成，底膠解決表面處理后的防銹與粘結(jié)功能，粘膠劑提供阻斷氣液內(nèi)滲以及系統(tǒng)柔性的作用，泡沫玻璃磚為防腐系

9、統(tǒng)的骨架，提供保溫、防沖刷以及一定的防滲作用（抗HF酸之外的腐蝕）。材料的分類泡沫玻璃磚：含硼泡沫玻璃磚（賓高德、振申），廢玻璃泡沫玻璃磚；粘膠劑：改性聚氨酯瀝青膠（賓高德），改性硅橡膠（硅寶，富硅）。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院第一種：硼酸泡沫玻璃磚與聚氨酯瀝青膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡稱第一種：硼酸泡沫玻璃磚與聚氨酯瀝青膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡稱#1內(nèi)襯，賓內(nèi)襯，賓高德屬于該形式的代表），高德屬于該形式的代表），#1防腐內(nèi)襯采樣防腐內(nèi)襯采樣5家電廠家電廠14臺(tái)機(jī)組臺(tái)機(jī)組8根煙囪；根煙囪；第二種：硼酸泡沫玻璃磚與改性硅橡膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡稱第二種：硼酸泡沫玻璃磚與改性硅橡膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡

10、稱#2內(nèi)襯），內(nèi)襯），#2防腐內(nèi)襯采樣防腐內(nèi)襯采樣4家電廠家電廠10臺(tái)機(jī)組臺(tái)機(jī)組6根煙囪；根煙囪；第三種：國產(chǎn)廢玻璃制造的泡沫玻璃磚與改性硅橡膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡稱第三種：國產(chǎn)廢玻璃制造的泡沫玻璃磚與改性硅橡膠構(gòu)成的防腐內(nèi)襯（簡稱#3內(nèi)襯），內(nèi)襯），#3防腐內(nèi)襯采樣防腐內(nèi)襯采樣7家電廠家電廠 16臺(tái)機(jī)組臺(tái)機(jī)組 9根煙囪。根煙囪。泡沫玻璃磚內(nèi)襯的分類華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院技術(shù)面臨的問題：技術(shù)面臨的問題：華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚內(nèi)襯的選擇泡沫玻璃磚：盡量選擇含硼泡沫玻璃磚 膠粘劑：聚氨酯瀝青或改性硅膠（硅寶）泡沫玻璃磚的性能指標(biāo)華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究

11、院泡沫玻璃磚內(nèi)襯的選擇膠粘劑的性能指標(biāo)華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚施工要點(diǎn)表面處理應(yīng)到位：GB/T8923，GB/50212（鋼基底），磚基底宜采用噴砂處理，表面含水率應(yīng)不高于3%，酸堿度應(yīng)在PH6PH8；玻璃磚背膠應(yīng)涂抹完全飽滿，最好在基底整體涂膠后再粘貼玻璃磚；根據(jù)調(diào)研結(jié)果分析，泡沫玻璃磚底膠沒平米用量至少應(yīng)達(dá)到9公斤以上，最好應(yīng)達(dá)到11公斤/平米以上。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚脫落情況泡沫玻璃磚脫落情況膨脹節(jié)處玻璃磚脫落情況膨脹節(jié)處玻璃磚脫落情況華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究

12、院陶瓷?；u防腐形式 泡沫玻璃磚防腐內(nèi)襯主要由?；沾纱u、粘膠劑與底膠構(gòu)成，底膠解決表面處理后的防銹與粘結(jié)功能，粘膠劑提供阻斷氣液內(nèi)滲以及系統(tǒng)柔性的作用，?；沾纱u為防腐系統(tǒng)的骨架，提供保溫、防沖刷以及一定的防滲作用，具有優(yōu)于玻璃磚的力學(xué)性能。2004年2008年至今建筑保溫?zé)焽璺栏ㄆ鲋问剑焽璺栏ùu膠形式）華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院n施工時(shí)間短，造價(jià)與泡沫玻璃磚接近，適用于改造電廠；n?；沾纱u體運(yùn)行情況良好，未發(fā)生開裂以及磨損等情況，具有較好的力學(xué)性能，在抗裂、抗磨損方面強(qiáng)于泡沫玻璃磚；n用膠量對(duì)泡沫玻璃磚防腐內(nèi)襯有重大影響，用膠量不夠?qū)е滤嵋褐苯油ㄟ^縫隙與內(nèi)筒接觸導(dǎo)致腐蝕

13、；n磚、膠系防腐內(nèi)襯粘貼數(shù)量，有效的施工監(jiān)管及良好的施工設(shè)計(jì)方案對(duì)防腐內(nèi)襯的正常運(yùn)行具有重要意義技術(shù)面臨的問題：技術(shù)面臨的問題：華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院?；沾纱u內(nèi)襯的選擇陶瓷?；u的性能指標(biāo)華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚內(nèi)襯的選擇膠粘劑的性能指標(biāo)華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院泡沫玻璃磚施工要點(diǎn)由于同屬磚膠體系，?；沾纱u內(nèi)襯施工要點(diǎn)與泡沫玻璃磚內(nèi)襯一致。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院共調(diào)研4家電廠4根煙囪，該類防腐內(nèi)襯目前整體應(yīng)用情況較好，主要存在問題及原因有：用膠量較低導(dǎo)致磚體之間的磚縫膠粘劑填充不飽滿使得磚體存在一定的吸水現(xiàn)象；施工控制不嚴(yán)磚縫之間

