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高空防腐工程

烟囱整体喷涂碳化硅杂化聚合物多层复合材料防腐中的应用

作者: 来源: 日期:2016-07-31 15:12:10 人气:101

烟囱整体喷涂碳化硅杂化聚合物多层复合材料防腐中的应用

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一、脱硫烟气的腐蚀性与国内脱硫烟囱防腐蚀现状

◆ 燃煤电厂通过烟囱排放的烟气,虽然在脱硫后SO2含量降低了95%,但湿法脱硫工艺对SO3的除去效果并不高(仅有30%左右),特别是设置脱硝装置后进入烟囱的SO3含量还有增加。

◆ 经湿法脱硫后的烟气湿度增加,温度降低(通常为45~55℃),湿烟气更容易在烟囱内壁结露,造成烟气中的SO3溶解形成腐蚀性很强的稀硫酸(PH值为2~3左右)。

◆ 同时由于温度的降低,烟气自拔力减小,造成烟囱处于正压运行,从而增加了腐蚀性酸液对筒壁的渗透侵蚀。

◆ 此外,烟气中携带的HCl、HF、NO2等也会溶于冷凝液中,形成腐蚀介质。

1)、烟气冷凝物中氯化物或氟化物的存在将提高腐蚀程度,在20℃和1个标准大气压下,氟化氢、氯元素和氯化氢的质量分数超过0.025%、0.1%和0.1%时,腐蚀等级(化学荷载)为高级。

2)、处于烟气脱硫系统下游的浓缩或饱和烟气条件通常被视为高腐蚀等级。

3)、含有硫氧化物的烟气腐蚀等级按SO2的含量值确定;凝结过程为SO2离子与水蒸气结合成为亚硫酸,对烟囱造成腐蚀。

4)、亚硫酸的露点温度取决于烟气中SO2的浓度,一般约为65℃。稍高于水的露点。在同样的温度下,还会有盐酸、硝酸等酸液。

5)、尽管在烟气脱硫过程中已除去大部分的氧化硫,但在净化装置下游,随着氧化硫含量的减少,烟气的湿度增大,温度降低。当温度低于80℃时,氧化硫形成酸液。此外,净化后的烟气中还含有氯化物。

6)、烟气中的氯离子遇到水蒸汽形成氯酸,化合温度约为60℃,当低于氯酸露点温度时,即使是很少的氯化物也会造成严重腐蚀。

目前国内烟囱防腐材料的类型和使用情况

  目前,国内火力发电厂烟囱防腐所采用的材料涉及种类较多,主要有钛合金、发泡砖、VEGF鳞片胶泥体系、OM涂料、杂化聚合物材料、聚脲弹性体系等。

目前,前期烟囱防腐大多采用鳞片胶泥、OM涂料、 RHF涂料、 聚脲防腐的脱硫烟囱,均在短期内出现了严重腐蚀和渗漏,国产泡沫砖(发泡玻璃砖、玻化陶瓷砖)的烟囱也有较多案例出现了不同程度的开裂、脱落、渗透现象,对电厂的安全运行带来影响,造成很大的经济损失。

 采用钛钢复合板和进口玻璃砖的情况则相对好一些。但钛钢复合板和进口玻璃砖造价比涂料防腐和国产玻璃砖昂贵得多,同时由于其施工复杂、工作面难于监控,防腐的成败会可能因一处焊接或粘接缺陷导致防腐失败,施工周期长、造价高,不易维修等限制了大面积使用。

二、杂化聚合物多层复合材料材料介绍www.y66666.com

   杂化聚合物多层复合材料系列材料,是采用美国的先进材料技术和进口原材料,结合我国火电行业烟气脱硫系统的防腐蚀需要,在国内知名高校和研究院防腐蚀专家的指导下,经过进一步改性合成而研制开发的脱硫系统防腐系列材料。

 ◆ 整体喷涂型脱硫烟囱碳化硅杂化聚合物多层复合防腐蚀内衬;

  ◆ 脱硫烟道防腐蚀材料;

 ◆ 脱硫系统及管道耐磨防腐蚀内衬;

杂化聚合物整体喷涂工艺

为了解决燃煤电厂脱硫烟囱所面临的严重腐蚀问题,我公司在国内进行了大量的工程案例调研和脱硫烟囱防腐蚀技术专家走访,最后在拥有丰富工程经验的知名防腐蚀专家的指导下,通过调查、分析发达国家脱硫烟囱防腐蚀案例和技术成果,基于美国30多年来采用玻璃钢烟囱所获得的优异使用性能,决定借鉴美国玻璃钢烟囱的防腐蚀原理,将美国玻璃钢烟囱防腐蚀内衬的技术原理和杂化聚合物材料技术引进中国,用于国内脱硫烟囱的防腐蚀工程:

即:采用能够满足防腐蚀耐温要求和热胀冷缩需要、施工简便的杂化聚合物多层复合材料,通过专用喷涂机械,直接将杂化聚合物树脂和耐腐蚀玻璃纤维,喷涂到脱硫烟囱内表面,从而形成类似于玻璃钢烟囱防腐蚀内衬的杂化聚合物多层复合材料整体喷涂型脱硫烟囱防腐蚀内衬结构。

美国玻璃钢烟囱采用耐腐蚀、耐温型环氧乙烯基酯树脂,但是,该材料对加工环境温度及配料比要求很高,很难适应脱硫烟囱的现场施工环境。例如,某进口品牌的防腐蚀材料直接使用这类材料,失败案例众多;

杂化聚合物多层复合材料材料以无溶剂型呋喃-环氧为共固化树脂体系,通过分子结构设计合成出的改性固化剂及共固化促进剂,很好地解决了呋喃树脂、环氧树脂在室温下进行杂化的难题,使呋喃树脂、环氧树脂固化产物形成互穿网络的交联结构,既保留了呋喃树脂的耐热性、耐腐蚀性,又保留了环氧树脂的粘结性和高强度。

 用该树脂体系配合耐化学腐蚀玻璃纤维,采用专业双组份喷射设备,可在钢、混凝土、砖内衬等材质的烟囱内壁表面,经一次喷射成型2~5mm整体防护层,实现对脱硫烟囱结构的整体性防护。

与国内使用的同类产品相比:具有如下优点:

杂化聚合物采用共固化体系形成的杂化产品,提高了防腐蚀层与基材(钢、混凝土、耐酸砖等)的粘结性; 杂化聚合物杂化形成的互穿网络交联结构,使固化后形成的防腐蚀层,耐热性及冷-热交变冲击性更加优异;杂化聚合物采用无溶剂配方,树脂固化时无挥发性小分子溢出,提高了该材料的抗渗性,施工过程更加安全;室温固化,现场施工性好。

 200℃烟气中60分钟,不碳化、开裂、起泡和穿孔;

长期处于110~160℃烟气,不碳化、开裂、起泡和穿孔;   

长时间处于45~90℃湿烟气中,材料不碳化、开裂、气泡和穿孔;

 从200℃骤冷至30℃、循环10次,与钢材不脱粘,不起泡;(目前国内同类产品在200℃下,就会与钢材脱开);

5%HCl溶液80℃腐蚀20天,弯曲模量保留率大于85%;5%HCl溶液25℃腐蚀30天,弯曲模量保留率大于90%,

交变湿热老化60℃ / 93%湿度 12小时后,再在 25℃/ 93%湿热 12小时,30次循环后,弯曲模量保留率大于98%。


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