工業(yè)煙氣設(shè)備的防腐蝕淺析

1、工業(yè)煙氣設(shè)備的防腐蝕淺析1、前言在工業(yè)生產(chǎn)中，通過高空排除各種廢氣的構(gòu)筑物如煙道、煙囪、排氣筒、洗滌塔等，大多數(shù)都存在防腐蝕問題。排氣煙囪防腐蝕設(shè)計(jì)要考慮的主要因素是：被排放氣體的化學(xué)組成、溫度、濕度、氣體的流速，以及筒壁表面是否會形成冷凝酸等。筒壁的露點(diǎn)根據(jù)計(jì)算求得。有以下幾種情況：1）在一般情況下，經(jīng)常處于200℃以上的高溫?zé)焽?，筒壁不易結(jié)露，很少形成冷凝酸，因此腐蝕比較輕，例如電廠不脫硫的煙囪等。2）處于溫度低于150℃以下，而且

2、含有大量的腐蝕性氣體和可溶鹽的煙囪，腐蝕比較嚴(yán)重。例如生產(chǎn)硝酸的尾氣排氣筒，氣體溫度小于90℃，氧化氮含量比較高；生產(chǎn)硫酸的尾氣排氣筒，氣體溫度在60℃以下，含大量二氧化硫；有色金屬錫冶煉廠煙囪，氣體溫度60~70℃，含氟化氫和氧化硫，造紙廠堿爐的煙氣溫度在110℃以下含有各種鈉鹽；化纖廠粘膠車間在常溫下排出含硫化氫、二氧化碳?xì)怏w等等。這些處于溫度不高的腐蝕性氣體和粉塵作用下的煙囪，一般腐蝕比較嚴(yán)重。煙囪中最常見的腐蝕性氣體是煙氣中的二

3、氧化硫。二氧化硫遇水轉(zhuǎn)變成亞硫酸，再氧化成硫酸。硫酸與水泥混凝土中的水化物通過酸或鹽的離子交換，生成易溶的鈣鹽、鋁鹽、鐵鹽和硅膠等。粘土磚中的氧化鋁，也能與硫酸生成易溶的鹽。煙氣中的鹽也是不容忽視的介質(zhì)，很多易溶鹽都能滲入磚和混凝土的內(nèi)部，吸潮后再結(jié)晶膨脹而破壞材料結(jié)構(gòu)。煙氣中的固體塵埃對煙囪內(nèi)壁造成一定的磨損，在選擇煙囪材料和襯里時，也要適當(dāng)考慮這一因素。2、防腐蝕材料的選擇及結(jié)構(gòu)形式煙囪受腐蝕比較嚴(yán)重的部位，大約在煙囪內(nèi)上部13的范

4、圍內(nèi)，在這些部位由于受室外空氣的影響容易形成冷凝酸。凡設(shè)有內(nèi)襯的煙囪，腐蝕介質(zhì)侵入的途徑，一是通過襯里分段的交接處，例如外筒支承牛腿部位；其次，是通過磚砌體的夾縫；進(jìn)入到外筒與襯里之間的夾縫處的介質(zhì)進(jìn)而腐蝕外壁。當(dāng)然，對鋼筋混凝土的外壁，腐蝕并不是很迅速的，但是對于磚砌外壁，則會造成威脅。煙囪的腐蝕，主要發(fā)生在筒的內(nèi)壁，但是對外部結(jié)構(gòu)也有一定的腐蝕。例如腐蝕性強(qiáng)的煙氣，在濕度大而氣壓低的地區(qū)，對煙囪外壁也會造成腐蝕，特別是在離煙囪出口十

5、多米范圍內(nèi)，要用耐腐蝕涂料防護(hù)。鋼結(jié)構(gòu)的支架，全部涂優(yōu)質(zhì)耐腐蝕涂料。避雷針最好采用耐腐蝕材料制作，或鍍耐腐蝕金屬。對于排氣腐蝕性強(qiáng)的煙囪，要采用耐腐蝕材料制作或在筒內(nèi)襯耐腐蝕材料。根據(jù)不同工況條件，可以采用不同的防腐蝕材料以及不同的結(jié)構(gòu)形式：1）腐蝕較嚴(yán)重的煙道和煙囪可根據(jù)腐蝕介質(zhì)的不同和工況條件而采用硬聚氯乙烯、耐酸石材、耐酸磚、玻璃鋼或不銹鋼等。2）腐蝕較輕的煙囪，可以采用耐火磚、耐火混凝土、粘土磚襯里。3）腐蝕嚴(yán)重的煙囪，一般不宜

