湿法脱硫烟囱防腐涂层关键性能指标评价方法

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湿法烟气脱硫机组烟囱防腐措施

湿法烟气脱硫机组烟囱防腐措施
2 1 脱硫 烟 囱的选 型 .
烟气冷凝物 中氯化物或氟化物的存在将很 大提高腐蚀程度, 2 在 O℃和 1 个标 准大气压下 , 氟 化氢、 氯元 素和氯化 氢的质 量分 数超过 0 0 5 、 . 2 0 1, 0 1 . 和 . %时, 9 6 腐蚀等级 ( 化学荷载) 为高级 。
we GD y tm r ic se .a d t ea t o r so a — tF s se aeds u s d n h n i ro in me s c
u e e t f t c ftewe rm n so a k o h t s FGD y tm r p a ie s se aee h szd,a m t
脱硫系统多采用加设 烟气加 热系统 ( GH) G 来提高 脱硫处理Байду номын сангаас排放的烟气温度( 8 约 O℃以上)以减缓 ,
烟气冷凝结 露产 生的腐蚀 性水液液体 。从理论上 讲, 采用烟气加热系统( GH) G 能有利于减缓烟气的 腐蚀( 即提高烟气温度, 减少结露)但烟气湿度、 , 水
中豳分 类号 : 7 13 X O . 文献标 识码 : B 文章编 号:0 1 88 2 0 ) 1 0 3 2 10 —9 9 ( 0 6 0 —0 3 一O
出现正压区, 这时易对排烟筒壁产生渗透压力 , 加快
腐蚀进 程 。
合此运行工况的烟囱, 对于电厂的安全 、 经济运行至
关 重要 。
1 脱 硫对 烟 囱的影 响
f 酸液的温度 在 4 ~8 . O 0℃时 , 对结 构材料的 腐蚀性特别强。以钢材为例,0 ̄ 0℃时的腐蚀速 4-8 度比在其它温度时高出约 3 倍。 ~8
作者筒介 : 杨
杰(94 , 工程师, 17一)男, 主要从事 电力系统烟气脱硫、 脱硝技术的研究 、 调试与性 能验收工作 . 设备

烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施

烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施

烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施摘要;我国大气中二氧化碳是火力发电厂染物主要来源,火电厂SO2排放中国政府对其进行了严格限制。

为解决烟道腐蚀引起的湿法脱硫问题,简要介绍了湿法脱硫对烟囱影响,并防腐措施介绍。

关键词:湿法脱硫;烟囱腐蚀;措施湿法脱硫后烟气中的SO2含量显着下降,但烟气腐蚀不容忽视,安装了湿法脱硫装置的发电厂烟囱某些内表面的腐蚀和脱落,导致原材料泄漏和严重腐蚀。

造成这种情况的原因是防烟方案考虑不够,烟囱内的烟气变化很大,给烟囱安全运行带来问题,处理不当会加速腐蚀,缩短其使用寿命。

一、湿法脱硫后烟气运行状况分析1.腐蚀性。

湿法脱硫后,烟气被低温和高湿度结露,按照国际烟囱行业协会的标准,腐蚀主要有三个原因。

(1)氯化或氟化物有冷凝物中存在,烟气脱硫后容易导致高腐蚀性和渗透性,难以防止稀酸腐蚀。

(2)腐蚀S03烟气在湿法脱硫的主要成分,去除效率约为30%(质量密度)。

形成硫酸S02容易与水蒸气结合,烟气腐蚀导致;(3)湿法脱硫后,湿度增加,温度下降。

如果烟气温度低于酸露点,烟气中的酸就会形成并腐蚀,实验研究表明,FGD后烟气的温度会下降到酸性露点以下约50℃。

烟气中的硫化物蒸气浓缩成酸,此时烟雾具有很强的腐蚀性,因此,烟囱腐蚀脱硫后加剧。

2.正压原因和危害。

烟气的工作压力及其温度,湿度,流量和烟道根据烟风煤粉管道施工技术规范,烟囱的通风量和密度之差与之成正比,而烟气密度与温度成反比,较低的温度,烟囱越小上抽力,在一定的流速下在蒸发器出口处产生的电压就越有可能。

