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火电厂湿烟囱内壁的腐蚀与防护
前言 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家，大气污染属煤烟型污染，粉尘、SO2、Nox是我国大气的主要污染物，同时也导致了较多的重腐蚀情况。
火力发电厂烟囱的建设需要花费大量的资金，而经脱硫后所排放的烟气会对烟囱内壁产生极强的腐蚀作用，使烟囱的使用寿命降低，因此湿烟囱内壁的腐蚀与防护是相关技术专家高度关注的技术问题之一，也是烟囱设计和建造时一项很重要的内容。
电厂中煤燃烧后烟气的基本成份是CO2、H2S、HCl、HF、H2O、SO2、SO3、CO、NOx和含S有机物等，其中SO2、SO3 HCl与水结合生成强腐蚀性的、亚和，从而形成对烟囱内壁的强腐蚀态势。
根据调查各电厂因燃煤煤质的不同，其烟气脱硫后所含的上述腐蚀物有一定差别，但大多数情况下，这些腐蚀物的含量均较高。为了了解烟囱内腐蚀介质的成份、浓度及其在烟囱内的分布状况，我们与华北电力设计院、山东电力咨询院合作，在全国对脱硫烟气及脱硫烟囱凝结水进行了现场采集，并对水质进行了全面的分析，对其腐蚀性做了检测，获得了烟气腐蚀的手资料。
在实验室对其湿法脱硫后的烟囱工况进行了模拟，研究了烟囱内壁腐蚀介质的凝集、浓度及其变化规律，并据此结果和烟囱的事故温度试验研究出了防腐效果显著、使用寿命长、施工方便且使用费用较低的防腐材料。
2004-2005年我公司和西安交通大学高分子材料系联合研制开发的HF83型RHF专用防腐漆, 专门用于火电厂烟囱内壁和烟气脱硫装置。此产品以特种防腐树脂和进口玻璃鳞片为主要原料，固化后漆膜具有超强耐化学品和耐浸透性,可长期耐1600C高温,短期耐2500C高温，并具有非常稳定的物理机械性能。
2006年3月16日在北京中国电机工程学会电力土建专委会委托专家组对我公司研发的HF83型RHF “天元重防腐特种涂料产品”进行了技术评审，与会专家认为该研究项目在解决火电厂湿法脱硫及排烟筒等防腐领域的技术难题方面有所创新，具有国内先进水平。该产品可以在火电厂湿法脱硫烟囱排烟筒及相关行业的防腐工程
一、工程概况
本工程为水泥烟囱防腐刷航标工程
二、施工工艺
1、 工艺流程图：
施工前的准备--高空作业吊篮安装（同时划定安全区，并悬挂明显警示标志）吊篮检验--烟囱钢结构检查、加焊--除锈--钢结构刷环氧底漆二道--环氧云铁中漆一道--环氧面漆两道--烟囱筒壁人工找平--修补烟囱筒壁砼的裂纹--高压水枪清洗浮尘--烟囱外筒壁由上至下刷两道砼防腐漆--用高空砼结构航空标志涂料涂成红色--刷航标底漆 --道航标面漆--原字模刷漆--钢结构刷面漆二度（调和漆）--刷航标底漆 --工程总验收
2、具体施工工艺的要求
A、 涂装前砼表面和钢构件表面应符合设计要求和国家现行有关标准的规定，处理后的砼表面和钢构件表面不应有灰尘、开裂、起皮、脱壳、桔皮、油污水和毛刺等。
B、涂料涂装遍数、涂层厚度均应符甲方要求、总厚度不低于120微米。
C、基层处理完毕后，应尽快涂刷涂料，每遍涂料施工时，应在前一遍涂料干燥后进行。涂刷一时，不得随意在涂料中加入催干剂。
D、道涂装后起码需4-8h后才能达到表干，表干前不应涂装第二道。
E、涂刷后，4h严禁淋雨，如果在涂刷时遇雨，应将钢结构进行围护，防止粘染尘土和水气、影响涂层的附着力。
F、涂层作业气温应在5-38℃之间为宜，当空气湿度大于85%时，或构件表面有结露时，不宜进行涂层作业。
三、施工技术措施
（一）施工前的准备
