600MW机组烟囱内壁防腐技术研究

张宇

[摘 要] 针对600MW机组烟囱使用中存在的漏液和积水问题，从设计和施工2方面进行了分析，并提出烟囱内壁防腐改造措施。

[关键字] 烟囱内壁；防腐失效；原因分析及处理

某电厂一期烟囱为“一筒半”结构，即内筒为0-95m，外筒为0-210米，内、外筒在95m标高处连接。内衬施工顺序为：涂耐温耐酸防腐涂料→粘贴呋喃玻璃钢板（0.6mm）→粘贴珍珠岩保温隔热板→粘贴呋喃玻璃钢板（0.6mm）→砌筑240mm厚TNL型专利釉面榫槽式轻质耐酸砖→耐酸胶泥勾缝。

烟囱2006年5月投入使用，脱硫工艺为石灰石-石膏湿法烟气脱硫，烟囱入口温度52℃，烟囱内最高温度（直接走旁路时）115℃。

1 烟囱使用中存在的问题

1.1外观检查情况

烟囱外筒航标漆处漏液；内筒95m结合缝漏液，漏下液体顺内筒外壁成股流下；钢烟道与烟囱结合部位漏液严重。

1.2内部检查情况

a）部分釉面砖松动，砖缝渗水，积灰平台陶粒混凝土隔热结构已基本被破坏。

b）烟囱钢烟道与混凝土烟囱交接处漏水。烟囱钢烟道及混凝土烟囱交接处陶粒混凝土和混凝土被腐蚀破坏，封堵后容易脱落。

2 原因分析

2.1设计原因

a）95米结合缝填料部分设计问题：烟囱内筒为上下两部分构造，垂直方向上留有50mm结合缝，为防止该结合缝漏水，设计上在内外筒之间水平方向上搭接1mm厚的不锈钢板，该板宽度420mm，该板上塞满了耐酸石棉绳，高度300mm，即1mm厚的不锈钢板上要承重石棉绳的重量以及从结合缝流入到石棉绳间隙的各种成分的酸液，在2007年年终发现有大团的石棉绳从烟囱内外筒间上部落下，说明该板已经被腐蚀损坏，但在烟囱设计图纸中未找到对该不锈钢板材质要求的说明。该部位设计也未考虑到损坏后的维修问题，无施工预留空间，损坏后无法按原方案修复。

b）内部受力问题：由于整个烟囱处于一个运动状态中，烟囱上部晃动幅度非常大，导致内部各结合部位受交变荷载较大，受力不均，造成部分结合部位开胶泄漏。

c）钢烟道与烟囱连接防腐问题：在干烟气状态下，钢铁膨胀较混凝土大很多，结合部位也是容易引起渗漏的地方，设计上对该部分防腐没有特殊要求。

d）95-100m为砖砌结构，结构整体性不好。

2.2施工质量原因

从航标漆泄漏以及烟囱结构分析，酸液首先通体耐酸砖缝隙进入到耐酸砖与憎水性保温板间，穿过两层呋喃玻璃钢板及耐温耐酸防腐涂料，从混凝土翻模处泄漏，说明耐酸砖耐酸胶泥砌筑不严，勾缝不饱满，其次是两层呋喃玻璃钢板搭接不严，再次就是耐温耐酸防腐涂料涂刷不严密，酸液透过层层防腐层外泄，导致下部的保温层被浸泡腐蚀。

另外，钢烟道与烟囱连接处没有做认真的防腐处理，导致泄漏。

3 改造措施

3.1烟囱内壁防腐施工顺序

烟囱内清扫浮灰和内衬表面处理→刷环氧改性有机硅树脂封闭底漆一层→有机树脂砂浆勾缝→刷环氧改性有机硅树脂封闭底漆一层→批刮环氧改性有机硅树脂腻子层一层→刷环氧改性有机硅树脂封闭底漆一层→滚涂YD-01高分子防腐涂料三层→特殊部位处理。

3.2含水率检测

烟囱停运后对原内衬层耐酸砖进行含水检测，检测点位置为积灰平台附近、95-100米附近随机挑选一处。检测目的：了解烟气烘干后积留在保温层的含水量，保证防腐底漆与基层的粘接强度。检验标准：在20mm深度内，含水率不大于6%，若工期要求紧，含水率不符合标准时，HG-41环氧有机硅树脂固化剂必须选用带水固化剂。

