一种新防腐体系应用于湿烟囱的可行性探讨

潘忠文，张学双

(成都龙泉防腐工程有限公司，四川成都 610100)

一种新防腐体系应用于湿烟囱的可行性探讨

潘忠文，张学双

(成都龙泉防腐工程有限公司，四川成都 610100)

介绍了湿法脱硫后烟气的特点及腐蚀性，通过试验验证讨论了XD005防腐体系应用于湿烟囱内壁防腐的技术可行性。

脱硫;湿烟囱;防腐;XD005;技术可行性

1 湿烟囱腐蚀概述

湿法脱硫后的烟气湿度大、温度低、易出现结露等现象。烟气中的水汽结露后，主要依附于烟囱内壁流至排液口排出。而脱硫处理后的烟气中还含有硝酸、氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质，形成腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的稀酸。湿法脱硫工艺的脱硫效率很高，但对造成烟气腐蚀的主要成分SO3，脱除效率仅在30%左右［1］。因此，烟气脱硫后，对烟囱的腐蚀隐患并未消除;相反脱硫后的烟气环境使腐蚀状况进一步加剧［2］。

2 国内外烟囱防腐技术现状

目前，国燃煤电厂大多数已建设脱硫实施，烟囱防腐技术大致有4种方案:①合金类:钛合金板、镍合金板等。特点是整体使用寿命长，防腐蚀效果好;缺点是造价高、技术难大、工期长。因技术难度高，焊接质量常达不到设计要求，造成基体腐蚀加速，烟囱内壁腐蚀严重，且设计仅能应用于钢基体烟囱;②砌体类:发泡玻化砖体系、耐酸陶瓷砖体系等。特点是工期短、造价较高、能在砖基和钢基烟囱上广泛应用;缺点是粘胶剂耐温差，须设置喷淋降温系统;质量隐患多，渗漏事故多。运行后，胶体老化严重，防腐体系易脱落、剥离，易发生冷凝液渗漏;③涂料类:玻璃鳞片、萨维真、VP涂料、OM涂料等。特点是施工技术难度低、工期短、砖基和钢基烟囱均能适用;缺点是砖基烟囱基体差，附着力差、涂层均一性差、涂层抗渗耐温性能差。涂层开裂、脱落严重，运行后渗点众多;④玻璃钢烟囱。特点是整体成型，耐蚀耐温、抗渗透性能良好;缺点是一般只适用于新烟囱建设，对防火要求特别高。

3 XD005防腐体系简介

XD005防腐体系是澳大利亚Peerless Industrial Systems公司于二十世纪90年代初研发，该防腐系统从1996年开始应用于电站、电厂等烟囱及FGD防腐，至今已有15年行业历史。该系统具有以下优点:优异的耐化性/耐磨损性能。可长时间耐40%以下的各种酸，材料中含陶瓷成分，坚固耐磨，相比玻璃砖及涂料类耐磨性大幅提高;无毒性、阻燃性:材料采用专有技术由环氧树脂改性制成，具有无毒、阻燃的特性，可有效保证施工人员健康及避免火灾事故的发生;耐高温及高低温交替运行。可长期180℃以下及高温干烟气与低温湿烟气交替环境中运行，短期耐高温达200℃;易操作，采用馒涂施工，施工时间短，工艺简单，利于质量控制;对旧烟囱结构体负担小。XD005防腐体系是一种高性能、非溶剂型环氧聚合物衬里，适用于钢结构、混凝土和砖表面的防腐防护处理，成品衬里系统热变形温度超过160℃，实际条件可超过200℃。

4 XD005防腐体系性能试验

取XD005材料制作样块若干，试样测定的各项原始数据(多试样多次测定后取平均值)见表1。

表1 XD005试样测定原始数据

4.1 耐腐蚀试验

分别进行了50℃混合酸(2%硫酸、0.1%盐酸、0.1%硝酸及0.1%磷酸)168h、50℃5%硫酸 336h、50℃烟囱冷凝液30d腐蚀试验，测试试样性能数据，结果见表2。试样巴氏硬度为38Ha。

试验结果发现，XD005试样颜色无变化，厚度无变化，表面无腐蚀破坏痕迹，折断面无渗透、无腐蚀破坏痕迹。通过腐蚀试验测试，XD005在50℃混酸、5%硫酸中具备耐蚀抗渗透性能。

表2 XD005耐腐蚀试验结果

通过烟囱冷凝液浸泡腐蚀试验测试，XD005具备耐烟囱冷凝液腐蚀抗渗透性能，完全能满足模拟烟囱运行环境。

4.2 耐温试验

分别进行了180℃老化试验、200℃冲击试验、干湿交替腐蚀及冷热交替冲击试验。试验条件分别为:180℃连续加热30d;200℃连续加热24h，循环试验30次;室渐浸入20%硫酸溶液1h→取出常温垂直晒干15min→177℃烘箱内烘烤16±1h→取出室温冷却4～6h。测试试样的性能数据见表3。试样颜色变成褐色，表面无烧蚀碳化破坏痕迹，折断面仅表层变成浅褐色，试块无翘曲、开裂、分层等高温破坏痕迹。通过耐温试验，XD005防腐体系能在180℃条件下长时间连续运行;完全满足200℃高温冲出要求;适用于湿烟囱运行环境。

表3 XD005耐温试验结果

4.3 附着力试验

钢基体附着力试验，按照 ASTMD4541测试XD005防腐体系与钢基的附着强度，多试样多次测试，粘接强度(平均值)≥13MPa，明显优于玻璃鳞片、橡胶、玻璃钢等衬里与钢基的附着强度，完全能满足烟囱防腐施工设计要求的粘接强度。

非金属基体附着力试验，按照ASTMD4541测试XD005防腐体系于砖基、混凝土基体的粘接强度，粘接强度(平均值)≥1.8MPa，完全能满足烟囱防腐施工设计要求的粘接强度。

4.4 试验总结

XD005防腐体系经过耐腐耐温抗渗性能试验的现象和数据分析，得到如下结论:XD005防腐体系的力学性能，特别是抗拉强度优于同类材料;与钢基、砖基、混凝土基体的附着力优良;在180℃条件下正常使用，耐200℃温度冲击性能优良;适用于湿烟囱运行环境，具有很高的技术可行性。

［1］杨杰.湿法烟气脱硫烟囱防腐技术探讨［J］.电力环境保护，2005，(3):9 －10，27.

［2］杨 杰，宋晓红.湿法烟气脱硫机组烟囱防腐措施［J］.河北电力技术，2006，(2):33 －34，37.

［3］ASTM D4541，Standard Test Method for Pull－ Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers［S］.

［4］ASTM D648，Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load in the Edgewise Position［S］.

［5］GB/T 1040.2－2006/ISO527.2，拉伸性能测定标准［S］.

［6］GB/T 3854－2005，纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度试验方法［S］.

［7］ASTM E96 － 10，Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials［S］.

［8］ASTM D6137 －97(R2004)，Sulfuric Acid Resistance of Polymer Linings for Flue Gas Desulfurization Systems［S］.

Discussion on feasibility of a new preservative system applied to wet chimney

Characteristics and corrosiveness of the fuel gas after desulfurization are discussed and the experiments has proved the technical feasibility of using XD005 as lining in the stack.

desulfurization;wet stack;anti－corrosion;XD005;technical feasibility

X701.3

B

1674－8069(2012)03－061－02

2012-02-16;

2012-05-08

潘忠文(1967-)，男，四川成都人，高级工程师，主要从事腐蚀与防护研究。E－mail:panzw67@163.com