A、施工现场与环境施工现场应隔离，避免与工序交叉作业，防止风吹雨淋。现场应配有湿度计、温度剂，保证施工环境相对湿度不大于80%，相对湿度以60%-70%较好。
B、技术准备这是至关重要的，在施工前要对工序和各种材料的性能了解清楚，按施工工艺严格操作。按照某一腐蚀环境的要求，即使选用了一个好的涂料品种，由于施工质量低而引起破坏，则仍得不到良好的防护涂层。在施工中应采取过程控制法，由技术员或现场质检人员控制每一工序质量，做好记录，尤其对前一道隐蔽工程部分，隐蔽前要有书面记录，并由有关技术人员认可签字。具体的准备工作还包括：
（1）涂装前应检查所有涂料的品种、型号、规格是否符合施工技术条件的规定。质量不合格或变质的涂料不能使用。
（2）涂装前对涂料的基本组成和性能以及施工方法进行了解，根据涂料各自的施工要求选择和确定适当的涂装工艺。
（3）由于涂料中各种成分的密度不同，一般涂料经过一定时间的贮存后，会出现程度不同的沉淀。因此，在涂装前必须将涂料搅拌至完全均匀。如发现结皮或颗粒，则应使用80-120目筛网过滤。如果结皮或颗粒现象严重则涂料基本上不能使用。
（4）一般涂料在出厂时已调节到适宜的施工粘度，不必再进行稀释处理。但在气温过高或过低的条件下，也可以添加适量的稀释剂以达到理想的涂装粘度。但稀释剂用量一般不应超过油漆本身重量的5%，且要根据产品要求选择配套的稀释剂。
（二）施工方法
本工程采用无脚手架悬吊作业进行施工，施工时施工人员采用三制，即φ20的尼龙绳作为悬吊主绳，φ20的尼龙绳作为绳，结合自身的带，每根悬吊主绳都配有防紧急坠落装置，以确保施工安全。
（三）涂装方法
本工程采用滚涂、刷涂相结合。
（四）技术要求
1、 表面处理
A、混凝土表面清理：在对混凝土表面进行防腐处理之前必须进行表面预处理、除去混凝土表面松动鼓起部份、对剥落严重点铲除、露出坚实基体、然后对混凝土表面进行清洗、除去表面的附着物、并对表面起到一定的毛化作用、并进行修补、太深的用腻子补平。
B、金属构件：在对烟囱爬梯、平台严重损坏的、采用拆除、修补、更新、要确保设备完好及人身安全、生产安全。表面采用钢丝刷、铲刀、砂纸等工具进行人工除锈局部采用机械打磨、刷底漆前将表面清洁干净、再涂刷底漆二遍、干燥后[12小时]面漆二度。
C、烟囱色环：对筒壁外表面140—210米标高处、刷成红白相间色环。要求达到较好的美观感观要求、红白、色界清晰、平直、无色泽混杂、各段色环色泽鲜艳、保光保色性能好、光洁性好、不易被污染、即使受污染也易于清洁复原。
D、对筒壁外表面160—165米标高处、采用红色马赛克贴年号字样、并用航空标志漆涂成红色。
2、钢构件基层处理
A、首先用铲刀铲除金属表面的灰尘、油污，翘起的漆皮、浮锈。
B、对死角积灰、积垢或锈蚀严重的边角用手工采用铲刀或工具铲除，对于锈蚀严重及氧化皮大部分脱落出现麻点、麻坑的部位，采用电动工具除锈，力求达到除锈效果。
C、原金属表面漆层完好，用钢丝刷和铲刀无法清除的部分可以保留，以使其具备刷新漆的标准。
D、在对钢结构检查除锈过程中、要对烟囱上6根避雷针及其地下引线检查、检查后将详细检查结果告知甲方。如有损坏经甲方确认后方可进行更换。
（五）主材的选择
（1）钢结构油漆：带锈防锈底漆、调和漆、稀料。
（2）色环油漆：采用兰陵牌J86—14氯化橡胶航空标志漆及专用稀料。
四、安全技术措施
本工程的特点是工期短，单一，质量和工艺要求高，高空作业程度高。为此，制定以下措施。
1、认真编制作业指导书中的安全文明施工措施。做到一切施工活动有安全施工措施，并指出该项作业的主要危险点和防范措施。无针对性安全措施和安全交底，严禁布置施工。
2、电气作业严格执行“电业安全工作规程”中的“二票三制”。
