烟囱内壁防腐【双方合作共赢】A、烟气脱硫工程：烟囱脱硫防腐、固斯特防腐材料、聚脲防腐材料、玻璃鳞片防腐材料、耐酸胶泥防腐材料、环氧树脂贴布防腐、泡沫玻璃砖、内壁聚合物防砂浆腐。
从事国内各类大中型火电公司、热电、自备电厂和煤化工、化纤、钢铁厂、造纸厂、烟囱、烟道、高塔内壁的防腐改造工程；（排烟、海水、中水）冷却塔防腐工程的材料研究开发及防腐工程施工。
1 烟囱腐蚀环境及常用防腐方案
1.1 烟囱腐蚀的原因
火电厂进行脱硫系统改造后，虽然进入烟囱的二氧化硫的含量大大减少，但经湿法脱硫，烟气湿度增加，含水量增大，烟气温度降低（温度在40?50℃左右），低于或接近于烟气露点温度，烟气极易在烟囱的内壁结露形成腐蚀性很强的低浓度酸液，pH值通常为1—3左右。据研究表明，当酸液的温度在40～80℃时，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，40～80℃时的腐蚀速度比其它温度时高出约3～8倍。
另外，随着烟温降低，烟囱自拔力降低，烟筒内的烟气运行压力升高，筒内可能处于正压运行工况。当含有腐蚀性的介质烟气，在烟气压力和湿度的作用下，极易渗透到烟囱砌体内部，使烟囱结构内部遭受腐蚀，影响到结构的安全。
为保证烟囱的安全运行，必须对烟囱内壁实施防腐蚀处理。
1.2 砖混结构烟囱常用防腐解决方案及缺陷
目前市场上常见的烟囱防腐材料有：有机涂料类、粘贴玻璃砖类、金属类、FRP（玻璃钢）等。
（1）有机涂料类
目前国内主要防腐涂料有：
① 玻璃鳞片：玻璃鳞片涂层主要为环氧乙烯基树脂玻璃鳞片，玻璃鳞片涂料耐酸性能较好，抗渗透性极佳，且具有很高的硬度和较好的耐磨性，但玻璃鳞片涂料抗拉性能较差，仍为脆性材料，在温度升降或基材变形的往复作用下，玻璃鳞片涂层宜产生开裂或脱落，导致防腐功能丧失，玻璃鳞片在脱硫塔和脱硫烟道中应用较广，但需经常维修。
尽管玻璃鳞片树脂材料具有很好的抗渗性，但大量失败案例表明，尽管玻璃鳞片树脂涂层的抗渗透性很好，但依然会出现大量鼓包，酸液渗入完整的鼓包内的现象。由于脱硫浆液中氯离子大量富集，而氯离子具有极强的渗透性，因而烟囱防腐对涂层的抗渗透性是一个很大的考验。
② 杂化APC涂料：采用聚酯或树脂，加玻璃纤维（30mm左右），具有很高的强度，耐磨性也很好，由于参入大量纤维，增加了涂层的抗拉强度，提高涂层抗裂性能。但该类材料的抗渗透性能较加入玻璃鳞片的涂料大大降低，因而会出现大量的鼓包问题。
另外由于对于混凝土和砖基体，基体表面的强度远低于有机涂层本身的强度，涂层收缩时会产生很大的内应力，当同温变应力叠加时就会造成涂层和基面的脱层。该类材料近几年有较多电厂使用，但问题较多。
③ 改性橡胶类涂料：其低温耐酸性能较好，具有优良的抗胀强度、柔韧性、耐磨性等，但其不耐高温，高温时耐酸性能较差，长期高温易老化，特别是在烟囱这种工况特别复杂的环境下使用寿命很短。
对于单筒烟囱来说，其变形不均匀，容易出现龟裂，而树脂加纤维类涂料防腐层一般较薄，弹性较差，在龟裂处涂料弹性不能满足砌体的开裂要求，涂层易被拉开（目前多采用在变形缝处采用柔性连接）；具有一定弹性的涂料，一般不耐磨，耐热性能差，长期高温状态下，会变硬、变脆，同时砌体表面凹坑中有气体，温度升高气体会膨胀，弹性涂层下形成气泡，许多小气泡连成片，在烟气冲刷下涂层脱落。因此，上述涂料类防腐材料并不适用于单筒烟囱的直接改造。
（2）粘贴玻璃砖类
