淺析自備電廠高溫爐渣污水槽防腐方法

楊州

（中國石油吉林石化分公司吉林吉化建修有限公司，吉林 吉林 132021）

1 概述

中國石油吉林石化公司根據(jù)裝置運(yùn)行的需要，配備了自用動力電廠，燃煤鍋爐是自備電廠的主要設(shè)備，它的工作原理是通過燃燒煤炭產(chǎn)生蒸汽，帶動汽輪機(jī)產(chǎn)生動力，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，供其他生產(chǎn)裝置使用。在鍋爐的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高溫爐渣，經(jīng)冷凝水急速降溫冷卻產(chǎn)生了硬度較高的氧化釉子顆粒，對高溫爐渣污水槽侵蝕非常嚴(yán)重，難以保證高溫爐的長期運(yùn)行。以前的污水槽裝置為防腐蝕選用的襯里材料是搪瓷玻璃或含耐蝕涂料做襯里材料。存在的問題是施工工藝比較高、需要維修的頻次多，檢修作業(yè)的空間小，存在不安全的隱患，對施工作業(yè)人員技術(shù)要求比較高，經(jīng)常出現(xiàn)破損的情況，就得局部停車修理，造成鍋爐運(yùn)行的生產(chǎn)率一直沒有得到有效提升。長久以來，防沖擊、對抗介質(zhì)對襯里的侵蝕，是我們一直想攻克技術(shù)課題。經(jīng)過與防腐材料的專家多年共同研究成果，并結(jié)合鍋爐裝置運(yùn)行的實(shí)際情況，著重對Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和防腐LCJ-2 改性環(huán)氧玻璃鱗片防腐襯里替代原襯里方案和施工工藝進(jìn)行了多次改良，經(jīng)過試運(yùn)行后，防沖擊、對抗流動介質(zhì)的侵蝕起到明顯的效果。對提高鍋爐裝置有效的運(yùn)行時間，防止高溫爐渣污水槽持續(xù)腐蝕問題起到至關(guān)重要的作用。

2 爐渣對污水槽磨損腐蝕的過程

在鍋爐運(yùn)行過程中，水槽內(nèi)壁經(jīng)過爐渣顆粒和高壓冷卻水等持續(xù)的沖擊，產(chǎn)生了在較短的時間內(nèi)對污水槽表層腐蝕的情況，從運(yùn)行情況來看，為了更好地使鍋爐裝置持續(xù)運(yùn)行平穩(wěn)，對今后水槽內(nèi)壁襯里在耐磨耐腐蝕提出了更高的要求。在歐美國家，基本選用耐磨耐腐蝕的鎳基合金板等價格昂貴的金屬材料，材料成本較高，在我們國家并不實(shí)用，因此我公司自備電廠采用內(nèi)襯耐酸、耐磨、成本較低的非金屬材料，如耐磨磚板或搪瓷襯里等。但普通耐磨瓷板和粘接瓷板的普通膠泥在施工作業(yè)后，存在大量的孔隙，孔隙中的堿類物質(zhì)遇水后，發(fā)生膨脹，產(chǎn)生的膨脹系數(shù)比較高。經(jīng)多次反復(fù)的溶解—膨脹，就能產(chǎn)生較強(qiáng)的破壞力，襯里出現(xiàn)開裂、松散、脫落的現(xiàn)象，平均使用壽命10 個月。尤其是近年來國家加大對鍋爐環(huán)保脫硫脫硝等技術(shù)工藝改進(jìn)，存在部分二氧化硫和三氧化硫等腐蝕性較強(qiáng)的氣體隨之溶于冷凝水中，造成排渣水的性質(zhì)發(fā)生了一定的變化，產(chǎn)生了據(jù)有少量腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，加快了對污水槽表層的侵蝕。

3 玻璃鱗片和Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥的優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)性能指標(biāo)

