脱硫烟囱使用的防腐材料性能比较

1、脱硫烟囱用防腐材料性能比较目前国内外脱硫烟囱可供选择的防腐材料较多，如镍合金、钛钢复合板、FRP玻璃钢、泡沫玻璃砖（进口和国产）、玻化陶瓷砖、烟囱防腐涂料、耐酸耐热整体浇筑料等， 这些材料各有其优缺点，在工程应用中应结合脱硫工艺（是否设置GGH）、运行工况（是 否设置旁路烟道）等实际情况选定，其材料应满足脱硫烟囱的安全运行条件。满足先阶 段复杂工况的运行条件，满足业主的经济考虑。根据不同的运行条件和经济条件选定不 同的防腐材料。3国内现阶段防腐分以下几大类：一，合金类 4 _1 W3 o8 a# T2 A1 D% N合金钢是一种防腐性能很好的材料，主要类型有：钛合金板（TiCr2、和镍基耐蚀合

2、金板（C-276） # 05 0; d/ n$ A1. 镍基耐蚀合金板C-276合金是一种含钨的镍-铬-钼合金，其硅、碳的含量极低，在氧化和还原 状态下，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性，出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐 蚀性能。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀，钨元素也进一步提高了其耐腐 蚀性。：K1 p5 F U3 x2. 钛板（TiC！ u1 08 a! c2 r1 i. a+ c钛是一种很耐腐蚀的材料，这是由于钛的表面容易生成稳定的钝化膜，钝化膜是由 几纳米到几十纳米厚的极薄的氧化钛构成，在许多环境中是很稳定的，并且一旦局部破 坏还具有瞬间再修补的特性。因此，钛在酸性、碱性、

3、中性盐水溶液中和氧化性介质中 具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好。合金类材料的主要问题和缺点："E5 X: C' M0 K5 M; N- M- m7 a" 7 1 合金类材料价格在防腐类材料中偏高。近年来，国际国内市场镍价持续上涨，使得 C276合金材料初期成本较高，制约了 C-276耐腐合金在脱硫烟囱中的应用。钛板价格 稍比镍基合金便宜，但是也要达到20多万一吨，大大超出了一般业主的经济承受能力。. 2钛合金虽然有出色的防腐性，但是它的防腐性能的体现主要是靠其在静态酸环境下 形成的钝化膜的保护，但是当钛表面的酸呈动态流动情况下，其钝化膜会

4、被破坏掉，钝 化膜被破坏后，若不存在修复的环境介质，或环境介质有限，这时钛的腐蚀速度比钢还 大。钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界 中是相当稳定的，但是，钛中杂质的存在，显著影响钛的物理、化学性能、机械性能和 耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它们可以使钛晶格发生畸变，而影响钛的的各种性 能。常温下钛的化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛 的活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应，从而产生腐蚀。3 合金类材料的施工工艺复杂，在施工时会出现漏焊，或者由于焊点燃料的不纯，造成焊缝的氧化，从而造成焊接处发生腐蚀。大量的现场

5、焊缝不可完全避免的存在焊缝缺 陷，在长期腐蚀环境中，也陆续出现板缝腐蚀渗漏现象。合金板材在运输或安装中有划 伤也会出现腐蚀渗漏。总的来说，合金类材料是一种性能优异的防腐材料，在特定的环境下具有别的防腐 材料无可比拟的防腐性能，但是由于其价格高，施工要求高，供货商的选择比较单一， 都严重制约了其的大范围使用，故在工程中应用情况不算广泛。二，涂料类（H3 丫6 F" n& E% B8 X: H（ n在烟囱内筒内喷（刷）薄膜类防腐材料，主要有 0M涂料、聚脲、玻璃鳞片、VP 等1 . OM涂料OM耐酸防腐涂料主要由优质高硅粉、固化剂、分散剂以及细粒料位原料，按一定 比例和要求混合配

