【摘要】本文主要介紹了對于火電廠鋼煙囪的腐蝕情況較為嚴(yán)重。通過實(shí)際案例介紹鋼煙囪腐蝕泄漏問題進(jìn)行分析,同時(shí)分析制定了防腐的方案和措施,經(jīng)過一年半運(yùn)行的查驗(yàn),取得了預(yù)期的效果,其成果可為其他電廠鋼煙囪防腐提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】鋼煙囪;防腐;施工
1、概況
甘肅大唐西固熱電有限責(zé)任公司位于蘭州市西固區(qū),于2009年2月投產(chǎn)。該電廠采用的是濕法脫硫技術(shù),脫硫后的煙氣對于煙囪的腐蝕問題日益嚴(yán)重,尤其是無煙氣換熱器(Gas Gas Heater,GGH)的脫硫裝置,對煙囪防腐提出了更高的要求。
2、整修前簡介
2012年5月初,甘肅大唐西固熱電有限責(zé)任公司2號(hào)機(jī)組C級檢修期間,脫硫系統(tǒng)停運(yùn)檢修,同時(shí)聘請江蘇源高建筑防腐有限公司檢查混合煙道與煙囪鋼內(nèi)筒,發(fā)現(xiàn)對接處垂直段出現(xiàn)腐蝕破損點(diǎn),其中發(fā)現(xiàn)最大一處約300mm×1500mm。進(jìn)入煙囪內(nèi)部檢查鋼制內(nèi)筒,發(fā)現(xiàn)存在鋼制外壁腐蝕漏點(diǎn),檢查至標(biāo)高100米處,有27處漏點(diǎn)。估計(jì)破損面積在500平方米。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在標(biāo)高20米、33米、45米、70米處已現(xiàn)大面積成片環(huán)狀腐蝕帶,腐蝕面積累積較大。同時(shí)經(jīng)專業(yè)人員檢查筒壁焊縫及原發(fā)泡磚連接縫出現(xiàn)大量線狀腐蝕。水平煙道出口的煙囪內(nèi)壁(煙氣拐角范圍內(nèi),風(fēng)蝕較嚴(yán)重區(qū)域)磨損較嚴(yán)重,高度從6m至20m局部剝落約1/3,剝落厚度20mm左右。
3、腐蝕原因分析
3.1濕煙氣腐蝕性較強(qiáng) 一般情況下火力發(fā)電廠煙氣脫硫前煙囪排煙溫度均在120攝氏度以上,煙氣中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氫、氯化氫等酸性腐蝕性氣體基本不會(huì)凝結(jié)成酸液對煙囪進(jìn)行腐蝕。甘肅大唐西固熱電有限責(zé)任公司2×330MW機(jī)組煙氣采用濕法脫硫后排煙溫度將會(huì)下降到酸露點(diǎn)以下,水平煙道和煙囪隨時(shí)都可能有凝酸生成,其內(nèi)襯防腐的金屬材料和耐酸磚等內(nèi)襯會(huì)不斷受到腐蝕,根據(jù)專家組估算煙氣凝酸量初步估算為2~4噸/小時(shí),煙氣凝結(jié)酸液主要分布在水平煙道、煙囪積灰平臺(tái)和煙囪內(nèi)襯區(qū)域。
3.2氣流沖刷腐蝕 由于本次機(jī)組在設(shè)計(jì)過程中加大了煙氣的排放速度,使得氣流和含塵酸滴的排放量較大,造成了大量的沖刷磨蝕。根據(jù)實(shí)地觀察由于構(gòu)件角度和氣流速度等原因煙氣從水平煙道進(jìn)入煙囪后,極易造成氣流和含塵酸滴對煙囪內(nèi)襯強(qiáng)烈沖刷磨蝕。實(shí)地考察大唐西固熱電電廠,煙氣從水平煙道進(jìn)入垂直鋼內(nèi)筒后流速從17m/s急劇升高到30m/s,由于湍流現(xiàn)象,對發(fā)泡玻璃磚造成快速磨蝕,使發(fā)泡玻璃磚減薄、剝落,直至腐蝕穿透筒壁,另外在鋼內(nèi)筒錐底內(nèi)壁的防腐磚也已被嚴(yán)重沖刷減薄。
