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          某120 米單筒鋼筋混凝土煙囪防腐改造
          發布者: 發布時間:2017/10/10 8:38:28

            1概述

            近年來,伴隨國家環保標準的提升,熱電煙囪的煙氣普遍增設濕法脫硫工藝,導致煙氣溫度大幅降低,使原本隨高溫煙氣排入大氣的SO2、SO3等腐蝕性氣體更易凝結成酸液附著在煙囪內壁,極大的增加了煙氣的腐蝕性,而已建的單筒鋼筋混凝土煙囪大多是按煙氣具有中等腐蝕性甚至低腐蝕性進行的防腐設計,遠遠不能滿足濕法脫硫下煙氣的防腐蝕要求。根據現行《煙囪設計規范》(GB50051-2013)對于防腐蝕的要求:濕法脫硫后的煙氣應為強腐蝕性濕煙氣,對于排放濕煙氣的新建煙囪在設計選型時不應選擇常規的磚煙囪或單筒式鋼筋混凝土煙囪,而應選用套筒式或多管式煙囪,該規范自2013年5月1日起實施。因此,對于新增濕法脫硫工藝后的煙囪根據新規范應在防腐措施上進行改造或者重建,以滿足濕煙氣的防腐要求,然而,此類問題在行業內并沒有統一的防腐材料標準和規定,防腐改造大多處在摸索階段,本文以某地120米的單筒式混凝土煙囪的防腐改造過程為例,對此類問題進行探討。

            2工程概況

            2.1煙囪基本參數

            本工程煙囪為120米高單筒式鋼筋混凝土煙囪,出口內直徑4.0米,煙道入口兩個,原有煙氣腐蝕等級為中等腐蝕性,筒身采用C35混凝土,內襯采用M10耐酸砂漿MU10耐酸磚;隔熱層采用厚度為100mm的憎水性水泥珍珠巖制品,煙囪鋼筋混凝土筒壁內側涂刷“OM”防腐耐酸防腐隔離層(一布兩涂),總厚度>1.5mm。

            2.2濕法脫硫后產生的問題

            熱電廠采用濕法脫硫工藝后,在短短3個月的時間內,就出現了煙囪筒壁外有酸液滲出的現象,且漏點多出現在每節筒壁的連接處(或水平施工縫處)。熱電廠立即停止了煙囪的使用,并組織設計、施工單位進行分析和補救。

            3問題分析

            針對煙囪出現的酸液滲漏現象,熱電廠委托有資質的檢測機構及設計單位進行了檢測和分析,分析顯示,在濕法脫硫工藝下,現有煙囪的防腐蝕措施已不能滿足濕煙氣的防腐要求。煙氣中的腐蝕性氣體由于溫度降低、煙氣濕度大,凝結成酸液附著在煙囪內襯表面,對內襯材料不斷腐蝕,且由于局部內襯耐酸磚在砌筑時施工質量較差,酸液通過縫隙滲入混凝土筒體內表面,直接侵蝕筒體內表面的“OM”防腐耐酸隔離層,因隔離層按照煙氣中等腐蝕設計,厚度及材料本身并不能承受強酸的高強度腐蝕,最終酸液通過混凝土筒壁的裂縫滲出筒壁外。如不能及時采取措施,將對煙囪混凝土筒體的結構安全產生威脅,造成嚴重的后果。

            4方案比較

            根據已有的實際情況,熱電廠請具有一定資質的專業防腐廠家提供了防腐改造方案,有以下三種:

            方案一:以玻璃鋼為主要防腐材料,在煙囪內壁以鉚釘和專用膠的連接方式,將5~8mm厚的輕型玻璃鋼防腐材料附著在煙囪內壁,在接縫和牛腿處采用特殊的噴涂、加厚處理使防腐材料成為密閉的內筒,阻止酸液滲漏,形成一層新的防腐保護層。此方案的優點是施工周期較短,且根據經驗玻璃鋼材料對濕煙氣具有很好的防腐蝕作用,改造費用也偏低。方案的缺點是本方法此前未有應用實例,沒有可參考的經驗依據;起連接作用的專用膠和鉚釘在長期潮濕環境中能否保證效用有待考證;玻璃鋼材質雖對濕煙氣有很好的防腐蝕作用,但耐高溫性能較差,當煙囪處于非正常工況下運行時,煙氣溫度可達150℃,將會影響防腐材料的性能;新增加防腐內筒在煙囪發生正常變形時會對筒體產生不可知的影響,具有一定的安全隱患。

            方案二:以陶瓷類防腐貼磚為主要防腐材料,清除原有內襯耐酸轉,重新打磨混凝土筒身內表面,將新的防腐貼磚砌筑在內表面,代替原來的防腐材料。此方案的優點是材料防腐性能極好,耐高溫性也較好。方案的缺點是防腐材料砌筑時施工難度較大,施工周期過長,對施工質量

            要求極高,若貼磚縫隙有一處出現紕漏,就會造成酸液直接滲入腐蝕混凝土筒體;防腐貼磚在使用過程中易脫落,且修復、維護難度大;對牛腿處的處理較為困難。

            方案三:采用雜化聚合物(APC)類防腐材料,將原有內襯表面打磨光滑平整,涂刷專用膩子,以噴涂的方式將防腐材料噴涂在內襯內表面,形成一個2mm左右的防腐層。此方案的優點是材料質量輕,防腐性能好,耐高溫性也比較強;施工周期較短,從前期的整理內襯內表面到投入使用只需30~40天;材料封閉性能好,不會產生縫隙或者漏點;本方法在類似煙囪的改造中已有應用實例,且效果良好。此方案的缺點是改造費用比較高。

            5方案選擇、措施及效果

            熱電廠最終選擇方案三,并請相關廠家進行了防腐改造,同時設計單位在煙囪內部地面增加了環形排水溝和集水坑,使煙囪內壁凝結的酸液流到煙囪底部時通過排水溝收集到集水坑內,酸液經過處理后接入廠區給排水管網。通過定期跟蹤回訪,在未進行修補維護的情況下使用3年后,防腐涂層厚度、色澤及性能未出現明顯變化,煙囪筒體也未出現酸液滲漏的現象,新增防腐涂層對濕煙氣起到了有效的防腐作用。

            6結論

            對于已建的單筒式鋼筋混凝土煙囪在煙氣增加濕法脫硫工藝后的防腐改造,建議使用防腐性能好、材質輕便、耐高溫性好且密閉性強的防腐材料。同時應考慮施工難度及周期的影響,盡量選擇可靠的防腐方案,達到一勞永逸的效果,切不可因改造費用高而采用可行性較差的方案,因為煙囪的防腐蝕一旦出現紕漏,造成的危害會直接快速的表現出來,反而會造成更大經濟損失。

           
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