鱗片玻璃是厚度一般在2 ～20μm，片寬10 ～30μm的玻璃片，其外觀的形狀和魚鱗相似而得名。Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥是一種分子聚合物材料具有較強(qiáng)的粘合力，固化后的抗磨性，抗拉性均有大幅度的提高。是吉林寶鑫防腐材料有限公司研發(fā)的專利產(chǎn)品，已在其他類似的需要防腐蝕的設(shè)備上進(jìn)行試用，效果明顯優(yōu)于其他材料。

它具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）首先Htj-1 玻璃鱗片做襯里最大的優(yōu)點(diǎn)是它的抗?jié)B透性能要高于其他具有防腐材料襯里，該材料在水槽內(nèi)壁進(jìn)行錯落有致地排列，重疊搭接，能有效地發(fā)揮防滲透的作用，流動的據(jù)有腐蝕性的液體不易滲透，這樣就能長時間有效地防止對襯里表面的侵蝕，起到保護(hù)層的作用。

（2）經(jīng)過固化后玻璃鱗片襯里與基層具有較強(qiáng)的粘合力，經(jīng)過一定時間的固化后收縮比例小，玻璃鱗片在施工定型后，多層重疊，能有效解除相互間帶來的應(yīng)力，阻隔了各接觸面的相互擠壓，提高了對基層的粘合力，基層與襯里粘合在一起，形成了統(tǒng)一的整體，從而延長了襯里使用時間。

（3）膠泥與玻璃鱗片經(jīng)過固化后，襯里的抗沖擊性得到大幅度的提高，整體的硬度和耐磨性有所提升，可以長久的抵抗含有一定硬度介質(zhì)的沖刷。

（4）Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥，滲透率較低、線性膨脹系數(shù)較小，與金屬材料非常接近，因此耐溫差性能也較好。

（5）雖然襯里施工較為復(fù)雜、但經(jīng)過一次成型后，整體的合力在增加，日后維修頻次少，同時也降低了工程費(fèi)用。

Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和玻璃鱗片涂料的技術(shù)性能指標(biāo)如表1 ～3 所示。

表1 Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥技術(shù)性能指標(biāo)

表2 玻璃鱗片涂料的理化性能指標(biāo)

表3 玻璃鱗片涂料的耐腐蝕性能

4 防腐施工作業(yè)的重點(diǎn)

Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和玻璃鱗片在整個排渣系統(tǒng)都可以使用。由于裝置設(shè)計(jì)或安裝有不同之處，使用的碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和玻璃鱗片層數(shù)也不相同，膠泥層的厚度也隨之不同。

（1）設(shè)備基層表面處理。基層處理是防腐蝕的重要環(huán)節(jié)，主要包括手工打磨、噴砂處理，手工打磨費(fèi)時、費(fèi)力，基層處理后不一定能達(dá)到效果，從施工方案的要求來看，必須達(dá)到Sa2.0 級潔凈度后，再進(jìn)行下一道工序，所以噴砂處理是首選，處理完基層后，應(yīng)在最短時間內(nèi)進(jìn)行涂刷1 ～2 道乙烯基酯防腐防銹底漆。待底漆實(shí)干后，即可刮涂Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥，或刷涂玻璃鱗片涂料。玻璃鱗片防腐施工中可根據(jù)氣溫的高低進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時間調(diào)整，時間間隔以前道漆完全固化后為準(zhǔn)。應(yīng)注意的是，玻璃鱗片防腐施工中一定避免涂層與水接觸，如果有水必須清除干凈，充分揮發(fā)后再進(jìn)行涂抹，同時還要注意把涂抹好的漆膜進(jìn)行保護(hù)，以免出現(xiàn)局部損壞，影響下一道工序。