这类烟囱防腐体系的核心是防水抗渗，即防止酸水接触到烟囱混凝土或内衬而造成腐蚀破坏。这套体系抗渗的功能主要由粘结剂（胶）来承担，但胶为有机材料（通常为改性沥青或橡胶类材料），耐高温性能差（在高温下会流淌，市场上价格此类胶粘剂，其耐热温度也不能超过93℃）。所以为保护胶的使用寿命，再在其上粘贴玻璃砖来进行隔热保护。在应用于运行工况极为复杂恶劣的烟囱中，想靠玻璃砖来阻隔高温是很难实现的，且玻璃砖之间还有缝隙存在，热量还在传递，老化还将通过玻璃砖之间的胶往内持续延伸。
另外，在使用粘结剂（胶）粘贴玻璃砖时，需要采用封闭低漆对烟囱内表面（混凝土或耐酸砖内衬）进行预处理，其目的在于为后续的胶提供可靠的粘结，因此底漆的黏度必须很低，其无法封闭所有的孔洞和裂缝，即使在最理想的情况下，也只是桥接在了气孔和裂缝上（通常连桥接都难以做到），这些裂缝和气孔会对后序的防腐造成很大的危害。
（3）金属类防腐层
目前国内和国际上，在烟囱防腐方面，金属类的主要有：挂贴钛板、钛-钢复合板、镍基合金C-276 等，目前国内常用的金属类防腐内衬是钛-钢复合板。
目前国内新建及改造工程中使用十分普遍，基本未发现大的腐蚀问题，主要集中在焊缝处酸液反渗，局部腐蚀现象。在钛-钢复合板的钛面的焊接时，要严格控制焊接质量，加强焊缝质量检验，防止出现焊缝缺陷，避免出现酸液反渗,导致钢筒腐蚀。
但钛-钢复合板具有造价高，施工周期长，施工控制要求严格等特点。
（4）玻璃钢（FRP）
玻璃钢（FRP）是由高强度的玻璃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，树脂提供FRP 的耐化学性和韧性。FRP 具有优异的耐腐性能。但FRP的最高使用温度不应超过120℃，当超过这一温度时，FRP中的碳（C）、氢（H）会分解蒸发，即发生氧化分解反应（有机成分挥发掉），造成玻璃钢的强度下降。
此外，玻璃钢在制造安装过程中，材料中的溶解剂会大量挥发有毒气体，不仅对人体有害，还易燃易爆，在国内已发生过多起火灾事故。
以上除金属类防腐外的其余解决方案，都是需将材料粘贴在烟囱混凝土或内衬砖上。因此，在防腐施工前还必须对基层进行修补处理。这些方案的提供者自身没有配套的基层处理材料，大多在市场上采购聚合物砂浆或环氧腻子对基层进行修补处理，因聚合物砂浆或环氧腻子与烟囱基层本身就存在粘结问题（因相互之间的特性不一致，致使修补材料开裂或剥落），在防腐工作开始之初就给之后的防腐质量埋下了隐患。
1.3 防腐方案选择考虑
对于老烟囱，停炉检查维护烟囱的机会非常少，在运行期间几乎不具备维护条件，故对湿烟囱合用一排烟筒的条件应慎重考虑。必须选用安全可靠的免维护系统，对于选择的烟囱防腐材料至少应满足如下条件：
（1）耐碱性和渗透性。砖混或混凝土砂浆结构为碱性环境，所以材料必须具有良好的耐碱性。此外，材料应能够渗入到砖混或混凝土砂浆表面，以保证良好的附着力及抵御外界侵蚀的能力，因此防腐材料的渗透性能相当重要。
（2）密封性。防腐蚀体系及所选用材料必须具有良好的密封性、防水性和耐水性。
（3）涂层厚度。用于砖混或混凝土砂浆表面的涂层必须达到一定的厚度，才能较好地克服结构表面的不规则性和可能产生的涂层缺陷。
（4）附着力。为了使涂层牢固地附着于结构的表面，材料除了具有良好的渗透性和润湿性外，还必须有能力抵抗来自于背面的水压，以防止涂层起泡。
（5）涂层耐久性。耐久性与材料的种类、被保护结构所处的工作环境以及材料与被保护基面间的理化性能的相互作用有关。所以，材料的理化性能与被保护结构的理化性能要有较好的兼容性。
（6）优异的抗温度变化能力。必须能够经受烟气脱硫装置全工况运行的考验，即：不但能适应烟温在50℃～160℃区间的热振变化，而且能抵抗事故状态时烟温高达180℃的热冲击。
