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砖砌或钢筋混凝土制的烟囱内壁腐蚀后,呈粉状或块状剥落。其中,钢筋混凝土烟囱受腐蚀后生成的是无粘结强度的硫酸钙或硫酸铝钙,使钢筋失去保护层,受到稀酸腐蚀,截面减少,强度降低,导致钢筋混凝土失去特有的功能。从烟气成分分析,烟气中对烟囱有腐蚀作用的成分主要是HCl、HF及SOx、CO2、水汽等。当烟囱烟气温度低于280℃时,烟囱烟气湿热水汽容易结露,附于烟囱内壁,这时含硫的烟气与壁上露珠将结合成SO2、H2SO3或稀H2SO4,这些化学介质对各种烟囱内壁都有极强的腐蚀破坏作用。烟囱防腐的设计质量,关键在于做好烟囱的防腐蚀材料的设计。而烟气的腐蚀,与烟气的成份、温度、湿度、流速,烟囱的高度、受力形式、保温措施、辅助防护措施、运行方式等诸多因素有关。以下是几种烟囱防腐材料的对比,使用性能的介绍:(1)、烟囱防腐材料——玻璃钢(FRP),由于玻璃钢化学腐蚀而且造价比高镍合金低,成功的应用在吸收塔塔体,石灰溶解槽,集液器,除雾器,浆液输送管道,烟道,烟囱,玻璃钢烟囱防腐。由于玻璃钢内表光滑,不易积垢,耐磨耐酸,所以在流速很高及颗粒物浓度较高的区域通常都有比较好的效果,但是容易老化脆裂。(2)、烟囱防腐材料——橡胶在国内市场上比较常见的有硅橡胶,聚脲。但该产品不耐高温,防水防酸性能极好,不利于燃煤机组长时间直排。(3)、烟囱防腐材料——玻璃磷片由于玻璃鳞片的主要填充材料是SiO2,其耐温性,耐酸性极好。在市场上比较常见的有:泡沫玻璃砖和玻璃鳞片。(4)、烟囱防腐材料——耐酸胶泥,烟囱内外壁防腐涂料使用要求是,烟囱外壁防腐涂料的选择要求,耐酸效果好,但是防水防潮不好,容易裂纹脱落。
【案例】2019年4月23日晚,位于长沙市铜官循环经济工业园内湖南华电长沙发电有限公司起火4月,起火建筑为钢结构,建筑面积约为1300平方米,起火部位为二号机组脱硫吸收塔出口净烟道,净烟道表层涂有玻璃鳞片胶泥(主要成分为:乙烯基树脂),现场无人员被困。近几年随着环保意识的加强及环保法规的完善,各企业纷纷增加脱硫工艺,烟囱的建设项目逐年增多,在对烟囱的防腐过程中由于施工不当引起的火灾事故时有报道,网上搜索“烟囱着火”关键词时一条条资讯一张张图片让人触目惊心,如果有心人仔细研读这些事故追查原因,大家不难发现绝大多数事故均是:防腐材料着火。目前人们常用的玻璃鳞片胶泥,主要由60%左右901乙烯基树脂、酮类固化剂、20%左右玻璃鳞片、15%滑石粉等填料、2%苯乙烯稀释剂组成,在施工时为了使涂料具有流动性需加入10%左右苯乙烯作为稀释剂,苯乙烯因分子量较大,挥发性较差,在玻璃鳞片的鱼鳞结构良好的防渗遮蔽作用下,苯乙烯更难挥发,因此志盛威华防腐涂料工程师指出,在玻璃鳞片胶泥施工完毕后较长时间内涂层中依然存在大量苯乙烯,隐患增加;苯乙烯蒸汽密度大于空气,当苯乙烯挥发后会沉降到施工区域底部,随着时间的延长,底部苯乙烯的浓度越来越高甚至会达到其爆炸极限。
中间涂料主要在面漆和底漆之间承上启下作用,它增加涂装层厚度,是防腐蚀涂装体系中重要部分。中间涂料对底漆进行遮盖,防止腐蚀介质进入底层内部,加强面漆附着力同时增加了整个涂层体系的厚度,延缓底层其电化学腐蚀发生的时间,使涂层的耐腐蚀寿命获得提高。采用环氧云铁中间漆作为中间层,利用涂层中环氧树脂及云母氧化铁的片状结构增强屏蔽效果,延缓腐蚀介质的渗入时间。环氧云铁中间漆粘度大,一次施工即可获得较厚的涂层厚度,施工性和涂层的兼容性都较好。应用环氧云铁中间漆配合环氧富锌底漆使用,可以大大提高涂层的防腐期效。面漆对涂装底层和中间层具有保护作用,延缓底层腐蚀发生时间,面漆涂层应具有优良的耐候性能、抗老化性能、保光保色性能、耐盐雾性能、耐潮湿性、漆膜坚硬光滑。作为长效高耐久海洋防腐面漆,常用的主要有聚氨酯面漆、氟碳面漆和聚硅氧烷面漆。聚氨酯面漆是一种高性能的长效重防腐蚀涂料,在大部分严重腐蚀环境中都得到广泛的应用,而相较于溶剂型双组分氟碳面漆和改性聚硅氧烷面漆,其防腐性能不如氟碳面漆和改性聚硅氧烷面漆。改性聚硅氧烷面漆具有优异的保光性,防腐性能也同样优异,并且VOC较低,在环保方面具有优势,但改性聚硅氧烷面漆实际使用案例较少,使用性能还需在实际应用中进一步的验证。氟碳涂料由于氟元素的电负性大,碳氟键键能较强而不容易在紫外光的照射下断裂,具有优异的耐老化性。氟碳涂层表面能较低、漆膜坚韧,因此耐冲击性、耐磨性和抗屈曲性等机械性能较好。另外,氟碳涂料与环氧云铁中间漆具有良好的配套性,也能确保防腐底漆的防腐蚀作用。
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