薩維真防腐方案在電廠煙囪修復(fù)防腐中的應(yīng)用

【摘要】大唐略陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司火電機(jī)組采用石灰石濕法脫硫系統(tǒng)，原采用發(fā)泡玻璃磚防腐工藝，機(jī)組投運(yùn)后較短時(shí)間煙囪內(nèi)筒體出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕。采用薩維真防腐方案進(jìn)行修復(fù)防腐，取得了較好的效果。本文結(jié)合大唐略電煙囪修復(fù)防腐施工中經(jīng)驗(yàn)，對(duì)薩維真防腐方案的工藝特點(diǎn)、工藝控制要點(diǎn)等進(jìn)行了總結(jié)探討。

【關(guān)鍵詞】煙囪修復(fù)；防腐；薩維真；方案；工藝特點(diǎn)

火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)（FGD）因工藝技術(shù)成熟、脫硫效率高、運(yùn)營(yíng)成本適中，成為目前我國(guó)火電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝。但由于我國(guó)火電機(jī)組脫硫設(shè)施在近年才得到大規(guī)模建設(shè)并投入運(yùn)行，脫硫煙氣對(duì)煙囪的腐蝕在設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中未得到足夠的重視，造成脫硫設(shè)施投入后煙囪的腐蝕損壞情況較為普遍，嚴(yán)重影響到火電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1、煙囪運(yùn)行及修復(fù)情況

大唐略陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司技改工程規(guī)劃裝機(jī)2×330MW燃煤機(jī)組，配套建設(shè)石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)，不設(shè)GGH。第一臺(tái)機(jī)組于2007年8月投入運(yùn)行，第二臺(tái)機(jī)組尚未建設(shè)，目前處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。煙囪按2臺(tái)機(jī)組容量設(shè)計(jì)，外筒體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體為單筒直立式鋼內(nèi)筒，直徑6.2m，高度210m，材質(zhì)為Q235B，采用國(guó)產(chǎn)發(fā)泡玻璃磚防腐方案。

2009年初煙囪內(nèi)筒出現(xiàn)了腐蝕穿孔凝結(jié)液大量滲出現(xiàn)象，停機(jī)檢修時(shí)對(duì)筒體內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)部分發(fā)泡磚脫落、松動(dòng)，煙氣凝結(jié)液由發(fā)泡磚脫落部位和粘結(jié)縫滲至內(nèi)筒壁，對(duì)筒體造成了嚴(yán)重腐蝕。由于受工期限制，采取了對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)剝落、松動(dòng)的發(fā)泡玻化磚清除后，補(bǔ)焊腐蝕穿孔部位并噴涂防腐涂料的方案進(jìn)行處理。

2010年機(jī)組檢修中檢查，全面清除原防腐層進(jìn)行檢查，除160m以上情況較好外，內(nèi)筒其余部分均存在較普遍的腐蝕現(xiàn)象，部分區(qū)域甚至產(chǎn)生了密集的環(huán)狀腐蝕帶，已對(duì)煙囪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生威脅。圖一至圖三為筒體內(nèi)部檢查照片。

綜合考慮質(zhì)量、工期、造價(jià)等因素，該廠對(duì)煙囪內(nèi)筒體腐蝕部位進(jìn)行全面補(bǔ)焊后，采用薩維真防腐涂料進(jìn)行防腐處理。

2012年機(jī)組檢修中對(duì)煙囪內(nèi)筒進(jìn)行全面檢查，全部防腐層完好，未發(fā)現(xiàn)有防腐層剝落和開裂情況。選取煙囪入口及40m區(qū)域?qū)Ψ栏繉幼銎茐男詣冸x試驗(yàn)和防腐涂料的折斷試驗(yàn)，防腐層的粘結(jié)性能、韌性和強(qiáng)度良好。圖四、圖五為二年后檢查照片。

2、薩維真材料性能及工藝特點(diǎn)

2.1薩維真防腐方案在修復(fù)防腐方面的優(yōu)勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)濕法脫硫煙囪防腐方案的應(yīng)用主要以國(guó)產(chǎn)（或進(jìn)口）發(fā)泡玻璃磚、OM涂料防腐、鈦鋼復(fù)合板材料為主。

發(fā)泡玻璃磚及其粘結(jié)料存在因市場(chǎng)因素造成的材料質(zhì)量無(wú)法得到有效控制和工藝過(guò)程質(zhì)量控制難度大的問(wèn)題，造成使用該方案煙囪總體使用情況不佳。OM涂料同樣存在市場(chǎng)原因造成的材料質(zhì)量控制問(wèn)題；鈦鋼復(fù)合板筒體總體應(yīng)用情況較好，但由于需對(duì)內(nèi)筒體作整體更換，煙囪的修復(fù)施工工期長(zhǎng)，投資大，在舊煙囪的修復(fù)應(yīng)用方面存在較大困難。

薩維真防腐涂料是美國(guó)薩維真（Sauereisen）公司在上世紀(jì)80年代開發(fā)的專門針對(duì)FGD系統(tǒng)的有機(jī)纖維防腐襯里涂料，近年引入國(guó)內(nèi)在電廠脫硫煙囪防腐方面得以應(yīng)用。由于采用噴涂施工工藝，施工工期較短、施工工藝質(zhì)量易于控制，而且材料供應(yīng)途徑在國(guó)內(nèi)具有唯一性，避免了材料供應(yīng)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題。