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从事国内各类大中型火电公司、热电、自备电厂和煤化工、化纤、钢铁厂、造纸厂、烟囱、烟道、高塔内壁的防腐改造工程；（排烟、海水、中水）冷却塔防腐工程的材料研究开发及防腐工程施工。
1 烟囱腐蚀环境及常用防腐方案
1.1 烟囱腐蚀的原因
火电厂进行脱硫系统改造后，虽然进入烟囱的二氧化硫的含量大大减少，但经湿法脱硫，烟气湿度增加，含水量增大，烟气温度降低（温度在40?50℃左右），低于或接近于烟气露点温度，烟气极易在烟囱的内壁结露形成腐蚀性很强的低浓度酸液，pH值通常为1—3左右。据研究表明，当酸液的温度在40～80℃时，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，40～80℃时的腐蚀速度比其它温度时高出约3～8倍。
另外，随着烟温降低，烟囱自拔力降低，烟筒内的烟气运行压力升高，筒内可能处于正压运行工况。当含有腐蚀性的介质烟气，在烟气压力和湿度的作用下，极易渗透到烟囱砌体内部，使烟囱结构内部遭受腐蚀，影响到结构的安全。
为保证烟囱的安全运行，必须对烟囱内壁实施防腐蚀处理。
1.2 砖混结构烟囱常用防腐解决方案及缺陷
目前市场上常见的烟囱防腐材料有：有机涂料类、粘贴玻璃砖类、金属类、FRP（玻璃钢）等。
（1）有机涂料类
目前国内主要防腐涂料有：
① 玻璃鳞片：玻璃鳞片涂层主要为环氧乙烯基树脂玻璃鳞片，玻璃鳞片涂料耐酸性能较好，抗渗透性极佳，且具有很高的硬度和较好的耐磨性，但玻璃鳞片涂料抗拉性能较差，仍为脆性材料，在温度升降或基材变形的往复作用下，玻璃鳞片涂层宜产生开裂或脱落，导致防腐功能丧失，玻璃鳞片在脱硫塔和脱硫烟道中应用较广，但需经常维修。
尽管玻璃鳞片树脂材料具有很好的抗渗性，但大量失败案例表明，尽管玻璃鳞片树脂涂层的抗渗透性很好，但依然会出现大量鼓包，酸液渗入完整的鼓包内的现象。由于脱硫浆液中氯离子大量富集，而氯离子具有极强的渗透性，因而烟囱防腐对涂层的抗渗透性是一个很大的考验。
② 杂化APC涂料：采用聚酯或树脂，加玻璃纤维（30mm左右），具有很高的强度，耐磨性也很好，由于参入大量纤维，增加了涂层的抗拉强度，提高涂层抗裂性能。但该类材料的抗渗透性能较加入玻璃鳞片的涂料大大降低，因而会出现大量的鼓包问题。
另外由于对于混凝土和砖基体，基体表面的强度远低于有机涂层本身的强度，涂层收缩时会产生很大的内应力，当同温变应力叠加时就会造成涂层和基面的脱层。该类材料近几年有较多电厂使用，但问题较多。
③ 改性橡胶类涂料：其低温耐酸性能较好，具有优良的抗胀强度、柔韧性、耐磨性等，但其不耐高温，高温时耐酸性能较差，长期高温易老化，特别是在烟囱这种工况特别复杂的环境下使用寿命很短。
对于单筒烟囱来说，其变形不均匀，容易出现龟裂，而树脂加纤维类涂料防腐层一般较薄，弹性较差，在龟裂处涂料弹性不能满足砌体的开裂要求，涂层易被拉开（目前多采用在变形缝处采用柔性连接）；具有一定弹性的涂料，一般不耐磨，耐热性能差，长期高温状态下，会变硬、变脆，同时砌体表面凹坑中有气体，温度升高气体会膨胀，弹性涂层下形成气泡，许多小气泡连成片，在烟气冲刷下涂层脱落。因此，上述涂料类防腐材料并不适用于单筒烟囱的直接改造。
（2）粘贴玻璃砖类
这类烟囱防腐体系的核心是防水抗渗，即防止酸水接触到烟囱混凝土或内衬而造成腐蚀破坏。这套体系抗渗的功能主要由粘结剂（胶）来承担，但胶为有机材料（通常为改性沥青或橡胶类材料），耐高温性能差（在高温下会流淌，市场上价格此类胶粘剂，其耐热温度也不能超过93℃）。所以为保护胶的使用寿命，再在其上粘贴玻璃砖来进行隔热保护。在应用于运行工况极为复杂恶劣的烟囱中，想靠玻璃砖来阻隔高温是很难实现的，且玻璃砖之间还有缝隙存在，热量还在传递，老化还将通过玻璃砖之间的胶往内持续延伸。