6、制而成。其耐酸耐高温同时防腐施工周期很短，造价相对较低，在单 筒式老烟囱中使用较多。2 .聚脲0 S2聚脲是双组分高分子聚合物。喷涂工艺属于快速反应喷涂体系，原料体系不含催化 剂，固化速度快，可以再任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，工艺简单施工方便，聚 脲涂料价格也较为经济，抗腐蚀、耐磨性能好。3. 玻璃鳞片玻璃鳞片衬里是以耐酸树脂（环氧树脂）为主要基料，以薄片状填料为骨料，添加 各种功能添加剂混配成胶泥状或涂料状防腐材料，鳞片树脂防腐的原理主要是迷宫效 应，其抗腐蚀，抗渗透性能好，价格也较适中。涂料类材料的主要问题和缺点：）I） J0 H% t4 , ?1. 涂料类防腐材料初期投入成本较低，

7、但日常维护费用较高，整体性价比较差。2 . OM涂料在高低温环境的交替变化中所产生的交变热应力对粘接强度影响较大，容 易开裂，开裂后特别是在高速烟气中容易脱落。6 S73. 聚脲在火力发电厂烟囱脱硫系统中的应用业绩较少。烟气脱硫后温度一般在50C左右，但脱硫系统停止运行时烟温将达到 150200C，该工况运行时间可能达到几天甚至 更长，这样会加速材料老化，开裂脱落，其耐久性和耐温性较差。4. 由于鳞片材料生产门槛较低，导致其行业市场混乱，质量存在较大差异，同时鳞片材 料固化后呈脆性，耐温特性（包括耐高温特性和耐温度冲击特性）较差，极易造成鳞片 衬里在高温条件下或者温度冲击下，发生开裂、脱层现象

8、。在钢内筒内喷（刷）涂玻璃 鳞片、聚脲、OM涂料等薄膜类防腐材料导致烟囱（烟道）防腐受到损坏的状况较多； 同时防腐涂料不应直接喷（刷）涂在以砌体为基层的烟囱内壁上（特别是旧烟囱改造）、贴面砖内衬类01材料介绍：在烟囱内壁采用国产泡沫玻璃砖、进口宾高德玻璃砖和玻化陶瓷砖进行粘 贴的隔膜类防腐系统。国产玻璃砖 a% f; E8 y- L$ '4 P（ R' 丫 , W2 C国产玻璃砖是以碎玻璃为主要原料，加入发泡剂、外掺剂，高温发泡成型制成的一 种轻质多孔玻璃材料。泡沫玻璃砖这种多孔结构不但能抗酸、耐碱，而且对气体和凝结水是不能渗透的， 同时它具有容重低、导热系数小、不吸水、不透气

9、、不燃烧、不变形等特点，并且可锯 割、可粘接。其性能稳定、综合成本低。 +宾高德玻璃砖（进口）宾高德玻璃砖内衬的主要材料是低膨胀硅酸硼玻璃，能抵御除氢氟酸以外的各种酸类的腐蚀，而且对气体和凝结水具有抗渗透性能。同时，它具有自重轻和极好的隔热性 能，在国外电厂烟囱防腐应用较多。玻化陶瓷砖玻化陶瓷砖是一种由硅酸盐矿物原料添加一定的添加剂，经高温发泡熔融烧制、具 有均匀分布封闭气孔的无机材料。具有轻质，耐酸，抗渗，保温，隔热，高结构强度等 优点。在国内烟囱防腐工程中已有比较广泛的应用。 6玻化陶瓷砖除了具有宾高德系统的耐酸，抗渗，隔热等优点之外，由于本身体积密 度较大，原料成分的不同，因而在强度、耐

10、磨性等一系列物理性能上都有更高的性能体 现，更由于陶瓷本身的优势，线膨胀系数更小、抗热震性更好。2. 贴面类材料的比较,E k3 d% T1 t$（1）性能指标2 _& T# I" ?3 L项目名称单位宾高德55#宾咼德#88国产泡沫玻璃玻化陶瓷砖（CLT- n ）;体积密度kg/m3190< 200200350#抗压强度Mpa1.4> 1.60.82.5,抗折强度Mpa0.630.840.70.61.6-导热系数W/ （m?K）0.0840.0580.080.15体积吸水率%0.2< 0.2<0.50.5;（2）强度对比泡沫玻璃砖（以下简称玻璃砖）抗