2.2薩維真防腐材料特性

對(duì)于舊煙囪的修復(fù)防腐，薩維真防腐工藝由泰邦德TBD（Tenabond）基體修復(fù)層、乙烯酯纖維襯里No.440、乙烯脂涂層NO.472構(gòu)成，材料具有耐高溫、抗拉、抗老化、抗熱沖擊性強(qiáng)的特點(diǎn)，耐磨性、抗?jié)B透性、與基體的粘結(jié)性好，施工工期較短。對(duì)濕法脫硫的干態(tài)高溫?zé)煔夂偷蜏厮釤煔獾沫h(huán)境轉(zhuǎn)換適應(yīng)性較好。

材料物理性能：

熱膨脹系數(shù) 2.9×10-5m/℃

耐壓強(qiáng)度（ASTM C-579） 548.4kg/cm2

彈性壓強(qiáng)（ASTM C-580） 365.6kg/cm2

張力強(qiáng)度（ASTM C-307） 182.8kg/cm2

最高工作溫度 干態(tài)200℃ 濕態(tài) 150℃

2.3施工工序

修復(fù)防腐施工工序：原防腐層清除——內(nèi)壁初步清理——筒體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)——補(bǔ)焊修復(fù)——焊縫檢查處理——噴砂除銹（Sa2 1/2級(jí)）——泰邦德TBD基體修復(fù)——乙烯酯纖維襯里No.440噴涂——乙烯脂涂層NO.472噴涂——電火花檢測(cè)——存在問(wèn)題的修復(fù)——合格。

2.4薩維真防腐工藝控制要點(diǎn)

補(bǔ)焊修復(fù)：筒體被煙氣腐蝕后，存在大量的腐蝕孔洞、局部壁厚減薄及凹坑等，為保證筒體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和保證防腐基層平整度，提高防腐質(zhì)量，需采取挖補(bǔ)、堆焊工藝修復(fù)筒體。不平整的焊縫表面以及未清理干凈的焊渣，會(huì)影響防腐涂料的粘結(jié)性能，所以必須對(duì)焊縫進(jìn)行全面打磨去除棱角，使其表面平整并與周圍鋼板平滑過(guò)渡。

內(nèi)壁清理：金屬表面防腐施工，表面清理是關(guān)鍵，在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照防腐涂料的施工要求清理除銹，并在涂料施工前使用壓縮空氣吹掃或人工擦拭的方法清除表面浮塵，保證防腐材料附著強(qiáng)度。

防腐層的噴涂施工：人工刮涂的TBD涂層用于提高噴涂層的附著強(qiáng)度，及對(duì)基體表面因腐蝕和焊接存在的凹凸結(jié)構(gòu)進(jìn)行填充修補(bǔ)，施工中要保證涂料刮涂填充的密實(shí)度和表面平整度。乙烯酯纖維襯里No.440和乙烯脂涂層NO.472采用無(wú)空氣噴涂工藝，涂料良好的流動(dòng)性是保證噴涂層均勻度的關(guān)鍵，因此必要時(shí)在噴涂前需要對(duì)涂料加熱，以使涂料具有良好的流動(dòng)性以保證噴涂層的均勻度。為防止在低溫環(huán)境下噴涂后涂料的凍凝開裂，應(yīng)盡可能避免在氣溫過(guò)低的環(huán)境下進(jìn)行噴涂施工。否則，應(yīng)采取必要的措施，并將筒體內(nèi)的施工環(huán)境溫度控制在10℃以上。

3、煙囪投入運(yùn)行過(guò)程需注意的問(wèn)題

目前大部分煙氣脫硫系統(tǒng)仍然設(shè)置有煙氣旁路，對(duì)于采用濕法脫硫的機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)及脫硫系統(tǒng)故障緊急停運(yùn)時(shí)，因煙氣旁路系統(tǒng)的啟閉，如果機(jī)組負(fù)荷較高，煙氣溫度可能產(chǎn)生快速大幅的變化（通常FGD入口煙溫在120℃以上，經(jīng)過(guò)FGD后煙囪入口煙溫在45—50℃），可能造成防腐涂層與鋼內(nèi)筒因膨脹系數(shù)的差異而造成防腐涂層的剝離，最終影響防腐層的使用壽命。因此在煙氣系統(tǒng)切換過(guò)程中應(yīng)注意控制煙溫的變化速度，避免進(jìn)入煙塵的煙氣溫度在短時(shí)間發(fā)生大幅升溫和降溫情況。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在大唐略電濕法脫硫煙囪修復(fù)防腐中的應(yīng)用，薩維真防腐方案造價(jià)適中、施工工期較短，并具有工藝過(guò)程易于控制、施工質(zhì)量易于得到保證的優(yōu)勢(shì)，避免了目前國(guó)內(nèi)其它防腐方案存在的材料質(zhì)量和施工工藝控制方面存在的問(wèn)題，取得了很好的效果。因此，薩維真防腐方案對(duì)舊煙囪的修復(fù)防腐方面具有較好的應(yīng)用前景。