因此,脱硫后产生正压排烟温度降低是主要原因,如果阀内压力为正,则烟囱正压,腐蚀性烟气通过烟筒内壁的渗透产生压力,直接接触烟囱材料,腐蚀烟囱加速。

因此,烟囱内应尽量避免过压,但脱硫后的过压是不可避免的,对烟道的腐蚀要求较高。

二、湿法烟气脱硫后烟气对烟囱的影响1.烟气湿度影响烟囱。

脱硫后,烟气与浆液完全接触,在反应过程中水分烟气反应带走。

湿法脱硫烟囱内筒防腐设计

湿法脱硫烟囱内筒防腐设计

湿法脱硫烟囱内筒防腐设计湿法脱硫烟囱、特殊是不设烟气加热系统GGH的烟囱内筒防腐设计,因为材料选用标准与投资增添的严密关系,正日益授到宽大设计我员和投资方的亲密关注。

联合对湿法脱硫烟囱腐蚀性的意识,我将从以下几个方点谈聊见解,与大野交流,独特增进湿法脱硫烟囱内筒的防腐设计幻想方案。

1 有关烟囱设计标准的说明近年来,跟着国家环保标准的逐渐提高和民众环境意识的加强,国内新建火力发电厂工程都要求进行烟气脱硫处理。

但在我国,烟气脱硫处理还属于伏步阶段,未建成投运、且完整按烟气脱硫处理运行的火力领电厂工程名目不多,且大多是新建工程,运行时光较短。

因此,烟气脱硫后烟囱腐蚀的调查和研讨资料都较少,经验也有限。

在国家和电力行业烟囱的现行设计标准中,均未对进行脱硫处理的烟囱防腐设计干没详细规定,只是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐设计入行了要求。

鉴于目前发集到的国内脱硫烟囱腐蚀方面的研究和调查资料太多,难以对脱硫后烟气的腐蚀机理和腐蚀防备办法的效果做出明白的断定,因而在未成熟的情况下,未将脱硫处理的烟囱防腐设计要求列进标准中。

国内各电力设计院主要是依据本人的经验和参考资料进行设计。

我院在参编国度标准《烟囱设计规范》GB50051-2002(烟囱防腐蚀设计章节)和主编电力行业尺度《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93(修)的进程中收集了一些国外烟囱设计标准和资料,其中脱硫烟囱方面的设计结构做法作为我们进行工程真践和在脱硫烟囱防腐设计方面的主要参考标准,这一方面是对海内脱硫烟囱资料不脚的一个弥补,另一方面也为我们昔后在修编国家烟囱设计标准和走业设计标准时供给了一个参考依据和工程做法。

2 脱硫烟气的特点和腐蚀性2.1 脱硫烟气的特点通常进行湿法脱硫处理且不设烟气加热系统GGH的烟气,水份含量高,湿度大,温度低,烟气处于全结露景象。

对一台600MW机组来说,烟气中水气结露后造成的具腐蚀性水液理论盘算量约40~50吨/每小时,它主要依靠于烟囱内侧壁流下来至专设的排液心排到脱硫系统的废液池中。

湿法脱硫烟囱防腐技术探讨 大唐科技

湿法脱硫烟囱防腐技术探讨  大唐科技

1目录¾烟囱防腐的必要性¾脱硫湿烟气的特点和腐蚀性¾湿烟囱的工作环境¾湿烟囱的防腐方案应用情况¾对烟囱的防腐处理建议2烟囱防腐的必要性石灰石—石膏湿法脱硫(WFGD)是当今世界各国应用最多最成熟内火力发厂燃煤机安装用最多和最成熟的工艺。

国内火力发电厂燃煤机组安装的烟气脱硫装置(FGD)中,85%以上使用的是石灰石—石膏湿法脱硫(WFGD)工艺。

)工艺目前,对于烟气脱硫装置的设计施工和运行经验已日臻完善,但对脱硫机组烟气排放的关键设备——烟囱的防腐,却没有引起足够的关注。

却没有引起足够的关注3烟囱防腐的必要性早期的WFGD为了提升烟气的抬升高度安装了烟气换热器(GGH),使得从吸收塔排出的净烟气(50℃左右)被加热到80℃左右。

2006年后,由于GGH在运行过程中积灰、结垢严重,影响了整个脱硫装置的正常运行,于是,灰结垢严重影响了整个脱硫装置的正常运行于是随后建造的脱硫装置几乎都取消了GGH,使50℃左右的湿饱和烟气直接从烟囱排放。