3、组织施工人员进行现场安全教育和安全方案的学习。熟识现场环境，明确安全要点，充分了解操作程序和规程。请厂方安全部门对施工人员进行安全教育，学习厂纪厂规，严格遵守甲方的各项安全制度。
4、施工时，所有施工人员必须戴好安全帽，系好安全带。
5、所有施工人员班前严禁酗酒。风力达到6级以上，阴雨天，严禁施工。登高施工人员，必须持劳动安全部门的有效操作证件，持证上岗。
6、高空作业用的尼龙绳，选择规格不低于φ20，必须有产品合格证。使用前，应做详细检查，不能有断股腐蚀等损坏。悬吊滑轮在使用前，应进行检查和测试，禁止使用不符合要求的滑轮。
江苏悦华公司在施工中采取了先进的工艺和可靠的质量保障措施，使上述工程均获得“样板工程”“工程”，受到有关业主的高度评价。
烟囱是最古老、最重要的防污染装置之一。烟囱的发明极早。当原始人发现火时，同时发现了这样一个道理：哪里有火，哪里必有烟。最早的烟囱即是室内的通气孔。当把“火”带进室内做饭和取暖时烟也随之而入。这就迫使人们不得不设法在屋顶和墙壁上开些通气孔，以此来驱除屋内的烟雾。这种方法作为一种规范的人类实践活动已保留了几十万年。人类曾花了很长的时间来改进大烟囱。过去学术界普遍认为：人类文明的发源地埃及和美索不达米亚气候温暖，因而家庭取暖也就没有成为一个紧迫的问题。，一个法国考察队宣布他们在幼发拉底河上游挖掘庞大的废墟城市马里时，发现了一座配备着许多烟囱的约有4000 年历史的宫殿。从而使上述观点得到改变。诚然，罗马人在发展设计新颖的热气取暖系统时，也大大地改进了烟囱。但流行的观点仍认为，“烟囱”这一慨念是1200 多年前由叙利亚人、埃及人以及犹太商人从东方引入西欧的。中国的单筒式钢筋混凝土烟囱为210米。的多筒式钢筋混凝土烟囱是秦岭电厂 212米高的四筒式烟囱。世界上已建成的高度超过 300米的烟囱达数十座，例如米切尔电站的单筒式钢筋混凝土烟囱高达368米。一般有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱三类。有玻璃钢烟囱其材质一般分为几种：铁质、石棉、陶质，这几种一般用在小的场所，如家庭、办公室等。另外还有用砖头建造的，多为圆柱替，上细下粗，一般用在工业的大厂房，如大锅炉、冶炼厂等.
脱硫方法在碳钢基层上使用：①先将表面除油去污，之后再进行除锈，除锈等级应满足不低于Sa2.0或St3标准。在锈面清理干洁后，用VEGF树脂打底，待干后施工。②用手工泥刀刮镘成1-2mm(每道)厚的VEGF胶泥层，数小时后即硬化，再按设计要求施工至规定厚度。一般在每涂1mm厚度时进行检测，以确认涂层是否有针孔及其它瑕疵。③在弯角或形状突变处适当增加厚度，或同FRP复合使用。④用VEGF树脂罩面一至二道。⑤VEGF鳞片胶泥涂层质量控制。VEGF鳞片胶泥涂层的质量好坏直接影响其耐腐蚀性能和使用寿命，因此应对VEGF鳞片胶泥涂层的质量加以严格控制。一般情况下，涂层的最终检测项目主要有：外观缺陷、硬度、针孔测试、厚度测试、锤击检查等。表2.3.5.2 胶泥用量表品 种 规 格用 量 (KG/M2)底涂(每道)胶泥层 (1mm厚)面涂(每道)金属面VEGF-1-M0.20～0.251.4～1.60.25VEGF-2-M0.15～0.201.3～1.50.203)防腐涂料层、耐酸浇筑料内衬构造钢内筒由厚度为10～18mm的钢板卷成弧形后焊接而成。钢内筒外面沿高度每6m左右间隔设置一个钢性环（T型钢或加劲角钢）。在检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置，以保证钢内筒的横向整体稳定。钢内筒采用耐*腐蚀钢板，在钢内筒结构设计计算时，预留2mm厚度的腐蚀富裕度。