烟道碳化硅杂化聚合物涂料防腐维修

烟道碳化硅杂化聚合物涂料防腐维修

鉴于防腐处置方案较多，为选用合适的防腐材料及方案，应从烟囱结构、防腐材料特性以及是否会形成“

烟囱雨”等因素考虑材料选型及方案设计。

（一）烟囱热力计算及直径选择

对于“湿烟囱”，在排放的烟气中都会携带一定量的液体。沉积和冷凝在烟道、烟囱壁上的大直径液滴，

正常情况下因自重而向下流淌，由于烟囱内高速向上的烟气流，当速度达到一定的临界值时，大直径液滴会向

上，并随烟气一并带出，形成“烟囱雨”。它不同于烟气中的水雾，由于其直径较大，通常散落在烟囱周围

800m的范围内，会对电厂的建、构筑物及外露的设备产生腐蚀作用。

当烟气流动的牵引力大于液滴的重力和液滴与防腐材料的附着力时，液滴就脱离出来进入气流中，这时的

气体流速就是二次进入的临界流速，根据国外相关资料，防腐涂料的临界流速为16.8m/s。

热电厂脱硫系统设计参数计算，单台机组烟囱入口烟气温度为48℃，烟气流量为70万m3/h。若采用带内筒的

防腐方案，势必缩小烟囱的内径，容易形成烟囱雨水。采取拆除砖内衬在混凝土上进行防腐，则节点处实际烟

速为15.95m/s（见表1），烟气流速在临界值以下，不宜形成“烟囱雨”现象。

（二）材料选取

早期的烟囱防腐材料在运用过程中，经过一段时间的冷、热态交替运行出现大面积鼓泡、起皮、脱落现象

，无法满足烟囱运行的要求。本次选用的碳化硅杂化聚合物材料，其材料由环氧树脂与活性基团的纳米级有机

硅低聚物经化学改性而成，具有耐湿、耐候、耐水、耐盐水、耐油、耐海水、耐温、防潮、电绝缘、耐药品、

防腐蚀、耐溶剂性、附着力好、机械性能及电性能优良，并具有耐真空紫外线辐照，液氮温度淬冷，高速气流

冲刷等性能。

四、实施方案

经研究分析，本次改造拆除耐酸砖内衬及隔热层，使在树脂和无机碳化硅材料内加高分子纤维形成的杂化

聚合物材料对混凝土内壁进行防腐处理，共划分为底层喷涂、结构层涂抹与面层喷涂，三层结构，厚度为4mm。

其重点防腐部位为烟首部分、支撑牛腿与积灰平台部位。

（一）烟囱混凝土内壁防腐

烟囱混凝土内壁拆除耐酸砖与保温层后对其进行修复找平，再进行喷砂处理，喷砂等级为Sa2.5，喷砂过程

中分段对已喷表面进行清洁。

基层清理工作完成后，应尽快进行涂装施工。涂刷要在天气良好的情况下进行，在雨、雾、大风天气禁止

涂刷施工，涂装有刷涂、滚涂、喷涂等工艺，以保证取得良好涂装效果和很好的粘结力。施工时内筒环境相对

湿度≤80%，环境温度宜为15℃～30℃，并高于当时空气露点温度3℃。当环境温度<10℃或相对湿度超过80%时

，应采取机械措施达到正常的施工温度和湿度。

涂刷底涂后按照工艺涂刷各层防腐层，需保证混凝土基底干燥，且各防腐涂层需控制涂刷时间，保证各涂

层干燥，且防腐结构层须通过碾压等工艺保证平整、赶出气泡，面层须平整光滑。

（二）烟首部位

烟囱顶部烟气出口部位，采用5mm厚度A3冷轧钢板压顶，并在钢板上喷砂防腐处理，再用聚合物进行防腐，

钢板高度为2m，其余部位自压顶钢板向下10m采用耐酸氯化橡胶漆防腐，防腐后重新涂刷烟囱外壁航标色环。

（三）基体环形悬臂和支撑牛腿

将牛腿基层处理完成后，用耐酸性柔性材料硅橡胶进行密封填充，将牛腿处上下400mm处隔离，涂满聚合物

材料，然后用粗纤维网进行整体粘接，待固定好后再进行外层覆盖防腐，有效地防止酸液从此处渗透至烟囱内

壁上。

（四）烟囱与烟道的结合部位

烟囱和烟道结合部位的防腐处理必须设置膨胀缝，并在此处加装不锈钢伸缩排酸槽，接排水管道。消除膨

胀带来的酸液渗漏。

五、结语

由于碳化硅杂化聚合物成型后具有较好的耐酸性、耐高温（200℃运行60min），可长时间稳定运行在110℃

～160℃、粘结强度高的优点，且改造后不会形成“烟囱雨”的现象，可作为混凝土烟囱防腐处置的方案，值得

推广应用。