现有烟囱均没有按照湿烟气排放设计,使得湿烟气对烟囱的腐蚀成了很严重的问题。

4脱除率很高但对造成湿烟气腐蚀湿法脱硫烟气的特点湿法脱硫工艺对SO 2脱除率很高,但对造成湿烟气腐蚀的主要成分SO 3,脱除效率很低。

燃煤中约有0.5~2%的硫在燃烧过程中转化为SO 3,在湿法脱硫中,大约有20%的SO 被脱出其余以气溶胶形式被烟气带出形成的冷3被脱出,其余SO 3以气溶胶形式被烟气带出,形成的冷凝酸液对烟囱的腐蚀严重。

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(低温、高湿使腐蚀状况进一步加剧。

等)使腐蚀状况进步加剧。

5“国际工业烟囱协会()”的设计标准要求燃煤电厂脱硫后湿法脱硫烟气的特点¾国际工业烟囱协会(CICIND )的设计标准要求,燃煤电厂脱硫后由于烟气湿度通常较大,温度很低,且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加因而处于脱硫系统下游的烟囱其烟气通常被视为“高”相应增加。

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施湿法石灰石-石膏法是目前世界上应用最广泛的脱硫技术。

在该工艺中,含SO2的烟气经除尘后进入换热器降温,再进入吸收塔与石灰石浆液接触脱硫然后升温排放,从换热器、吸收器(包括强制氧化系统)直到烟囱,都存在严重的设备腐蚀问题。

一、湿法脱硫后烟气腐蚀机理分析湿法脱硫后的烟气主要有如下特点:(1)含水量高,烟气湿度很大。

(2)脱硫后的出口烟气内仍含有如SO3、HCl、HF等强腐蚀性介质。

(3)烟气温度较低,不设GGH时,烟温仅50℃左右,即使设置了GGH 时,烟温也仅60℃左右,而烟气的酸露点温度取决于烟气中的SO3浓度,一般为70.5~90℃。

(4)温度较低的烟气在酸露点下运行,会发生凝结,从而对烟囱内壁产生腐蚀作用,并且腐蚀速率随硫酸浓度和烟囱壁温的变化而变化:①当烟囱壁温达到酸露点时,硫酸开始在烟囱内壁凝结,产生腐蚀,但此时凝结酸量尚少,浓度也高,故腐蚀速度较低;②烟囱壁温继续降低,凝结酸液量进一步增多,浓度却降低,进入稀硫酸的强腐蚀区,腐蚀速率达到最大;③烟囱壁温进一步降低,凝结水量增加,硫酸浓度降到弱腐蚀区,同时,腐蚀速度随壁温降低而减小;④烟囱壁温达到水露点时,壁温凝结膜与烟气中的SO2结合成H2SO3溶液,烟气中残存的HCl/HF也会溶于水膜中,对金属和非金属均也会产生强烈腐蚀,故随着壁温降低腐蚀重新加剧。

因此脱硫后的烟气腐蚀性不但没有降低,反而由于烟温的降低而大大增加。

腐蚀试验研究表明:理论上完成95%的脱硫效率条件下,烟囱设计说明中的设计腐蚀余量2mm需要8.7年才被腐蚀完,但实际情况下的腐蚀状况为不均匀腐蚀,严重区域要不了半年就被腐蚀完,因此对脱硫后烟囱的防腐是非常必要的。

根据国际烟囱工业协会的设计标准要求,湿法FDG系统后烟气通常被视为高化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因此湿法脱硫后的烟囱需按强腐蚀性烟气来考虑烟囱结构的安全性。

二、脱硫后烟囱选型脱硫烟囱的选型根据DL5022—1993《火力发电厂土建结构设计技术规定》要求:当排放强腐蚀性烟气时,宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式,即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。

