乙烯基树脂在管道工程中的应用.ppt

乙烯基树脂在管道及相关工程中的应用 上海富晨化工有限公司钱向东2014 10 27 FUCHEM系列产品的具体应用 电力及能源行业FGD系统及相关工程高炉煤气工程电子工厂阻燃风管高压盐水管道非开挖管道 VER在脱硫领域中的应用范围 FGD系统中的VEGF材料类FGD系统中的FRP类应用湿法FGD工程中的配套烟囱烟塔一体化中的防腐蚀应用其它类 湿法FGD典型工艺 FGD失效案例却众多 案例表明 VEGF类是一种可靠的内衬防腐蚀材料 尤其适用在FGD装置中 防腐蚀衬里的非正常情况出现 市场竞争加剧 包括防腐蚀施工分包市场 单位造价也越来越低 工程的技术保障程度尤其是防腐蚀衬里技术要求在不断降低 原因基础设计材料选择 关键 可控 设计方案工程施工实际运行 VEGF材料在FGD中的应用1 VEGF类材料是FGD中主流防腐蚀材料VEGF类材料具有以下特点耐腐蚀性的抗渗透好源于非溶剂性耐蚀乙烯基树脂较低的渗透率水汽扩散率为0 01g m2 24hr mmHg6 15倍环氧涂料 4倍的普通环氧FRP高耐温及热冲击性能线膨胀系数 11 5 10 6 钢铁 12 10 6 钢基涂层在100 和0 之间交变100次钢基涂层从180 的直接冷却耐磨性好表层硬度高 局部破坏 易修复 工艺性好 VEGF材料的控制关键 材料的基本特性关键一 底涂的粘接特性10MPA以上的高粘接特性要求及配方是众多失效案例的关键因素所在ASTMD4541的现场测试关键二 耐温特性 耐高温 耐温度冲击 国内众多FGD的设计及现状所决定耐温等级放大到180度高耐温度冲击要求 非恒温下 关键 增加的双键 国内常规的富马酸改性乙烯基树脂化学结构图 VEGF中乙烯基树脂材料选择 仅两端有双键 FUCHEM891乙烯基树脂化学结构图 VEGF中乙烯基树脂材料选择 超低收缩 高韧性 高粘接性 易和性耐腐蚀性能和耐温性能与标准型VER相当浇铸体线收缩率 0 015 双酚A型标准乙烯基酯的线收缩率为2 3 独有的低收缩特性带来 大幅降低材料固化后的内部应力有效提高材料的粘结性提高和改善VEGF材料的抗渗透特性提高和改善VEGF材料的低收缩特性 VEGF中乙烯基树脂材料选择 树脂线收缩率测试结果 树脂体收缩率测试结果 美国方面提供 VEGF中乙烯基树脂材料选择 VEGF材料 工程设计方案 针对性的设计 图1图2 FUHEM VEGF的广泛应用 各电力集团 国电 华电 大唐 国华 华能等 非电力行业的广泛应用 烧结机脱硫等 200案例成功 防腐蚀公司的首选材料 针对性的材料优化 快速维修类材料的应用 提高材料的理化特性 尤其是耐温性 粘接性 针对性的开发快速维修用VEGF材料工艺 喷涂 2道结构 一底一面结构 无底涂 高施工效率 均1000平米 天更高的耐温特性和搞弯曲特性改善的防腐蚀性能 FGD中应用2 FRP材料类 喷淋管吸收塔塔体石灰溶解槽集液器 除雾器浆液输送管路烟道 尤其是烟塔一体化中 湿法FGD中的FRP应用 FUCHEM树脂在FGD的新应用 小型湿法FGD采用FRP吸收塔尤其是氨法FGD 小型装置等垃圾焚烧 淤泥焚烧装置玻璃钢整体输送管道 包括海水脱硫 FGD装置中的一些FRP替代产品FRP能提供更宽范围的耐腐蚀性能 FRP设备可以不需要隔热层 FRP的材料成本相对要低 FRP使用寿命更长 FGD工艺中的FRP喷淋管 854树脂 众多喷淋管厂家的选择 更好的工艺特性 相容性防腐蚀性 兖矿 济二FGD装置现场 FGD工艺中的整体FRP吸收塔 FGD工艺中的整体FRP管道 在韩国KPI几个电厂的业绩国电钦州电厂 澳洲一项目 国内FRP分包 FGD工艺中的其它特殊FRP应用 整体FRP滤网FRP耐磨弯头 变径管 烟囱应用篇 烟囱内筒防腐 