14、粘膠劑填充不密實(shí)導(dǎo)致有滲水現(xiàn)象。陶瓷?；u應(yīng)用情況華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院 GD-APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)是最近國內(nèi)出現(xiàn)頻率較高的煙囪防腐內(nèi)襯涂層技術(shù)，GD-APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)源于美國先進(jìn)聚合涂料（Advanced Polymer Coatings）公司的高科技產(chǎn)品PowerLine784。成膜物中含特有的“有機(jī)一無機(jī)”多官能團(tuán)均聚致密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，理化性能優(yōu)異，具有較好的柔韌性，國內(nèi)使用的GD-APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層是在784涂料基礎(chǔ)上的改進(jìn)技術(shù)的概述處理工藝表面預(yù)處理底涂施工結(jié)構(gòu)層噴涂表面光潔耐磨層噴涂華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院 APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層與一般樹脂類防腐

15、涂料類似，固化劑用量、底層的處理以及施工環(huán)境條件對(duì)APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層的效果均有重要影響；APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層質(zhì)量控制較難。 APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層雖然進(jìn)行了柔性改良，固化后涂層依然存在較大收縮，易導(dǎo)致涂層出現(xiàn)了缺陷，如果固化劑加入量過少，涂層則易出現(xiàn)起皮等現(xiàn)象；煙囪運(yùn)行過程中，溫度可能會(huì)發(fā)生起伏，APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層與基體間存在應(yīng)力易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層失效。 技術(shù)面臨的問題：技術(shù)面臨的問題：華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院典型的泄漏形貌典型的泄漏形貌鼓包、起皮等現(xiàn)象鼓包、起皮等現(xiàn)象技術(shù)應(yīng)用情況調(diào)研華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院防腐技術(shù)的選型防腐材料的選擇施工質(zhì)量的控制1、煙囪的具體結(jié)構(gòu)形

16、式及特點(diǎn)；2、機(jī)組容量與所處環(huán)境（重要性）；3、煙囪面臨的運(yùn)行環(huán)境；4、煙囪的腐蝕情況（是否有修復(fù)價(jià)值）；1、防腐原材料成分是否滿足本技術(shù)與環(huán)境下防腐要求；2、防腐原材料的性能是否滿足本技術(shù)與環(huán)境下防腐要求；1、施工工藝是否滿足要求；2、施工所用原料是否滿足用量要求；3、防護(hù)方案細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)是否合理；華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院前期方案可行性研究工作1、煙囪結(jié)構(gòu)安全性能鑒定;2、煙囪冷凝液化學(xué)成分分析；3、機(jī)組與煙囪特性分析；4、防腐技術(shù)方案選型方案的設(shè)計(jì)工作1、根據(jù)可行性研究工作內(nèi)容，對(duì)項(xiàng)目提出具體的、詳細(xì)的防腐蝕方案；2、對(duì)細(xì)節(jié)部分處理工藝提出詳細(xì)方案；防腐施工與施工質(zhì)量控制過程1、盡

17、量選擇具有相應(yīng)資質(zhì)與良好業(yè)績的施工單位；2、對(duì)施工原材料、原材料用量，加工質(zhì)量進(jìn)行全過程的檢驗(yàn)監(jiān)督；華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院單筒煙囪殘余壽命小于殘余壽命小于5年年 可采用APC雜化聚合物等涂料類防腐材料進(jìn)行改造；殘余壽命大于殘余壽命大于5年年 300MW及以下非供熱機(jī)組：當(dāng)腐蝕層大于10mm時(shí)可采用防腐磚砌筑方案，當(dāng)腐蝕層小于10mm時(shí)可選用膠磚方案進(jìn)行防護(hù)（優(yōu)先選擇?；u、#1或#2玻璃磚）； 供熱機(jī)組及600MW以上機(jī)組：可優(yōu)先選用鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒方案，如考慮到經(jīng)濟(jì)性可選用膠磚方案進(jìn)行防護(hù)（優(yōu)先選擇?；u、#1或#2玻璃磚）；華電電力科學(xué)研究院

18、華電電力科學(xué)研究院磚內(nèi)筒煙囪300MW及以下非供熱機(jī)組可優(yōu)先選用膠磚方案；供熱及600MW以上機(jī)組可優(yōu)先選擇重立鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒的方案；鋼內(nèi)筒煙囪單鋼套筒：300MW及以下非供熱機(jī)組可優(yōu)先選用膠磚方案；供熱及600MW以上機(jī)組可優(yōu)先選擇鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒的方案，亦可選用膠磚方案；多管式結(jié)構(gòu)：可優(yōu)先選擇鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒或膠磚方案。華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院煙氣壓力當(dāng)煙囪內(nèi)煙氣壓力高于0.023MPa時(shí)，應(yīng)盡量選用鈦鋼復(fù)合板等整體式防腐方案；大煙囪內(nèi)煙氣壓力低于0.023MPa時(shí)，可優(yōu)先考慮膠磚防腐方案；華電電力科學(xué)研究院華電電力科學(xué)研究院在合理控制成本的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的進(jìn)行防腐材料選擇、在合理控制成本的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的進(jìn)行防腐材料選擇、施工設(shè)計(jì)、施工過程控制是保證煙囪防腐技