另外，在使用粘结剂（胶）粘贴玻璃砖时，需要采用封闭低漆对烟囱内表面（混凝土或耐酸砖内衬）进行预处理，其目的在于为后续的胶提供可靠的粘结，因此底漆的黏度必须很低，其无法封闭所有的孔洞和裂缝，即使在最理想的情况下，也只是桥接在了气孔和裂缝上（通常连桥接都难以做到），这些裂缝和气孔会对后序的防腐造成很大的危害。
（3）金属类防腐层
目前国内和国际上，在烟囱防腐方面，金属类的主要有：挂贴钛板、钛-钢复合板、镍基合金C-276 等，目前国内常用的金属类防腐内衬是钛-钢复合板。
目前国内新建及改造工程中使用十分普遍，基本未发现大的腐蚀问题，主要集中在焊缝处酸液反渗，局部腐蚀现象。在钛-钢复合板的钛面的焊接时，要严格控制焊接质量，加强焊缝质量检验，防止出现焊缝缺陷，避免出现酸液反渗,导致钢筒腐蚀。
但钛-钢复合板具有造价高，施工周期长，施工控制要求严格等特点。
（4）玻璃钢（FRP）
玻璃钢（FRP）是由高强度的玻璃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，树脂提供FRP 的耐化学性和韧性。FRP 具有优异的耐腐性能。但FRP的最高使用温度不应超过120℃，当超过这一温度时，FRP中的碳（C）、氢（H）会分解蒸发，即发生氧化分解反应（有机成分挥发掉），造成玻璃钢的强度下降。
此外，玻璃钢在制造安装过程中，材料中的溶解剂会大量挥发有毒气体，不仅对人体有害，还易燃易爆，在国内已发生过多起火灾事故。
以上除金属类防腐外的其余解决方案，都是需将材料粘贴在烟囱混凝土或内衬砖上。因此，在防腐施工前还必须对基层进行修补处理。这些方案的提供者自身没有配套的基层处理材料，大多在市场上采购聚合物砂浆或环氧腻子对基层进行修补处理，因聚合物砂浆或环氧腻子与烟囱基层本身就存在粘结问题（因相互之间的特性不一致，致使修补材料开裂或剥落），在防腐工作开始之初就给之后的防腐质量埋下了隐患。
1.3 防腐方案选择考虑
对于老烟囱，停炉检查维护烟囱的机会非常少，在运行期间几乎不具备维护条件，故对湿烟囱合用一排烟筒的条件应慎重考虑。必须选用安全可靠的免维护系统，对于选择的烟囱防腐材料至少应满足如下条件：
（1）耐碱性和渗透性。砖混或混凝土砂浆结构为碱性环境，所以材料必须具有良好的耐碱性。此外，材料应能够渗入到砖混或混凝土砂浆表面，以保证良好的附着力及抵御外界侵蚀的能力，因此防腐材料的渗透性能相当重要。
（2）密封性。防腐蚀体系及所选用材料必须具有良好的密封性、防水性和耐水性。
（3）涂层厚度。用于砖混或混凝土砂浆表面的涂层必须达到一定的厚度，才能较好地克服结构表面的不规则性和可能产生的涂层缺陷。
（4）附着力。为了使涂层牢固地附着于结构的表面，材料除了具有良好的渗透性和润湿性外，还必须有能力抵抗来自于背面的水压，以防止涂层起泡。
（5）涂层耐久性。耐久性与材料的种类、被保护结构所处的工作环境以及材料与被保护基面间的理化性能的相互作用有关。所以，材料的理化性能与被保护结构的理化性能要有较好的兼容性。
（6）优异的抗温度变化能力。必须能够经受烟气脱硫装置全工况运行的考验，即：不但能适应烟温在50℃～160℃区间的热振变化，而且能抵抗事故状态时烟温高达180℃的热冲击。
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