钢内筒内表面浇筑一层厚度为60mm的耐腐蚀混凝土防腐层。混凝土防腐层的胶结料为钾硅砂浆，混凝土防腐层内配有钢筋网，并与钢内筒有锚筋联结。钢内筒简图如下。4)工程应用国内北仑港电厂#1、#2 (600MW)机组（未脱硫）采用耐酸耐热料、韩城第二发电厂新建600MW机组（脱硫）采用钾水玻璃耐酸砂浆层内贴陶瓷耐酸板。这种耐腐做法的烟囱，日本国在有塔架及无塔架式钢烟囱上应用较多。根据国家“十一五”规划纲要的要求，到2010全国主要污染物排放量要比“十五”期末减少10%，相应需要削减SO2排放总量10%以上。为了达到此目标，我国的燃煤机组都要配套安装烟气脱硫设施。在我国燃煤机组脱硫基本上都采用石灰石，石膏脱硫技术，由于该技术它的载体就是水和石灰石，脱硫后烟气温度降低45摄氏度左右，并含有大量的水蒸气和SO2，在烟道和烟囱内部形成凝结水，凝结冰的主要成份就是H2SO4、HC1和其他腐蚀气体液体，对烟囱和烟道形成腐蚀，因此燃煤机组在脱硫后烟囱和烟囱防腐是重中之重需解决的问题。腐蚀是FGD系统中一个严重的问题，更是烟道和烟囱面临的必须解决的难题，就世界和中国对烟囱和和烟道的防腐,主要采用以下类型的四种防腐材料.(1)烟囱防腐材料—玻璃钢;(FRP)①由于玻璃钢化学腐蚀而且造价比高镍合金低,所以许多湿法脱离系统装置使用玻璃钢已取得了很好的效果,根据国外资料介绍,玻璃钢已在湿法脱硫系统以下方面获得了成功的应用:吸收塔塔体,石灰溶解槽,集液器,除雾器,浆液输送管道,烟道,烟囱.②由于玻璃钢内表光滑,不易积垢,耐磨耐酸.所以在流速很高及颗粒物浓度较高的区域通常都有比较好的效果.玻璃钢系列的防腐材料在国内市场上比较常见的有: 环氧树脂, 改性的有OM特种防腐涂料.(2)烟囱防腐材料—橡胶在国内市场上比较常见的有硅橡胶,聚脲.但该产品不耐高温,防水防酸性能极好,不利于燃煤机组长时间直排(3)烟囱防腐材料—玻璃磷片由于玻璃鳞片的主要填充材料是SiO2,其耐温性,耐酸性极好,在市场上比较常见的有:泡沫玻璃砖和玻璃鳞片(4)烟囱防腐材料—耐酸胶泥①用途用于湿法脱硫耐酸砖内筒烟囱内衬防腐。涂层耐温性及耐酸性能好、附着力强、使用寿命长（20年以上），可以承受高低温烟气的长期冲刷和急热急冷工况下的长期作用，是湿法FGD后排放净烟气的烟囱内衬防腐的专用涂料材料。KY2耐酸胶泥涂料是以高硅粉、分散剂、固定剂以及细粒料等为原料，按一定比例科学配制而成，它具有以下优良特性：优良的耐化学介质，耐高温湿态腐蚀性气体性能；极低的水蒸气渗透率、硬化收缩率低、线膨胀系数低；能承受高低温烟气的长期冲刷和急热急冷之工况；的耐磨性；良好的粘接性；常温硬化，成型施工简单、修补容易。
1 备选方案1. 1 玻璃鳞片胶泥衬里采用乙烯基酯树脂底涂料、胶泥面涂料(进口材料,厚4 mm) 。施工工艺为:除去混凝土表面原有疏松的防腐层和硫化产物;乙烯基酯树脂底涂打底1～2 道;刮涂乙烯基酯树脂胶泥层2 道;乙烯基酯树脂面涂1～2 道;养护固化。1. 2 进口砖板衬里防腐采用德国或加拿大进口系列的底涂料、胶泥、砖板(砖板厚38 mm) 。施工工艺为:去除混凝土表面原有的疏松防腐层和硫化产物;均匀涂刷一遍底涂料;按规定的配合比进行胶泥配制;砖板衬砌。在平面上砌筑砖板时,砖板排列一般为横向连续缝,纵向错缝。砖板砌筑时,每铺砌一块,应在待铺的另一行用砖板顶住以防止滑动,待胶泥稍干后,进行下一行的铺砌。在底部衬砌完成,胶泥初凝结后,可开始衬砌立面。衬砌立面时,应由下向上进行,衬砌上层砖板时会对
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