火电厂脱硫_湿烟囱_防腐蚀内衬结构设计

火电厂脱硫_湿烟囱_防腐蚀内衬结构设计

建筑设计火电厂脱硫 湿烟囱 防腐蚀内衬结构设计孙宏斌雷艳红(陕西省电力设计院710054西安)摘要:本文介绍了湿法脱硫烟囱运行工况,结合对湿法脱硫烟囱腐蚀性的认识,以工程实例,阐述了几种可用于湿烟囱内壁防腐材料的性能及防腐蚀结构的形式,对其防腐方案的技术和经济特点进行比较,供同类工程参考。

关键词:湿法脱硫;湿烟囱;防腐材料1前言随着国家环保标准对火力发电厂的烟气排放标准要求愈来愈高,在我国,烟气脱硫装置已广泛应用。

但湿法脱硫不设烟气加热装置(GGH)尚处在探索阶段,烟气脱硫后烟囱腐蚀的调查和研究成果欠缺,经验较少。

湿法脱硫后进入烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有显著差异,对烟囱的腐蚀大大增强。

鉴于湿烟囱结构在电厂运行中的特殊作用,保证烟囱结构的安全、有效、长期、稳定运行,湿法脱硫烟囱的防腐处理至关重要。

2脱硫湿烟囱烟气的特点和腐蚀性由于湿法脱硫工艺的特点,其对烟气中的SO2脱除效率很高,但对烟气中造成腐蚀的主要成分SO3脱除效率并不高,约20%左右。

脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等,它们是腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型物质。

脱硫后烟气环境变得低温、高湿,烟气密度增加,烟囱自拔力减小,烟囱内的烟气压力升高,加重了烟气和含酸液水分向外筒壁方向的渗透。

烟囱出口处流速降低,烟囱顶部容易发生烟流下洗,烟流下洗不仅会腐蚀烟囱的组件材料,而且减弱了烟气的扩散,影响周围环境。

在低于0!的气温下还会导致烟囱上口结冰。

外烟囱的直径过大,会在其下风侧产生较大的低压区,因此,有多个内烟筒的烟囱发生烟流下洗的可能性较单烟筒烟囱更大。

脱硫后的烟气温度降低,当系统不设置GGH时,烟气温度一般在40!~50!之间,水份含量高,湿度大,多处于饱和状态,在烟囱内壁会出现结露现象,使烟囱内壁长期处于浸泡状态,通常称在这种工作状态下的烟囱为湿烟囱。