4、本次實(shí)施方案的選擇
4.1操作平臺(tái)搭設(shè)
4.1.1支撐系統(tǒng)安裝 在煙囪頂部安裝二道金屬桅桿,金屬桅桿底部與鋼內(nèi)筒焊接固定,金屬桅桿頂部與筒首預(yù)埋鐵之間用中8mm鋼絲繩相連。金屬桅桿固定后,用已固定在地面的卷揚(yáng)機(jī)通過提升頂部滑輪將地面的四根32a工字鋼逐根運(yùn)送至筒首鋼平臺(tái)上方,使四根金屬桅桿相交行程井字形,再將二根工字鋼與之前的四根完全焊接。工字鋼的主要作為為施工作業(yè)平臺(tái)和貨物運(yùn)輸平臺(tái)的支撐。
4.1.2人貨運(yùn)輸平臺(tái)安裝 人貨運(yùn)輸平臺(tái)為江蘇無錫市生產(chǎn)的ZLP-120型施工平臺(tái),未經(jīng)改裝廠家成品直接使用。功能為運(yùn)輸施工材料。
4.1.3施工作業(yè)平臺(tái)安裝 施工作業(yè)平臺(tái)由廠家成品直接使用,由鋼制圍圈、圓環(huán)形內(nèi)框架、桿件,采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接,部分焊接固定??蚣芡鈴?.3米,中間開有3.5米圓孔預(yù)留充足空間以確保貨物運(yùn)輸平臺(tái)安全上下行動(dòng),并在圍欄外圈設(shè)有安全防護(hù)網(wǎng),防止物體墜落。整個(gè)操作平臺(tái)通過6個(gè)提升機(jī)和12根鋼絲繩將平臺(tái)上的全部荷載傳到頂部鋼梁架上。
4.2施工步驟
4.2.1噴砂除銹
1、噴砂前,依據(jù)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規(guī)定,對金屬結(jié)構(gòu)基體表面銹蝕等級進(jìn)行評定。對無用的焊接體或聯(lián)接物也應(yīng)作妥善處理。2、噴砂除銹用的砂,要求顆粒堅(jiān)硬、有棱角、干燥(含水量<2%)、無泥土及其他雜質(zhì);以石英砂為好,粗河砂也可;同時(shí),應(yīng)考慮砂料運(yùn)輸條件,單價(jià)高低,回收能力等因素;砂料粒徑以0.5~1.5mm為宜,篩選前須曬干,存儲(chǔ)于棚內(nèi)、室內(nèi),篩孔大小為:粗篩40~48孔/cm2(粒徑1.2mm)、細(xì)篩372~476孔/cm2(粒徑0.3mm)。
4.3煙囪鋼內(nèi)筒內(nèi)壁防腐處理
4.3.1環(huán)氧富鋅底涂 處理后基體應(yīng)平整密實(shí),襯里表面無油污、淤漿、泥末其他表面缺陷。配制底涂、底膠及粘合劑的容器及工具應(yīng)清潔、干燥,配制粘合劑應(yīng)根據(jù)施工用量邊用邊配,并在3小時(shí)內(nèi)用完。施工過程中如發(fā)現(xiàn)凝結(jié)塊等現(xiàn)象時(shí),不得繼續(xù)使用。
4.3.2輕質(zhì)陶瓷玻化磚 煙囪內(nèi)凹凸不平處,采用環(huán)氧膩?zhàn)印h(huán)氧膠泥修補(bǔ)。對于主要部位要先進(jìn)行試排,按尺寸進(jìn)行切割。然后將涂層表面的灰塵以及浮砂清理干凈,找好垂直水平線方可進(jìn)行粘貼。
