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脱硫系统玻璃鳞片胶泥防腐方案

一、工程概况

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、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)是我国大气的主要污染物。在燃煤电厂中,对于二氧化硫或氮氧化物的防治是势在必行,目前国内外较为有效的手段是烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization 简称“FGD”)。湿法石灰石洗涤法是当今世界各国应用最多和最成熟的工艺。湿法脱硫工艺的基本原理是:烟气中的SO2、SO3、HF或其它有害化学成份在高温状态下与某些化学介质相遇,并发生化学反应,产生稀硫酸、硫酸盐或其它化合物,烟气温度也同时降低到露点以下,这就给脱硫装置带来了露点腐蚀问题。

因此,湿法脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格;同时脱硫系统要求与电站主机、主炉同步运行,因而对脱硫系统的可靠性、利用率和使用寿命要求也极高。所以,对烟气脱硫系统的防腐也提出更高的要求。本案就是基于此而作出的。

防腐材料的选择

研究选择合适的耐腐蚀材质是各国长期努力的目标,1980年初,国内的电力、冶金研究设计部门为了克服湿气脱硫系统中脱硫塔、烟道和烟囱及衬里的腐蚀,一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料,引起国内外用户广泛注意的是耐蚀鳞片胶泥。根据树脂基体基材的不同,有二种可供选择:一种是环氧树脂鳞片胶泥;另一种乙烯基酯树脂鳞片胶泥(vinyl ester glass flake mortar),简称为VEGF鳞片胶泥。相对而言,后者的综合性能包括耐腐蚀性能和耐温性能均优于前者。

1、鳞片胶泥的防腐机理

鳞片胶泥含有 10%-40% 片径不等的玻璃鳞片,胶泥在施工完毕后,扁平型的玻璃鳞片在树脂连续相中呈平行重叠排列,从而形成致密的防渗层结构。腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透必须经过无数条曲折的途径,因此在一定厚度的耐腐蚀层中,腐蚀渗透的距离大大的延长,相当于有效地增加了防腐蚀层的厚度。因此,鳞片胶泥具有抗渗性好、施工难度小、易修补造价较低等特点。

2、鳞片胶泥的特点

2、1 耐腐蚀性能好、 较低的渗透率。

2、2鳞片胶泥具有较强的粘结强度,不仅指树脂基体与其中的玻璃鳞片之间的粘结强度较高,而且鳞片胶泥与混凝土或碳钢基材之间的粘结强度高,与钢板的粘结强度≥2.0Mpa,与混凝土的粘结强度≥2.5Mpa 。因此鳞片胶泥涂层不易产生龟裂、分层或剥离,附着力和冲击强度较好,从而保证较好的耐蚀性。

2、3 耐温差(热冲击)性能较好。涂层中由于含有许多玻璃鳞片,因此消除了涂层与钢铁之间的线膨胀系数的差别,鳞片胶泥涂层的线膨胀为11.5×10-6 /℃,钢铁的线膨胀系数为12×10-6 /℃,两者之间比较相近,使之适合于温度交变的重腐蚀环境,如电力系统中的FGD。

2、4耐磨性好。鳞片胶泥在固化后的硬度较高,比普通醇酸漆高2-3倍,耐磨性较好,如鳞片胶泥的耐磨性为130mg (CS-17W-500 g情况下),而受外机械损伤时,鳞片胶泥的破坏是局部的,其扩散趋势小,易于修复。

2、4具有适中的造价。目前国内外的FGD装置中的选材主要有不锈钢、整体镍基合金、整体玻璃钢等方法。 相对于这些材料鳞片胶泥具有不可替代的优势。

2、5 工艺性较好。由于鳞片胶泥的固体成份较高,可以一次性成较厚的涂层,并具有当场配制和室温下固化的特点。在鳞片胶泥涂层使用几年后,若出现遭损坏的情况,只需在该处作简单的处理即可进行修复,并可继续使用而不影响使用性能,具有修补性好的特点。

三、防腐施工

1、施工步骤

1、1 基层处理采用喷砂除锈法,喷砂标准应达到Sa2.5级,即金属表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈等附着物,残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。

1、2在锈面清理干洁后,要求达到无油、无锈、无异物,干燥清洁,除锈后的钢铁基体表面须在4小时内涂装底漆。用调稀的树脂打底(利于渗透,又可保持和底层附着的牢固),待干后施工。

1、3底漆配制方法:将涂料彻底搅拌至桶底无沉积物,在搅拌状态下按漆:固化剂为10:1(重量比)加入专用固化剂并搅拌均匀,配制好的涂料放置10~15分钟后使用。

1、4用手工泥刀刮成1-2mm(每道)厚的鳞片胶泥层,数小时后即硬化,再按设计要求施工至规定厚度,每层施工间隔时间24小时以上。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。

1、5在弯角或形状突变处适当增加厚度。

1、6刷环氧树脂面漆罩二道。

1、7施工注意点:①钢铁表面的焊缝须达到表面无棱角、光滑、无焊瘤、无毛刺。如果焊缝高于2mm,则用底漆和滑石粉调成粘度适宜的腻子,在底漆表面干后抹在焊缝两侧,并刮平,使其成为过渡曲面,避免缠玻璃布时出现真空;②进行厚涂施工时,以不流淌为宜,配制时一般不必加入稀释剂,但若环境温度过低,粘度较大时,可添加稀释剂1%~5%。

2、鳞片胶泥涂层质量控制。

胶泥涂层的质量好坏直接影响其耐腐蚀性能和使用寿命,因此应对鳞片胶泥涂层的质量要加以严格控制。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。

2、1外观缺陷检查:通过目测方法,表观应无明显缺陷。

2、2硬度:常用巴柯尔硬度来检测,一般要求表面的硬度值不低于材料性能指标提供值的90%。

2、3针孔测试:采用放电型小孔检测器,以基材和检测器的探头为正负极,加以2500KV/mm 的高压,以测试涂层的缺陷及不连续点。

2、4厚度测试:利用电磁厚度计与标准试块厚度比较,每一至二平方检测一点,平均厚度要达到设计要求。

2、5锤击检查:用木锤轻击涂层表面,任意取点测试,不应有不正常声音。

四、安全措施

1、所有施工人员在施工前必需进行安全思想教育,使每位职工都树立安全第一的理念。

2、所有施工人员必需按照项目部制定的安全施工制度严格施工,坚决杜绝违章操作。

3、施工现场严禁吸烟,所用材料均应远离热源,防止阳光曝晒,并且配备相应的灭火器材。

4、施工人员必需配戴安全帽、安全带、工作衣及防护眼镜等劳保用品,并应先检查脚手架、吊笼的牢固性。施工时不得向下乱抛材料或工具等物品。

5、必要的区域应进行封闭施工,未结工作监护人同意不得随意通过围栏。

6、空气压缩机、砂罐需有专人看管,并定时检查润滑油位及压力表压力,砂罐装砂时需将空气压缩机进气阀、砂罐进气阀关闭。

7、操作人员必需穿戴好防护用品,如砂帽、砂衣,手套等,砂枪严禁对人喷射。

8、砂带、气带破裂时先将进砂阀门关闭,再迅速关闭进气阀。检修完毕后先打开进气阀再开砂阀。

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