（2）進(jìn)行施工時氣泡處理。在兩種材料相互黏合后，會產(chǎn)生大量的氣泡，這就需要施工人員在膠泥施工完畢，在未完全固化之前的這段時間里，采取應(yīng)對的措施，用自己制作的專用工具除泡輥蘸少量苯乙烯正面接觸，用力反復(fù)推壓，特別是在膠泥接近凝膠時，多次反復(fù)推壓效果更好，最終趕出氣泡。此外，在玻璃鱗片涂抺過程中，被保護(hù)表面與涂層間也不可避免地要裹進(jìn)空氣，形成料內(nèi)氣泡，因此，施工時應(yīng)首先將膠泥攪拌融合，達(dá)到比例均勻，同時邊攪拌邊加入事前已計(jì)量好的固化劑，注意在施工環(huán)節(jié)中托料、上抹刀、鏝抹應(yīng)有序進(jìn)行，抹刀應(yīng)與作業(yè)表面始終保持適當(dāng)角度，按銳角方向進(jìn)行推抹，施工人員最后能清晰地看到界面的空氣不斷推擠出來，每次上料的時候，要計(jì)算好一次涂抹使用量，不能簡單地將料堆積于基層表面一處，然后攤開式的灘涂，更不能像抹水泥砂漿似的任意亂抹。涂抹后，及時使用專門制作的除泡輥，消除氣泡。

（3）施工時涂抺界面和端面處理方法。防腐施工后，能達(dá)到基層與涂層為一體的最佳效果，界面黏結(jié)強(qiáng)度是最關(guān)鍵的地方，施工界面處理的水平高低，能影響施工的整體質(zhì)量及防腐效果的時間長短，施工時，施工界面必須保護(hù)潔凈，有雜質(zhì)和流痕的地方必須清除磨掉。端面處理必須采用有序搭接，保證貼合，更不允許平行對接，其搭接寬度不應(yīng)小于50mm。

（4）防止表面流淌的方法。襯里涂抹后的流淌現(xiàn)象是由高分子材料的特性及鱗片襯里本身因重力懸垂產(chǎn)生的墜引而造成的。Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥在生產(chǎn)過程中，已加入防流掛的觸變劑，如果還有流掛現(xiàn)象出現(xiàn)，可以適當(dāng)添加觸變劑或膠泥接近凝膠時定向滾壓定型。如果膠泥層固化慢，可適當(dāng)補(bǔ)加促進(jìn)劑，縮短固化時間；促進(jìn)劑的加入量，與施工時氣溫有很大關(guān)系，氣溫高時，少加促進(jìn)劑，氣溫低時多加促進(jìn)劑。

（5）襯層材料標(biāo)高控制。控制整體的標(biāo)高厚度，目的是提高防護(hù)層有同等的抗沖擊能力和均勻的防侵蝕力，能有效規(guī)避因標(biāo)高不一致，產(chǎn)生不均勻的附著力，從而造成局部損壞的情況。另外，通過控制厚度還可以節(jié)約材料使用成本。方法：一是通過儀器檢測施工后的襯層平均標(biāo)高，二是將每層施工用料進(jìn)行定量，做到每層施工都是同樣的材料用量，作業(yè)者可通過事前材料定量來控制平均厚度，進(jìn)而達(dá)到理想的效果。

（6）施工質(zhì)量的好壞，與施工者的手法和熟練程度有很大關(guān)系。施工前，應(yīng)對作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)后，方可上崗進(jìn)行施工作業(yè)。

5 應(yīng)用后產(chǎn)生的效果

通過使用Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和玻璃磷片做襯里，目前已運(yùn)行16 個月，在最近的檢查中沒有發(fā)現(xiàn)水槽內(nèi)壁破損，也未發(fā)現(xiàn)襯里開裂、起鼓、脫落等現(xiàn)象，通過檢查情況來看，采用Htj-1 型碳化硅耐磨耐溫防腐膠泥和玻璃磷片耐磨防腐襯里，解決了自備電廠爐渣污水槽裝置使用時間短、故障多的問題，達(dá)到長時間有效地運(yùn)行，節(jié)約了大量的材料成本和人工費(fèi)用。