烟气温度低,烟囱内的烟气上抽力就降低,它影响着烟气的流速和烟气抬升高度及烟气扩散效果,这对排放的烟气满足环保要求(特别是氮氧化物NOX指标)带来不利的因素。

200601湿法脱硫后烟囱腐蚀环境的数值预测

200601湿法脱硫后烟囱腐蚀环境的数值预测

三:冷凝速度模拟模型
1.模型的建立 烟囱中烟气流动雷诺数在0.5×10s~15×104,属于层流流动141,因此本文采用层流模 型,传质模型采用species模型。收敛判据为所有变量的残差绝对值和小于10~。模型的 控制方程形式可参见FLUENT手册或其他文献。 控制方程采用一阶逆风格式离散,采用FLUENT6.1.22的耦合算法求解。松弛因子选 用0.7。采用CDF(用户自定义函数)定义烟囱壁面硫酸冷凝沉积速度为:
采用逸度方程和修正的Graetz解法模拟了层流烟气中硫酸的沉积速度【7】,Vorgelegt V采
男,Fluent商业软件对烟气中的硝酸和硫酸的冷凝速度进行模拟,证明了用该软件模拟烟
气旁硫酸沉积速度的可行性嗍。
r’本文首次采用修正的逸度方程和热力学相平衡理论,利用CFD软件平台,建立预测 湿法脱硫后烟囱腐蚀环境的理论模型,对湿法脱疏后电站烟囱的冷凝酸浓度、沉积速度 进行数值预测,为电站烟囱的安全运行、寿命预测和防腐设计提供可靠依据。
¨,蛳,l一硫酸蒸汽挣凝沉积速度l :n0n1ⅢⅢ16{嬲7—4{{—j—L—二—.——二—J—型——盟—一邋——一邂——粤—型—=:一。一==一一P一.一4
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一0i.skⅡ/l|g一世埔藤器舞虫 。~l——,—,——.——.—、——+——,—,——.——一 烟气流速(H池)
——一望堡苎壅皇兰查堕憋芝
(二)废气治理技术
湿法脱硫后烟囱腐蚀环境的数值预测
唐志永。金保升。孙克勤@仲兆平。 (东南大学动力工程系 南京210096)@ (苏源环保工程股份有限公司 南京210024)@
摘要:湿法脱硫后烟囱腐蚀环境是影响烟囱腐蚀速率和寿命的关键因素。基于CFD 软件平厶,该文首次采用了修正的选度方程和热力学相平衡理论,建立理论模型对 烟囱腐蚀环境进行数值预测。研究结果表明:(1)随着烟气中水蒸气含量的增加, 冷凝酸液浓度呈线性降低,硫酸蒸气冷凝沉积速度几乎不变,而水蒸气冷凝沉积速 度线性增加;(2)壁面温度对冷凝酸液浓度有决定性影响,随着壁面温度的升高, 冷凝酸液浓度随之升高,硫酸冷凝沉积速度略微下降,而水蒸气冷凝沉积速度下降 幅度很天;(3)随着硫酸蒸气含量的增加,硫酸蒸气和水蒸气冷凝沉积速度线性增 加,硫酸蒸气浓度为控制因素;(4)烟气流速对硫酸蒸气和水蒸气的沉积速度的影

湿法脱硫烟囱腐蚀现状及防腐方案的选择

湿法脱硫烟囱腐蚀现状及防腐方案的选择
发 电技术 论 坛
湿 j 蕊 烟 囱霭铅 现 状 及 腐 方缘 : 脱
白 学 利 , 晓永 , 郑 张 瑾
山 西 漳 山 发 电有 限责任公 司 , 西 长 治 山

0 6 2 40 1
[ 摘
GGH) 的湿法脱硫 装 置后 的烟 囱 简称 湿烟 囱。 因排 烟 温度 低 、 冷凝 要] 未 配置烟 气换 热器 ( 酸性 水量 大 , 多湿烟 囱投 产 不 久就 出现 腐 蚀 问题 。为 此 , 许 分析 湿 烟 囱 出现 腐 蚀 的原 因 , 绍 湿烟 囱采 用的各 类 防腐工 艺及其 效果 , 介 总结 出湿烟 囱防 腐方 案选 择 原则 。根 据 材料 试验 及 实际运 行结 果 , 出 了可将 G 提 D—A C杂化 聚 合 结 构层 防腐 新 工 艺 用 于新 P 建 湿烟 囱的 防腐和 旧烟 囱防 腐改造 。

Ke r s: tFGD ; t c mne c r so a i or o i y wo d we we hi y; or o in; nt ~c r扩 建 的燃 煤火 力 发 电机 组 我
Sh nx a gs a o rGe r t n Co Lt Ch n z i 4 0 , h n iPr v n e PRC a i Zh n h n P we ne a i d, a g h 6 21 S a x o i c , o 0
Ab ta t : e c i e t o t i s a l g g s—g s h a e ( s r c : Th h mn y wih u n t l n a i a e t r GGH )i i l a ld we h mn y B — s smp y c l t c i e . e e
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第42卷第8期2013年8月热力发电T H E R M A I,P()W E R G EN E R A TI()NV01.42N o.8A ug.2013湿法脱旎烟囱酷腐浍层关键佳锚鹅衍评价方法[摘要][关键词] [中图分类号] [D O I编号]李海洋,曹杰玉,祁东东,倪瑞涛,宋飞西安热工研究院有限公司,陕西西安710032湿法脱硫烟囱高、低温和干、湿交替运行环境是造成烟囱防腐涂层失效的主要原因。

分析了现有涂层附着力与耐温性能2个关键性能检测评价方法存在的问题,提出应采用干/湿态涂层附着力的变化以及采用除盐水浸泡/高温循环试验的检测方法来评价防腐涂层抵抗烟囱恶劣运行环境的能力。