4.4煙囪鋼內(nèi)筒外壁施工
在煙囪內(nèi)壁焊縫部位腐蝕處,首先用砂輪機(jī)進(jìn)行打磨除銹,在進(jìn)行補(bǔ)焊加固。對變薄處的筒壁外側(cè)采用12mm厚,與筒壁同材質(zhì)的鋼板進(jìn)行焊接加固,所有加固鋼板焊接完成后,將環(huán)向加勁肋恢復(fù)原位。所有焊接工作完成后對修補(bǔ)的部位將進(jìn)行油漆防腐。
5、施工過程及施工質(zhì)量
5.1修補(bǔ)改造 1)利用吊籃找到的并已標(biāo)記好的漏點(diǎn),進(jìn)行煙囪內(nèi)壁金屬表面除銹處理:去除附著的銹皮和氧化物,最后用手提角向磨光機(jī)和金鋼砂輪片對金屬表面銹蝕的重銹層、銹蝕的斑痕和麻面等進(jìn)行細(xì)步打磨,打磨后使金屬表面無銹跡,無舊漆皮等附著物,可見金屬原色,使金屬表面有一定的粗糙度,具有噴砂除銹的效果,達(dá)到St2.5級標(biāo)準(zhǔn)。除銹結(jié)束進(jìn)行第一階段驗(yàn)收。2)對于同比穿孔小于10毫米的孔洞,用電焊直接焊接修補(bǔ),焊接后用磨光機(jī)修補(bǔ)平。3)煙囪內(nèi)壁除銹、清理干凈,表面缺陷用膩?zhàn)有扪a(bǔ)結(jié)束后,用LL-817脫硫裝置玻璃鱗片防銹底漆滾涂兩遍,結(jié)束進(jìn)行第二階段驗(yàn)收。
5.2質(zhì)量控制 1)耐酸腐蝕:能夠長期抗酸,能夠抵抗各種濃縮酸(除氫氟酸)和包括氯化物在內(nèi)的廢氣冷凝液的腐蝕,對于酸性氣體及結(jié)露完全不滲透,在濕煙囪排放中具有良好的保溫性;2)耐高溫:可以在持續(xù)承受180℃及以下溫度時(shí)長期正常工作,同時(shí)也應(yīng)在短時(shí)間能夠承受210℃高溫時(shí)正常工作,可以適應(yīng)溫度的大范圍變化。3)牢固性:耐酸膠粘劑嚴(yán)格保證玻璃磚與耐火磚之間、玻璃磚與玻璃磚之間牢固粘結(jié),且免維護(hù)、不脫落。4)耐酸膠粘劑抗老化性能:耐酸膠粘劑的彈性退化率(1%/年),應(yīng)小于投標(biāo)保證值。5)低熱膨脹系數(shù):應(yīng)具有低熱膨脹系數(shù)性能,當(dāng)煙氣走旁路時(shí),在劇烈的再加熱過程中,以及由于空氣預(yù)熱器故障等情況造成的溫度突變時(shí),玻璃磚不開裂,不脫落,所有內(nèi)襯材料均應(yīng)保證不會(huì)受到損傷而保持正常工作。6)抗煙氣沖刷:在煙氣高流速區(qū),應(yīng)做好防止泡沫玻璃磚磨損的防磨涂層等有效措施。
6、結(jié)語
我國在大型火電機(jī)組要求實(shí)施脫硫改造以來,對于鋼煙囪的腐蝕問題已經(jīng)被多次提出,如何讓防腐施工進(jìn)行的高效且耐久已經(jīng)成為各大電廠施工的重點(diǎn)。本文實(shí)例選用江蘇源高建筑防腐有限公司對甘肅大唐西固熱電有限責(zé)任公司的鋼制煙囪進(jìn)行的防腐處理,取得了良好的防腐效果,同時(shí)為當(dāng)前大型火力發(fā)電機(jī)組的脫硫改造提供借鑒和參考。
參考文獻(xiàn)
[1]黃微波.噴涂聚服彈性體技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
[2]GB50051- 2002,煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范[S].