淺談珠海電廠事故漿液系統防腐處理方法

劉曉瑜

（廣東省粵電集團有限公司珠海發電廠，廣東 珠海 519050）

1 珠海電廠事故漿液系統現狀

廣東省粵電集團珠海發電廠位于廣東省珠海市，一期建設規模為1、2號（2×700MW）燃煤發電機組。為響應國家環保政策，機組同步建設煙氣脫硫裝置，采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫、一爐一塔脫硫裝置，2006年10月投入運行。

事故排放系統作為脫硫公用系統主要由事故漿液罐、石灰石漿液磨制車間地坑、#1、#2吸收塔地坑、過濾水地坑、石灰石卸料車間地坑、漿液輸送泵以及各地坑攪拌器等組成。而事故漿液罐主要作為珠海、金灣兩個電廠脫硫系統石膏漿液的儲存容器，有效容積為2900m3，高15．3m，直徑16m，整體為碳鋼內襯玻璃鱗片。事故漿液管道為碳鋼襯丁基橡膠。事故漿液pH值一般在 5．8 到 6．7 之間，含固率為 13．1%～18．41%。其介質為石灰石粉或石膏粉等細小顆粒同水的混合物并夾雜著部分氯、氟離子和重金屬離子，使得漿液管道具有易腐蝕、易磨損、易堵塞等特性。

脫硫事故漿液管道多年來經常穿孔泄漏，2015年7月，兩臺事故返回泵進口管（與罐體連接管）再次泄漏且無法修復，因此決定排空事故罐，對系統管道進行整體檢查、修復。

本次臨修工期短，檢查罐體內部狀況良好，因此檢修難點主要集中在管道防腐上。解體后，發現管道內襯橡膠出現了不同程度的老化、穿孔、脫落等現象，特別是與罐體連接的管道，因平常維護不便，因此破損嚴重。如下圖1所示。

圖1 事故漿泵再循環管與事故漿罐連接頭

2 分析現狀，確立防腐方案

珠海電廠石膏漿液介質分析如下表1、表2所示。

表1 珠海電廠2016年1～6月份石灰石漿液分析表

表2 珠海電廠2016年1～6月份1、2號吸收塔石膏漿液分析表

由表1、2可以看出，珠海電廠脫硫漿液介質主要由石灰石（CaCO3）顆粒（含有少量SiO2）、石膏（CaSO3·2H2O）顆粒、MgO、氯離子（小于20000ppm）、少量的氟離子和水組成。吸收塔漿液的pH平均值為5．82，呈弱酸性。這些物質會與碳鋼管壁發生化學反應而使鋼管腐蝕，直至爛穿。另外CL-比氧更容易吸附在金屬表面，并把氧排擠掉，從而使金屬的鈍化狀態遭到局部破壞而發生孔蝕，某些不銹鋼材料也難以避免。由上表可知，石膏漿液的含固率一般在13．9%～29．5%。石灰石漿液顆粒直徑取決于石灰石粉的目數，按照低標準250目的要求衡量，則石灰石漿液顆粒的直徑一般小于60μm，而石膏顆粒粒徑也大多小于100μm。在較高的流速（3m/s以上）時，這些顆粒會對管道內壁產生嚴重的磨損或沖蝕。由于濕法煙氣脫硫漿液管道兩相流的特點，以及漿液中含有弱堿性Ca2-，使得管道具有結垢、易堵塞的特點，沉積物長期不清理會導致硬化結塊，最終整根管道報廢。目前珠海電廠石膏漿液管道的材質主要有：玻璃鋼、碳鋼襯橡膠、碳鋼襯玻璃鱗片、貼片耐磨陶瓷、改性耐磨浸丁基橡膠這幾種。分析這幾種材質的性能如下。

（1）使用最廣泛的是碳鋼襯膠管（一般采用丁基橡膠作為襯里層）。它具有耐磨、抗滲防腐、耐熱（120℃）等性能。但是它易著火，工藝要求高，只要有一處被腐蝕，爛點就會蔓延，直至影響整個部件。

（2）玻璃鋼管（FRP）是一種由基體材料和增強材料兩個基本組分并添加各種輔助劑而制成的復合材料。常用的基體為各種樹脂，常用的增強材料主要有碳纖維、玻璃纖維、有機纖維等。玻璃鋼管（FRP）具有耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、重量輕等特點。承壓能力從常壓至4．0MPa不等，溫度范圍為-40～100℃。缺點是相比金屬管強度低、剛性差，長期受紫外線照射易老化。

（3）玻璃鱗片是一種5微米厚的玻璃碎片。它是由1200℃以上的熔融中堿玻璃，經吹泡、冷卻、粉碎、篩選及碾磨等工藝步驟所制得。施工后的玻璃鱗片涂料中，橫縱比高達30～120的扁平型玻璃鱗片在樹脂中呈平行重疊排列的宮式結構，從而形成致密的防滲層結構。玻璃鱗片耐蝕、抗滲透性好，涂膜收縮率低，熱膨脹系數小，固化殘余應力小，耐磨損，施工簡易，易于修補。但是要充分發揮其性能，還涉及玻璃鱗片的截面問題，玻璃鱗片混合量及混合方法，樹脂的選擇，基體的前處理，底漆的選擇，施工方法等一系列的參數是決定玻璃鱗片涂料的技術關鍵。