试验表明,新检测方法更加贴近实际,可准确评价涂层的性能。

湿法脱硫;烟囱;防腐涂料;失效;涂层性能;评价方法T Q515.9[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)08一0150—0310.3969/j.i ssn.1002—3364.2013.08.150E V al ua t i on m et hods f or key per f or m ance i ndi c es ofant i—c or r osi on coat i ngs i n FG Ds t acksL I H ai yang,C A O J i eyu,Q I D ongdong,N I R ui t ao,SO N G FeiX fa n T her m al P ow er R es e ar ch I ns t i t ut e C o.,L t d.,C hi na H u anen g G r ou p,X i’an710032,C hi naA bs t r a ct:T he hi gh—l ow t em per at ur e and dr y—w et al t er nat e r unt i m e envi r onm ent i n t he chi m n ey af—t er w et de sul f ur i z at i on i s c onsi der ed as t he m aj or r e a s o n f or ant i—co r r os i on coa t i ngs’f a i l ur e.The exi s t i ng pr obl em s of eval uat i on m e t hod f or t w o key pr oper t i es(adhes i on and he at r es i st ance pe r—f or m ance)of t he c oa t i ng w er e anal yz ed.IⅥe asur es s uch as usi ng a dhe si on change bet w e en dr y s t at e and w et s t a t e and usi ng t he dem i ne r a l i ze d w a t e r soaki ng/hi gh t em per at ur e baki ng cycl i ng t e st t o eval uat e t he ant i—cor r osi on c oat i ngs abi l i t y f or r es i s t i ng t he chi m ne y,s bad r unn i ng envi r on—m ent w er e put f orw ard.The t e st s how e d t ha t t he newde t e ct i on m e t hod w as m or e cl ose t o t he ac—t ual s i t uat i on,s o it c an eval uat e t he coa t i ngs per f o r m ance accur at el y.K ey w or ds:w e t FG D;c hi m ne y;a nt i—c or r os i on coat i ng;f ai l ur e;c oat i ng per f or m anc e;e va l ua t i on T_ne“10d由于湿法脱硫烟囱防腐项目投资巨大,在项目实施前,均需对备选涂料进行性能检测和评价,从中选出最具性价比的涂料。

然而在实际工程应用中,选出的多种防腐涂料按照规定程序施工涂装后,在运行不久即发生失效,出现了开裂、剥落或起泡等现象[1。

4],原因是湿法脱硫烟囱防腐涂层的运行工况比较特殊,存在干、湿和冷、热交变等。

现有涂层检测技术的测试条件与烟囱实际情况存在较大差别,检测合格的涂料并不能保证在实际使用中保持良好的性能。

对此,本文研究了涂料检测关键性能指标,并针对实际运行环境提出了新的评价方法,为湿法脱硫烟囱防腐涂料的选择提供指导。

==========================================作者简介:李海洋(1988一),男,在读硕士研究生,研读向为火电厂金属腐蚀与防护。

E—m ai l:l i hai ya ng@t p r i.com.c n第8期李海洋等湿法脱硫烟囱防腐涂层关键性能指标评价方法1防腐涂层必备的几个关键性能试,得出了可以在湿法脱硫烟囱中使用的评价结果。

1.1附着力涂层的附着力包括涂层与金属基底表面的黏附力和涂层本身的结构强度2方面。

涂层与金属基底表面的附着力越大,所形成的保护膜才能有效地阻挡外界侵蚀性离子的渗透;而涂层的内聚力越大,则涂层结构坚韧致密,抗渗性越强,表面状态越好。

在当前涂料性能评价过程中,涂层附着力的检测是在干态下,而脱硫烟囱内壁长期处于湿态,检验结果得不到保证。

此外,当脱硫烟囱出现干湿交替运行时,防腐涂层的附着力可能会发生变化,造成涂层覆盖率明显降低,加速金属基底腐蚀[5]。

因此,应采用干/湿态附着力的变化率来反映涂层抵抗烟囱恶劣运行环境的能力。

1.2耐温性能在无G G H的湿法脱硫系统中,烟囱的正常运行温度约50℃,当脱硫系统部分发生故障,烟囱的运行温度将达120~170℃,极端情况下甚至会达到200℃左右,这种高、低温交替运行对涂层的影响较大,是大部分烟囱防腐涂层失效的主要原因[4’6。