11、压强度低于 1.4Mpa,抗折强度低于0.84Mpa,直 观的说用手指压就能在表面留下很明显的痕迹；CLTH型玻化陶瓷砖（简称陶瓷砖）抗压强度在2.5Mpa以上，抗折强度在1.6Mpa以上，需用硬物才能造成表面破损.因此陶 瓷砖在高流速烟气冲刷区比玻璃砖拥有更加可靠的安全性和稳定性，能有效防止因烟气含尘冲刷导致材料表面气流风蚀以及碎屑的产生和沉积，甚至于材料的脱落，从而保证 整个烟气防腐体系的安全稳定。综上所述玻璃砖仅适用于湿烟囱（烟道）磨损轻微的区段, 而陶瓷砖可适用于湿烟囱（烟道）的各个部位陶瓷砖因其在强度方面的优势在材料运输、施工搬运、吊装等不可避免的碰撞过程 中，砖体破损率要远远低于玻

12、璃砖。（3）热应力比较）D+ k4 D% Q） $ Z0 a6 1 i#从原料角度上既可对比出两者耐热性的优劣：玻璃砖原料以成品进厂，如石英砂、钾长石、钠长石、白云石、纯碱、以及其他必须的微量原料，成品玻璃砖耐热性可达204C, 能够短时承受370E高温,超过极限温度玻璃砖即会暴裂脱落； 而陶瓷砖以以宜兴盛产的 酸性陶土为基础，加入适量的、在一定温度下能产生大量气体的、具有膨胀性能的原生 矿物混合物，可承受200450C的高温，相比玻璃砖更适应复杂工况下烟气的各种温度 变化。（4）膨胀系数比较本产品的膨胀系数高于进口玻璃砖，相比之下，本产品就更接近于钢板内筒的膨胀 系数，避免了粘贴的两者因膨胀

13、系数的差别过大而导致防腐层裂缝的产生，也就更加适 合于脱硫工况和非脱硫工况交替运行的、温度交变的重腐蚀性的环境。（5）载荷虽然玻化陶瓷砖的容重略大于玻璃砖，但相对于整个钢内筒来说，增加的重量只相 当于整个钢内筒总重量的2%,完全在钢内筒及其桩基的设计余量范围之内，并不会对 烟囱结构的承重产生影响，因此也不会增加钢内筒的实际用钢量。 3 17乙L* S9 T%四，复合材料FRP玻璃钢FRP （Fiberglass Reinforced PlasticS即玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢。通常是由高强度的玻璃纤维增强纤维和树脂复合而成的兼具结构性和功能性的新型复合材料，玻璃纤维提供FRP的强度和刚性，

14、树脂提供FRP的耐化学性和韧性。FRP材料具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和 形状可设计性强等优点。FRP价格较贵，需提前制作，对于施工的要求高，国内还处于研究、试生产阶段。五，整体浇注料7 m6 r% b9 j0 p#浇注料主要是由轻质骨料、粘结剂和添加剂组成。该内衬浇注料比较多应用在石化 系统，并都在气候比较干燥的北方地区， 结构物一般都不很高。其耐酸、耐热，重量轻、 强度高，抗渗透性、抗热震性较好。但浇注料受环境因素、温差效应、收缩应力以及人 员施工质量影响较大，易产生裂痕。3 _' A防腐内衬选择原则：1）技术可行性；！2）经济合理，一次性投资费用、日常维护费用低或免维护；5 O3）施工容易，改造周期短。防腐工程在机组大修周期内能够完成；04）防腐内衬材料自重轻，对既有烟囱强度无影响；需注意的是，用材的选择不仅应考虑初期成本，还应综合考虑装置的可运行周期（即大修周期）和总使用寿命等相关问题。防腐方案涂料类玻化陶瓷砖