6、采用磚砌外筒。在化工、冶金、造紙和鍋爐煙囪腐蝕后被迫拆除的實(shí)例中，腐蝕基本都發(fā)生在外筒是磚砌體的情況下。磚煙囪（包括有襯里的在內(nèi)）在受腐蝕后很難加固，而且容易因局部腐蝕而失去穩(wěn)定。為了克服煙囪中介質(zhì)的高溫下腐蝕，人們一直在尋求耐高溫、耐腐蝕的材料，除了不銹鋼這種常見的防腐蝕材料在本文中不加以詳細(xì)討論外，在下文中結(jié)合我們多年的應(yīng)用防腐蝕應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，就幾種防腐蝕形式及應(yīng)用中的注意細(xì)節(jié)加以總結(jié)：2.1全玻璃鋼（FRP）形式：玻璃鋼是發(fā)展較早、應(yīng)

7、用廣泛的一種復(fù)合材料，具有十分顯著的性能特點(diǎn)。與金屬材料或其他無機(jī)材料相比，它重量輕、比強(qiáng)度高、電絕緣、耐瞬時超高溫、傳熱慢、隔音、150118.192.617586.167.5抗拉模量Gpa2512.11006512.310210012.110012012.11001507.562.01755.646.3彎曲強(qiáng)度Mpa25165.410065168.8102100166.1101120165.4100150144.787.517555

8、.233.4彎曲模量Gpa258.8100658.394.51008.192.11207.585.21505.967.11753.742.12.1.2全玻璃鋼形式結(jié)構(gòu)的安裝2.1.2全玻璃鋼形式結(jié)構(gòu)的安裝全玻璃鋼的煙道和煙囪可以采用纏繞和手糊工藝進(jìn)行制造。這種形式的煙囪主要支架式和套筒式等形式。2.1.2.1支架式以支架為承重結(jié)構(gòu)，支承一個或一個以上的排氣筒，是化工排氣筒常見的型式，支架式排氣筒可采用鋼或鋼筋混凝土的支架，筒體高出支架。

9、排氣筒支承在鋼支架上支架上設(shè)有多層操作平臺，可以上人。這種形式的排氣筒在國內(nèi)已經(jīng)有二十多年的使用經(jīng)驗(yàn)，主要的優(yōu)點(diǎn)是檢查和維修。筒體原來也有采用硬聚氯乙烯板制作，但聚氯乙烯適用于溫度低于90℃，為考慮溫度變形，需要分段固定在支承結(jié)構(gòu)上，為了考慮溫度引起的伸縮，硬聚氯乙烯的段與段之間應(yīng)設(shè)有膨脹節(jié)，同時聚氯乙烯塑料易受紫外線作用后很快老化。但玻璃鋼排氣管可以采用各類樹脂和玻璃布纏繞成型，一般使用溫度可以到80℃以上，有的可高達(dá)200℃（如高交

10、聯(lián)環(huán)氧乙烯基酯樹脂）。玻璃鋼的線膨脹系數(shù)比聚氯乙烯塑料小得多，因此一般可不設(shè)膨脹節(jié)。玻璃鋼整體性好，力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性能比聚氯乙烯塑料好，防腐性能好，防腐范圍寬。近二十年來在硝酸、硫酸、過磷酸鈣、合成纖維等生產(chǎn)中都有良好的應(yīng)用。2.1.2.2套筒式套筒式結(jié)構(gòu)人稱筒中筒結(jié)構(gòu)，是用鋼筋混凝土或磚砌體為支承結(jié)構(gòu)，支承一個或一個以上的排氣筒。這種形式在化工、電力部門都采用過。套筒式排氣筒的支承結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)操作平臺，可在內(nèi)外筒之間檢修。該結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)