7]。

(1)烟囱内壁金属基底和涂层的热膨胀系数差别较大,当温度变化时,金属基底的热膨胀变形比涂料涂层小,涂层与金属基底之间产生了热应力。

当应力足够大时,涂层即发生剥落。

为了避免产生交变热应力,涂层的热膨胀系数应与金属基底一致或者涂层的弹性远远大于金属基底。

(2)烟囱防腐涂层长期在酸性冷凝液中使用,水溶液会穿透涂层抵达基底并积聚,直至涂层内、外的水压相等。

当烟囱旁路运行时,涂层/基底界面处的水蒸气分压会不断升高。

当压力大于涂层附着力或涂层强度时,涂层就会剥离或者起泡。

涂层耐温性能检测的关键在于水溶液是否已经渗透涂层,水渗透情况下的耐温性能才能真实反映防腐涂层在湿法脱硫烟囱中的真实情况。

因此,应采用除盐水浸泡/高温循环试验检测涂层的耐温性能。

2试验检测选取环氧类涂料(A)、耐酸胶泥(B)、热塑性弹性体涂料(C)3种应用比较广泛的脱硫湿烟囱防腐涂料,对其进行交变湿度与温度条件下的检测,以评价其在实际烟囱运行状态下的防腐性能。

这些涂料在测试之前均通过了当前相应的防腐涂料性能测2.1附着力将涂有涂层的试片放置于80℃除盐水中浸泡168h后取出晾干,按照A S TM D4541《拉拔附着力测试方法》测试涂层的附着力。

同时将试验结果与放置在80℃烘箱中经168h试片涂层的附着力进行对比,其结果如表1所示。

表1防腐涂层干、湿态附着力测量结果T abl e1T订ea s ur e m e nt r e su l t s O f t he an t i—c or r O s i O nc o a t i ng f w e t a dh e s i on由表1可见,3种涂层除盐水浸泡后2种状态下的附着力变化明显不同。

A、B涂料的附着力随状态变化不大,说明涂层具有良好的湿态附着力;C 涂料的附着力在浸泡后明显降低,说明涂层的耐水性差,在水渗透后极易发生失效。

2.2耐温性能将试片置于80℃除盐水中浸泡168h后自然风干15m i n,随后将其放入150℃的高温烘箱中烘烤24h,最后置于空气中冷却30m i n后测试涂层附着力,将试验结果与同样温度老化但不浸泡的试片检测结果进行比较,结果见表2及图1。

由表2及图1可见,A、B、C涂层的附着力在湿态情况下明显减小,涂层表面状态均发生了明显变化,其中涂层C 表面大量起泡,说明3种涂料的耐温性能均未通过耐交变温度测试,不能作为湿法脱硫烟囱防腐涂料。

实际应用结果也证实,上述3种涂料在运行一段时间后均发生了失效,A和B涂层发生了开裂和剥落,C涂层大量鼓泡,涂层整体上与基底脱离。

由此可见,本文提出的评价方法准确地显示了3种涂层的性能。

表2防腐涂层冷热交变附着力测量结果T abl e2M e硒ur em ent r鹤u I t s of t he a nt i-cor r惦i on c o a t i ng ga d he s i o n duri ng c o l d-hO t a l t er nat i O nht t p:∥w w w.rl f d。

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pe ri odi c al s.net.c n152热力发电2013年Fi g.1 3结论(a)涂料A图13种涂料试片试验后表面状态T h e s u r f ac e st at e of(a)coat i ng A(b)coat i ng B a nd(C)c∞t i ng c on s peci m e璐af t er t he t鹤t[4]现有烟囱防腐涂层检测技术的测试条件与烟囱实际情况存在较大差别,不能准确预测涂层的性能。

对此,应采用干/湿条件下涂层附着力的变化以及采用除盐水浸泡/高温循环试验的检测方法来评价防腐涂层抵抗烟囱恶劣运行环境的能力。

试验表明,∞J 新的评价方法可准确评价涂层的性能。

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