煙囪防腐材料的檢測及性能評價課件

談煙囪防腐材料的檢測及性能評價天華化工機械及自動化研究設(shè)計院

桑

臨

春天華化工機械及自動化研究設(shè)計院我院是化學(xué)工業(yè)十大重點科研院所之一。主要從事化工機器、化學(xué)工程及設(shè)備、材料及腐蝕防護、儀器儀表、生產(chǎn)過程自動控制及環(huán)保技術(shù)與設(shè)備等領(lǐng)域的研發(fā)、工程設(shè)計、產(chǎn)品制造、推廣應(yīng)用等工作。防腐材料的研發(fā)和防腐工程一直是我院的技術(shù)重點，在化工系統(tǒng)享有很高的聲望和權(quán)威，目前在防腐領(lǐng)域普遍使用的《實用防腐蝕施工技術(shù)手冊》就是由我院組織編寫的。化學(xué)工業(yè)非金屬材料和設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心成立于1982年，是經(jīng)國家認可委認證通過的國家級檢測機構(gòu)，主要從事非金屬防腐材料和設(shè)備的檢測。自成立以來的三十年中，為石化、化工、冶金、制藥、染料、電力等行業(yè)使用的非金屬設(shè)備和材料進行檢測和評價，積累了大量的檢測數(shù)據(jù)，培養(yǎng)了一批具有豐富實踐經(jīng)驗和科學(xué)評判能力的檢測技術(shù)人員。在化工生產(chǎn)中，非金屬材料和設(shè)備主要用于防腐蝕，我中心的專業(yè)特長就是對材料耐腐蝕性能檢測和評價，以保證化工生產(chǎn)的安全運行。1、引言

隨著脫硫裝置的長期運行，煙囪腐蝕問題日益突出，甚至影響到了煙囪的結(jié)構(gòu)安全，引起發(fā)電企業(yè)的普遍關(guān)注，特別是近幾年防腐的煙囪，不少出現(xiàn)防腐層開裂、脫落、腐蝕等破損現(xiàn)象，導(dǎo)致煙囪冷凝液滲漏，嚴重危及煙囪安全，令人擔憂。實現(xiàn)煙囪安全可靠運行是本次大會的目的！引言材料的性能是決定防腐成功的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。巧婦難為無米之炊，沒有好的、適用的材料，再好的施工也沒有意義。不同的使用工況，對材料性能的要求不同。不同的材料，需要檢測的項目也不同，針對我國火電廠脫硫煙囪的運行工況，對防腐材料提出以下性能要求和檢測、評價方法，同時對煙囪防腐提出建議。2、國內(nèi)、外煙囪運行工況差異

國外：為單一濕煙氣運行。

國內(nèi)：濕煙氣運行為主，干、濕煙氣交替運行。

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干煙氣運行時：煙氣溫度125℃~160℃，最高可達180℃左右，煙氣中含有大量的粉塵；

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濕煙氣運行時：

有GGH，煙氣溫度低于80℃，

沒有GGH，煙氣溫度低于50℃，煙氣溫度在露點以下，含水量高，煙囪內(nèi)壁有大量冷凝液，PH值為2～3，其中含有低濃度的硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸和氫氟酸等，具有較強的腐蝕性。2、煙囪運行工況

國外煙囪≠國內(nèi)煙囪

國外成功的經(jīng)驗只能借鑒！不能照搬！3、煙囪防腐材料的性能要求3、煙囪防腐材料的性能要求3.1、優(yōu)良的耐溫性能。3、煙囪防腐材料的性能要求3.3、優(yōu)良的熱老化性能。

有機材料隨著使用時間的增長會緩慢老化，溫度高會加速老化速度，因此，對膠粘劑、玻璃鋼、塑料等有機防腐材料，要求要有優(yōu)良的耐熱老化性能。采用泡沫玻璃、陶瓷磚做煙囪防腐材料，除輕質(zhì)、耐腐蝕性能以外，主要是泡沫磚有優(yōu)良的絕熱性能，可保證底部膠粘劑長期處于較低溫度狀態(tài)，延緩老化。3、煙囪防腐材料的性能要求3.4、抗拉、抗壓強度。

高溫煙氣，會引起煙囪受熱膨脹，特別是鋼內(nèi)筒煙囪，膨脹量更大，煙囪基體和防腐層膨脹系數(shù)的差異，會對防腐層造成拉或壓應(yīng)力的破壞，因此，要求防腐材料要有一定的抗拉、抗壓強度。3.5、優(yōu)良的耐磨性能。

煙氣中含有大量的粉塵，隨煙氣高速流動，對煙囪內(nèi)壁沖刷磨損很大，又由于煙囪長期連續(xù)運行，長期的磨損，要求防腐材料要有優(yōu)良的耐磨性能，特別是檔煙墻，煙囪自與水平煙道接口60m高度以下區(qū)域。3、煙囪防腐材料的性能要求3.6、優(yōu)良的耐腐蝕性能。1、酸的濃度非常低2、對非金屬材料的腐蝕性是非常小的3、對于耐腐蝕合金腐蝕性很強，因為，冷凝液中含有Cl-1