3.3重点部位的处理

由于脱硫烟气湿度很大，冷凝水量很多，原有的烟囱内衬、烟道没有抗渗措施，因此脱硫改造时烟囱的抗渗措施必须慎重考虑，针对各个漏水的关键部位分别进行处理。

3.3.1砖缝的处理

从1#、2#机组烟囱腐蚀真实情况来看，脱硫装置开始运行后，烟气经湿法脱硫后进入烟囱排放。脱硫烟气中带有大量的酸性介质在烟囱内壁冷凝结露，内衬一直浸泡在酸性水液中，砖缝中的耐酸胶泥受液体冲刷和烟气正压作用的双重力的挤压，受损严重。所以对砖缝的防水堵漏是本次工程烟囱防腐工程最为重要的一个工序。

a）首先剔除砖缝中已松散受蚀的耐酸胶泥。

b）用纯的环氧改性有机硅树脂HG-41均匀涂刷两遍， 由于HG-41渗透性好、粘结力强、耐高温、耐腐蚀性强。可对原砖缝中的受蚀耐砖胶泥进行加固补强。

c）在环氧改性有机硅树脂HG-41中加入铸石粉和石英砂，将砖缝填满压实、压平，使整个烟囱内衬砖和砖缝达到一个基本平面。

3.3.2 疏松部位、沙坑部位、缺损部位、筒壁裂纹处理

a）疏松部位处理：应进行铲除对没有强度的部分进行清除至完好部位，然后进行补强，补强材料采用环氧改性有机硅砂浆砂浆找平，最后刷YD-01高分子防腐涂料三道。

b）沙坑部位处理：清除砂坑内部积灰及残留物然后采用环氧改性有机硅砂浆材料填平，最后刷YD-01高分子防腐涂料三道。

c）缺损部位处理：对缺损、空洞较严重的部位要先用耐酸砖进行修复，然后采用环氧改性有机硅砂浆材料填平，最后刷YD-01高分子防腐涂料三道。

d）筒壁裂纹的处理：先用干净的空气吹净缝内积灰及残留物，烟囱内壁所有横向及纵向裂纹均需要清洗、开槽、拓宽后填充硅橡胶，表面采用腻子粉刮，最后刷YD-01高分子防腐涂料三道。

3.3.3 滴水檐、牛腿的处理

底层处理时要对牛腿和滴水檐做重点处理，该部位是防腐的重点环节。清理工作完成后经业主监理检查合格后，牛腿、滴水檐处要涂刷防冲刷层，对伸缩缝内的材料进行检查，必要时用新的石棉绳进行填充，再用弹性耐酸胶泥進行灌注处理，防止该处湿烟气及积液流向隔热层。

a）滴水檐的处理：将滴水檐上面和伸缩缝砂浆清理干净，对滴水檐进行修补，伸缩缝采用氟硅橡胶作防水填充层，表面采用腻子粉刮，并保证一定的坡度，最后刷YD-01高分子防腐涂料三道。

b）牛腿的处理：牛腿上部是整个烟囱酸液浓度最高的部位，而下部顶端是最易渗漏的部位。所以此处应特别注意。针对以上情况，该部位处理方案为：首先用HG-41、铸石粉、石英砂调成的腻子批刮到牛腿上下部，做成倒流斜坡，干燥后形成人造的耐酸石板。采用氟、硅胶皮对伸缩缝填缝封堵，使酸液不渗入隔热层，保持原有节点的结构功能。

3.3.4 积灰平台的处理

积灰平台的排水处理也是整个烟囱内衬防腐改造处理成败的关键，由于脱硫后烟囱内基本上是饱和水蒸气和烟气的混合气体，平台积水量很大，必须进行有组织的排水。

a）首先要将平台上的耐酸转、保温棉、呋喃玻璃钢板以及杂物全部清理干净，钢筋砼积灰平台上的填充物都要清除，露出坚硬的、干净的砼表面，先用HG-41树脂满刷两遍作过渡层，

b） 随后用有机砼作2%～3%的排水坡（没有水泥砼的凝固时间并可防止收缩出现施工缝），中间有隔烟墙的应在边上没二个排水口，直径不小于￠159，中间没有隔烟墙的应在中间设一个排水口，直径不小于￠219，衬塑管沿烟囱内壁引下，引入烟囱底部的排水设施中，或到烟囱底部时打孔穿过烟囱，并埋地一直接到最近的下水管道中，以此收集冷凝酸水并排放。

4 结 语

本工程使用了烟囱防腐改造新技术、新工艺，施工过程中，由施工方首先对工程质量进行自检，然后材料方、监理和业主进行层层把关，严格按照原定施工方案要求进行施工，经多方验收合格后，再进行下一道工序；与此同时要求施工方每次换班做好技术交底并签名确认，明确质量责任，最终达到了预期的改造效果。