一種新防腐體系應用于濕煙囪的可行性探討

潘忠文，張學雙

(成都龍泉防腐工程有限公司，四川成都 610100)

一種新防腐體系應用于濕煙囪的可行性探討

潘忠文，張學雙

(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及腐蝕性，通過試驗驗證討論了XD005防腐體系應用于濕煙囪內壁防腐的技術可行性。

脫硫;濕煙囪;防腐;XD005;技術可行性

1 濕煙囪腐蝕概述

濕法脫硫后的煙氣濕度大、溫度低、易出現結露等現象。煙氣中的水汽結露后，主要依附于煙囪內壁流至排液口排出。而脫硫處理后的煙氣中還含有硝酸、氟化氫和氯化物等強腐蝕性物質，形成腐蝕強度高、滲透性強、且較難防范的稀酸。濕法脫硫工藝的脫硫效率很高，但對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，對煙囪的腐蝕隱患并未消除;相反脫硫后的煙氣環境使腐蝕狀況進一步加劇［2］。

2 國內外煙囪防腐技術現狀

目前，國燃煤電廠大多數已建設脫硫實施，煙囪防腐技術大致有4種方案:①合金類:鈦合金板、鎳合金板等。特點是整體使用壽命長，防腐蝕效果好;缺點是造價高、技術難大、工期長。因技術難度高，焊接質量常達不到設計要求，造成基體腐蝕加速，煙囪內壁腐蝕嚴重，且設計僅能應用于鋼基體煙囪;②砌體類:發泡玻化磚體系、耐酸陶瓷磚體系等。特點是工期短、造價較高、能在磚基和鋼基煙囪上廣泛應用;缺點是粘膠劑耐溫差，須設置噴淋降溫系統;質量隱患多，滲漏事故多。運行后，膠體老化嚴重，防腐體系易脫落、剝離，易發生冷凝液滲漏;③涂料類:玻璃鱗片、薩維真、VP涂料、OM涂料等。特點是施工技術難度低、工期短、磚基和鋼基煙囪均能適用;缺點是磚基煙囪基體差，附著力差、涂層均一性差、涂層抗滲耐溫性能差。涂層開裂、脫落嚴重，運行后滲點眾多;④玻璃鋼煙囪。特點是整體成型，耐蝕耐溫、抗滲透性能良好;缺點是一般只適用于新煙囪建設，對防火要求特別高。

3 XD005防腐體系簡介

XD005防腐體系是澳大利亞Peerless Industrial Systems公司于二十世紀90年代初研發，該防腐系統從1996年開始應用于電站、電廠等煙囪及FGD防腐，至今已有15年行業歷史。該系統具有以下優點:優異的耐化性/耐磨損性能。可長時間耐40%以下的各種酸，材料中含陶瓷成分，堅固耐磨，相比玻璃磚及涂料類耐磨性大幅提高;無毒性、阻燃性:材料采用專有技術由環氧樹脂改性制成，具有無毒、阻燃的特性，可有效保證施工人員健康及避免火災事故的發生;耐高溫及高低溫交替運行。可長期180℃以下及高溫干煙氣與低溫濕煙氣交替環境中運行，短期耐高溫達200℃;易操作，采用饅涂施工，施工時間短，工藝簡單，利于質量控制;對舊煙囪結構體負擔小。XD005防腐體系是一種高性能、非溶劑型環氧聚合物襯里，適用于鋼結構、混凝土和磚表面的防腐防護處理，成品襯里系統熱變形溫度超過160℃，實際條件可超過200℃。

4 XD005防腐體系性能試驗

取XD005材料制作樣塊若干，試樣測定的各項原始數據(多試樣多次測定后取平均值)見表1。

表1 XD005試樣測定原始數據

4.1 耐腐蝕試驗

分別進行了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，測試試樣性能數據，結果見表2。試樣巴氏硬度為38Ha。

試驗結果發現，XD005試樣顏色無變化，厚度無變化，表面無腐蝕破壞痕跡，折斷面無滲透、無腐蝕破壞痕跡。通過腐蝕試驗測試，XD005在50℃混酸、5%硫酸中具備耐蝕抗滲透性能。

表2 XD005耐腐蝕試驗結果

通過煙囪冷凝液浸泡腐蝕試驗測試，XD005具備耐煙囪冷凝液腐蝕抗滲透性能，完全能滿足模擬煙囪運行環境。

4.2 耐溫試驗

分別進行了180℃老化試驗、200℃沖擊試驗、干濕交替腐蝕及冷熱交替沖擊試驗。試驗條件分別為:180℃連續加熱30d;200℃連續加熱24h，循環試驗30次;室漸浸入20%硫酸溶液1h→取出常溫垂直曬干15min→177℃烘箱內烘烤16±1h→取出室溫冷卻4～6h。測試試樣的性能數據見表3。試樣顏色變成褐色，表面無燒蝕碳化破壞痕跡，折斷面僅表層變成淺褐色，試塊無翹曲、開裂、分層等高溫破壞痕跡。通過耐溫試驗，XD005防腐體系能在180℃條件下長時間連續運行;完全滿足200℃高溫沖出要求;適用于濕煙囪運行環境。

表3 XD005耐溫試驗結果

4.3 附著力試驗

鋼基體附著力試驗，按照 ASTMD4541測試XD005防腐體系與鋼基的附著強度，多試樣多次測試，粘接強度(平均值)≥13MPa，明顯優于玻璃鱗片、橡膠、玻璃鋼等襯里與鋼基的附著強度，完全能滿足煙囪防腐施工設計要求的粘接強度。

非金屬基體附著力試驗，按照ASTMD4541測試XD005防腐體系于磚基、混凝土基體的粘接強度，粘接強度(平均值)≥1.8MPa，完全能滿足煙囪防腐施工設計要求的粘接強度。

4.4 試驗總結

XD005防腐體系經過耐腐耐溫抗滲性能試驗的現象和數據分析，得到如下結論:XD005防腐體系的力學性能，特別是抗拉強度優于同類材料;與鋼基、磚基、混凝土基體的附著力優良;在180℃條件下正常使用，耐200℃溫度沖擊性能優良;適用于濕煙囪運行環境，具有很高的技術可行性。

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

［2］楊 杰，宋曉紅.濕法煙氣脫硫機組煙囪防腐措施［J］.河北電力技術，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，拉伸性能測定標準［S］.

［6］GB/T 3854－2005，纖維增強塑料巴氏(巴柯爾)硬度試驗方法［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，高級工程師，主要從事腐蝕與防護研究。E－mail:panzw67@163.com