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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。
烟囱防腐关键工序控制
1混凝土基层
1.1基层必须坚固、密实;强度必须进行检测并应符合设计要求。对于旧混凝土基面要清除一切污垢及杂物。严禁有不均匀缺陷。不得有起砂、脱壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。在材料进口进行开孔,在施工结束后进行封堵,进行加强防腐施工。
1.2.1基层必须干燥,在基体表面20mm之内含水率应小于6%,基体含水率测定,测定法如下:
1.2.2用仪器检验;
1.2.3晴天时利用透明胶布平铺基面,用胶带密封四周,经2-4小时后,若胶布内部呈现结露现象,则基面含水率高,不宜施工。
1.3基层表面必须洁净。施工前,基层表面处理方法应符合下列规定:采用手工或动力工具打磨时,表面应无水泥渣及疏松的附着物。
1.4不平整及缺陷部分,可采用细石混凝土或胶泥修补,养护后按新的基层进行处理。采用细石混凝土找平时,强度等级不应小于C20,厚度不应小于30mm。
1.5当采用腻子找平时,表面应压实、抹平,不得拍打,并应进行粗糙化处理。
1.6当正式施工时,必须用干净的软毛刷、压缩空气或工业吸尘器,将基层表面清理干净。
2玻纤布的施工
2.1玻纤布的施工宜采用手糊法。手糊法分间歇法和连续法。
2.2封底层:在经过处理的基层表面,应均匀地涂刷封底材料,不得有漏涂、流挂等缺陷,自然固化不宜少于24h。
2.3找平层:在基层的凹陷不平处,应采用水泥砂浆修补填平,自然固化不宜少于24h。
2.4玻璃纤维布应剪边。应进行防收缩的前处理。先均匀涂刷一层铺衬胶料,随即衬上一层纤维增强材料,必须贴实,赶净气泡,其上再涂一层胶料,胶料应饱满。
2.5应固化24h,修整表面后,再按上述程序铺衬以下各层,直至达到设计要求的厚度。
2.6每铺衬一层,均应检查前一铺衬层的质量,当有毛刺、脱层和气泡等缺陷时,应进行修补。
2.7铺衬时,同层纤维增强材料的搭接宽度不应小于50mm;上下两层纤维增强材料的接缝应错开,错开距离不得小于50mm;阴阳角处应增加1-2层纤维增强材料。
2.8平面一次连续铺衬的层数或厚度,不应产生滑移,固化后不应起壳或脱层。平面一次连续铺衬的层数或厚度,不应产生滑垂,固化后不应起壳或脱层。铺衬时,上下两层纤维增强材料的接缝应错开,错开距离不得小于50mm;阴阳角处应增加1-2层纤维增强材料。
3涂料涂装
3.1施工温度控制在5℃—38℃之间,禁止在雨、雪、雾、霜或风沙天气施工,施工湿度不应大于80%,涂刷时水泥基面不应有结露,涂刷后4小时内应保护免受雨淋。
3.2使用刷油漆的刷子、滚筒刷应为鬃刷,使用新刷子时,应先将其在某物体平面上多次搓揉,然后用手拍打,几次反复将易脱落的鬃毛预先用手拉掉。
3.3使用时仅将刷毛长的1/3端浸入漆桶内,不能将全部毛刷浸入漆液中,而且浸漆后的漆刷应在漆桶上刮去多余的油漆,然后按顺序涂装。
3.4搅拌和调配好的涂料,应稠度适宜,涂刷后不发生流淌和下坠现象。刷漆顺序:必须先上后下,先左后右,先内后外,先次后主地分段进行。垂直方向*一次应自上而下、水平方向*一次应以光线照射的方向涂刷,以帮助漆膜流干。
3.5涂刷完工后要求涂层应均匀平整,外表光滑,色泽一致,无明显的疏松、皱皮、流坠现象,不应出现针孔和气泡等,不得有漏刷、流淌和涂层脱皮现象。工作完成后施工单位进行自检,对不合格处进行复涂。
3.6涂层的*道漆膜干后,方可进行下道涂层施工。所有涂层不得漏涂,涂层表面应光滑平整,颜色一致无针孔、气泡、流挂、剥落、粉化和破损等缺陷。
4玻纤布质量标准
玻纤布施工,在室温固化后,应进行全面质量检查,若发现有质量缺陷,应进行修补。
4.1外观检查,所有部分用目测法检查不允许有下列缺陷:气泡:表面允许*气泡直径为5mm,每平方米直径不大于1mm的气泡少于三个时,可不予修补,否则应将气泡划破修补。?返白:耐蚀层不允许有返白现象。
其他:衬里与基体的结合应牢固,不允许有分层脱层、纤维裸露、树脂结皮、异物夹杂、色泽明显不匀等现象。
4.2对于玻纤布表面不允许存在的缺陷,应认真进行质量分析及时修补。同一部分的修补次数不得超过二次。如发现有大面积气泡或分层时,应把面层全部铲除,露出基层,重新进行表观处理后衬布施工。
5特殊部位的处理
5.1烟囱伸缩缝衬硅橡胶处理
5.1.1表面处理→检查合格→涂底漆→检查合格→涂胶粘剂→贴衬4mm硅橡胶一层→检查合格→交工验收
5.1.2贴衬硅橡胶
5.1.2.1刷(滚)装底涂,?涂刷使用的工具应为鬃刷和滚筒刷,使用新刷子时,应先将其在某物体平面上多次搓揉,然后用手反复拍打,将易脱落的鬃毛预先用手拉掉。
5.1.2.2使用时仅将刷毛长的1/3端浸入涂料桶内,不能将全部毛刷浸入浆中,而且浸料后的刷子应在料桶上刮去多余的涂料,然后按顺序涂装。涂装施工要求薄而均匀,防止胶粘剂堆积,流淌或起泡。
5.1.2.3硅橡胶衬里应严格按HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》衬里要求进行施工。
5.1.2.4硅橡胶衬尺寸准确,裁剪后的胶板应宽窄一致,边缘用刀具割成坡口,坡口宽度10--20mm。割坡口对保证衬层质量很重要,其目的是使接缝严密。
5.1.2.5接缝应采用搭接,不得出现欠搭。坡口宽度不应小于胶板厚度的3~3.5倍,削边应平直,宽窄一致,上下坡口应严密合缝。
5.1.2.6坡口基面处理完毕后,先用毛刷涂装底涂和胶粘剂,然后进行修补胶片的粘贴施工。
5.1.2.7衬侧壁面时,由上往下成竖行的进行贴胶,此法胶板展开不易褶纹,衬第二层胶