（4）貼片耐磨陶瓷管道是用耐高溫強力粘膠將氧化鋁陶瓷片粘貼在管道內壁，經加溫固化后形成牢固防磨層。制作工藝簡單，成本較高，使用溫度一般不能超過100℃。

（5）改性耐磨浸膠管道是以改性丁基膠粉浸注成型，非膠板粘附；無接縫、無接茬、一次成型。其內壁光滑具有優異的耐蝕性，非親水性和抗機械沖擊性能，適用于含有顆粒流體的輸送。它優異的耐磨性是普通襯膠、襯塑管道的3～10倍，阿克隆磨耗測試結果為0．08cm3/1．61km，與普通襯膠、襯塑管道相比，改性耐磨橡膠浸膠管道具有不發脆，彈性記憶，耐磨等優點。

此次檢修工期短，管道大多為與罐體連接管道，材質為碳鋼襯玻璃鱗片，泵體對管道的沖刷流量為200 m3/h。綜上所述，我們確定了一個新的防腐方案，在碳鋼管道內外都涂上大/小顆粒超金屬修補劑，再加一層特殊的防腐、耐磨材料。其它管道均只做內部防腐。

3 防腐工藝及注意事項

在鋼管內外涂抹四層防腐材料，從里到外分別為：大/小顆粒超金屬修補劑、PPA(一種經過氧化氫催化的玻璃鱗片聚酯底漆）、EP1（耐磨材料）、HTE（耐磨、防腐材料）。

3.1 金屬修補劑打底

大/小顆粒超金屬修補劑涂抹于與硅鋼管連接的第一層，大概10mm厚。它是一種耐磨陶瓷和金屬碳化物填充的雙組分環氧膠。耐化學介質廣泛，耐化學腐蝕性能優良；抗沖擊性能好，與金屬結合強度高；長期浸泡不脫落，抗沖蝕、氣蝕性能好，固化后無收縮；用于修復遭受腐蝕機件，可做大面積預保護涂層。

3.2 PPA提高機體間的粘附力

等到金屬修補劑固化、干透后，在其表面涂抹一層濕膜厚度為60～120μm的PPA聚酯底漆，過厚會延長表面干燥時間，甚至影響產品效果。PPA作為polyglass/corroglass底漆，可提高Corroglass/Polyglass系列與基體之間的粘附力。它是與復涂涂層共同固化的，只能短期暴露于空氣，不能單獨使用。

3.3 EPI耐磨涂料

涂完底漆，在其表面涂抹一種以環氧胺為基料，加入不銹鋼、玻璃鱗片和碳化硅的的高固相二組分耐磨涂料，即EPI。EP1特別適用于泵體、葉輪、彎管、攪拌器或擴散器等浸泡磨蝕的環境。一般建議涂兩層，每層850μm以上或按要求加厚，不應超過1mm，如需復涂，須先使用HTE或其它適當材料。產品固化后較難清理，建議研磨。

3.4 THE耐磨、防腐胺環氧漆

最后一層與流體表面接觸的便是THE，一種粘性的，無溶劑，二組分或三組分的胺環氧漆。含不銹鋼碎片，玻璃碎片和碳化硅的耐磨防腐材料。它適用于旋風式除塵器，化學工藝容器，甜菜制漿桶等。也可用于強化泵葉輪的易磨損區，容易受撞擊、易磨損的外包裝。本品涂布厚度以1．5～4mm為宜。通常情況下，涂布厚度不薄于1毫米，但可以加厚至任意預期厚度，必須注意避免明顯的發熱致使溫度升高。在表面溫度為80℃到400℃之間時進行施工。表面溫度應該比露點高50℃，相對濕度不超過90%。建議檢查氨霜。如果出現可疑的外觀或環境溫度超出上述限制范圍，則應進行氨霜測試。為達到最佳效果，其表面底材噴砂至瑞典標準AS 2．5級，表面粗糙度為75微米。如果不能進行噴砂，則光滑的表面需進行打毛和割痕，以形成合適的粗糙度。在此條件之下，可能降低其粘附力。在所有無需油漆粘附的表面，必須使用隔離劑。盡管本品具有極好的冷固化特性，但二次固化能提高產品效果。在200℃時，復涂時間最長為12小時，最短為1小時（涂料厚度為2毫米）。不同溫度下，復涂時間不同，溫度越高復涂的時間越短，溫度越低復涂時間越長。胺霜可能破壞內部油漆的粘附。與罐體連接的管道在管道外還多加了一層由PPA、EPI、THE組成的保護膜。

圖2 處理好的管道

圖3

4 結語

我們做好防腐層后，發現管口位置較厚，致使法蘭密封不嚴。因此還需對管口位置進行減薄處理。所以這種防腐方法的薄弱環節就是在管口位置。

2016年5月脫硫事故漿液罐檢修，經過1年的使用期，發現管道內部防腐層良好，只是接口位置在拆卸過程中由于敲擊、碰撞導致部分脫落（如圖3）。事實證明該防腐防腐方式在含固率小于30%的石膏漿液系統中運用較好，只是該材料不抗撞擊且價格昂貴，不建議大面積推廣使用。另外對于含固率大于30%的介質中運用效果還有待驗證。為了保障脫硫事故漿液系統的穩定運行，建議每年做一次定檢修復。此種防腐方法簡單快捷，技術工藝較簡單，適合弱酸、含固率低的漿液管道的應急修復。