和HF酸，Cl-1

會富集對耐腐蝕合金形成點腐蝕，穿孔，HF酸對合金形成點蝕和縫隙腐蝕。4、煙囪防腐材料性能檢測

目前，還沒有國家、或行業(yè)標準對煙囪用防腐材料的性能提出統(tǒng)一的技術(shù)要求和檢測方法，材料性能的優(yōu)劣只能采取對比的方法。目前使用較多的煙囪防腐蝕材料：4、煙囪防腐材料性能檢測4.1、耐蝕金屬

具有優(yōu)良的耐溫、耐磨、抗?jié)B和力學(xué)性能

考核其耐混合酸（H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4和HF）和煙囪冷凝液腐蝕性能，混合酸的濃度應(yīng)大于煙囪冷凝液中酸的濃度。

在塑料容器中進行試驗，配置好的試驗混合液在貯存和試驗過程中不能接觸玻璃。

煙氣從濕煙氣轉(zhuǎn)為干煙氣時，高溫干煙氣對煙囪內(nèi)壁的冷凝液有蒸發(fā)、濃縮的過程，這個過程雖然時間很短，但對耐蝕金屬影響很大，應(yīng)引起重視。4、煙囪防腐材料性能檢測4.2、泡沫玻璃（陶瓷）磚經(jīng)高溫燒結(jié)而成優(yōu)良的耐溫性能優(yōu)良的抗?jié)B性能優(yōu)良的保溫性能耐溫差急變，耐磨性能較差。煙囪冷凝液對泡沫磚的破壞性很小，造成泡沫磚破壞的主要原因是溫差急變，煙氣從濕煙氣轉(zhuǎn)為干煙氣時，高溫煙氣對泡沫玻璃磚防腐層形成高溫沖擊，導(dǎo)致泡沫磚開裂。泡沫玻璃磚泡沫陶瓷磚泡沫陶瓷磚4、煙囪防腐材料性能檢測4.4、玻璃鋼、玻璃鱗片膠泥目前，采用玻璃鋼內(nèi)筒煙囪已經(jīng)成為國外煙囪防腐的趨勢，但國外只是用于濕煙囪。玻璃鱗片防腐層具有優(yōu)良的抗?jié)B性和耐磨性，但整體強度差，只能作為內(nèi)襯層。4、煙囪防腐材料性能檢測4.5、耐高溫耐腐蝕涂料

近幾年，為了滿足我國火電廠煙囪防腐的需求，國內(nèi)外企業(yè)通過改性、雜化等方式研制出耐高溫耐腐蝕涂料，為了提高耐腐蝕涂料的施工厚度、整體強度和耐磨性，防止開裂，加入玻璃纖維或石英粉等材料。耐腐蝕涂料應(yīng)測試以下性能：耐高溫耐熱老化耐腐蝕耐磨抗拉強度附著性在80℃，2%H2SO4、0.1%HCl、0.1%HNO3和0.1%H3PO4混合酸中浸泡168h后的試樣。耐高溫涂料經(jīng)230℃高溫試驗的涂料試樣經(jīng)200℃溫差急變試驗后的涂料試樣5、煙囪防腐材料性能檢測方法的設(shè)計6、煙囪防腐材料性能綜合評價

通過各種試驗數(shù)據(jù)、試驗現(xiàn)象對材料的耐腐蝕性能進行評價是很復(fù)雜的。試驗數(shù)據(jù)不能說明一切，評價是在試驗方法選擇正確，試驗數(shù)據(jù)保證準確的基礎(chǔ)上，依據(jù)試驗數(shù)據(jù)和試驗過程和最終發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，通過長期積累的豐富的專業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)知識，對材料使用可靠性的綜合評判。在評判時還應(yīng)分清主要性能和次要性能，不能一概而論。7、對煙囪防腐的幾點建議7.2、給檢測機構(gòu)足夠的檢測時間

標準對試樣的制作、養(yǎng)護和檢測都有明確的規(guī)定。7.1、確保檢測樣品的真實性和代表性需方應(yīng)派人抽樣或監(jiān)督抽樣隨機抽樣覆蓋全部受檢物品確保取樣的真實性和代表性，這對檢測非常重要。7、對煙囪防腐的幾點建議7.3、應(yīng)選擇具有一定專業(yè)水平的檢測機構(gòu)專業(yè)的檢測機構(gòu)正確的檢測方法大量的檢測數(shù)據(jù)用戶很難取舍和判斷好壞檢驗報告及評價報告方便選擇和判斷綜合評價確保準確性7、對煙囪防腐的幾點建議近幾年：煙囪施工隊的選擇只注重有沒有高空施工資質(zhì)；對防腐施工經(jīng)驗和能力沒有提出明確的要求；前期煙囪防腐短期內(nèi)出現(xiàn)的失敗，與施工隊伍的經(jīng)驗欠缺和質(zhì)量意識單薄不無關(guān)系。三分材料七分施工7.4、應(yīng)選擇有多年防腐施工經(jīng)驗的防腐施工隊7、對煙囪防腐的幾點建議7.5、施工工藝把關(guān)和施工工人的培訓(xùn)7、對煙囪防腐的幾點建議7.6、煙囪防腐施工后的初次啟機運行

有的防腐材料（主要指樹脂和膠