尤其是老烟囱脱硫防腐改造 要选择一个合适的内衬 需考虑以下几方面的因素 技术可行性 满足复杂化学环境下的防腐要求 经济合理 较低的建筑成本 一次性投资费用要低 施工条件好 质量控制方便 施工周期短 运行维护费用低 并且方便检修 非经脱硫的烟气T 130 烟气干燥气态腐蚀 腐蚀轻微 经GGH的湿法脱硫后烟气T 80 轻微结露 内侧结灰腐蚀轻重湿法脱硫后烟气 无GGH T 40 50 严重结露 酸液流淌重腐蚀性 FGD烟囱可能运行的工况 FGD烟囱的材料选择 耐酸腐蚀的金属内衬镍合金板 钛板等耐腐蚀轻质隔热的制品隔断烟气与钢内筒接触如发泡玻璃砖耐酸 耐热 保温浇筑材料压力浇注或压力喷浆技术防酸腐蚀涂层整体FRP烟囱发展方向和国外的主流选择 玻璃钢排烟筒 3 玻璃钢烟囱是解决湿法脱硫烟囱腐蚀问题的有效方法 是未来烟囱发展的一个重要方向 玻璃钢烟囱纳入国家规范将推动该领域的发展 会促进玻璃钢烟囱的广泛应用 FUCHEM材料应用2 整体FRP烟囱 与耐酸砖 橡胶衬里的钢结构和C 276衬里的钢结构相比 需要较少的维护在耐循环疲劳性方面比317L不锈钢和C 276合金更加耐用国外电力的主流选择国内电力的发展方向 应用树脂2 FUCHEM892树脂 FRP烟囱阻燃 静电释放是应考虑问题否则导致内表面形成局部放电现象和燃烧的可能性建议建议阻燃性能设计值 氧指数 31FRP内表面的表面电阻率应该 1 0 106 静电释放装置的对地电阻 25 按ASTME84进行 火焰传播速度 892A 892N树脂 UL认证通过 氧指数OI 39 FUCHEM892介绍 化学反应型乙烯基树脂分892A型和892N型认证和检测UL94V0认证ASTME 841级FSIREACH检测通过 FUCHEM892树脂 优良的阻燃 自熄性能突出的耐化学性和耐氧化性能与玻纤相容性佳 机械性能优良良好的工艺特性 适合各种FRP工艺树脂浇铸体氧指数 OI 33树脂玻璃钢氧指数 OI 42烟密度等级 SDR ASTM2843 75火焰传播速度 FSI ASTME84 Class1 浙江富阳热电厂 VER在海水FGD中的应用 应用 管道及内衬案例 大唐潮州电厂华能海口电厂 高炉煤气的腐蚀基本情况 高炉煤气 干法袋式除尘 湿法除尘 除尘 优点 节水 节电 投资少等 缺点 经干法除尘的高炉煤气对管道腐蚀严重 干法除尘时喷淋塔前管道冷凝水挂片的腐蚀速率比湿法除尘的腐蚀速率高两个数量级 大约是50倍 传统防腐材料 如环氧煤沥青等 已不能满足要求需要针对使用介质特点和腐蚀找一种可靠 长效的重防腐材料 高炉煤气管道内壁腐蚀特点 腐蚀部位 管道和设备的底部 波纹管下部的波峰腐蚀特点 由内到外点蚀 腐蚀原因 湿法除尘 可以通过文氏管或洗涤塔将煤气中的腐蚀性成分 如SO2 SO3 Cl2 H2S等 通过溶解或反应去除 干法除尘 其腐蚀性成分只能随煤气的流动进入下道工序 并可以伴随着煤气的降温 水分的析出而进入冷凝水 形成高腐蚀性的酸 大量留存的煤气冷凝水在局部有时能达到煤气管道的四分之一高度 腐蚀介质情况 对于高炉煤气冷凝水的化学分析结果表 取自某钢厂煤气管道后半段轧钢区 从上表的分析结果可以看出 冷凝水的总含盐量很高 PH值为2 3 其中Cl 的含量高达6548mg L 而一般的高炉煤气冷凝水PH值为6 7 接近中性 Cl 的含量约为361mg L 腐蚀介质情况 1 如果煤气的密度按1 33考虑 则将CL 含量17000 18000mg l 换算成重量百分比浓度为 18000mg 1330g 100 13 53 20 盐酸浓度或盐酸中的氯离子浓度 2 当酸度用PH来表示时 根据水的电离方程式 电离化学用氢离子浓度的负常用对数来表达 冷凝水的PH 2 则表示 H 浓度是10 2g l 如果煤气的密度按1 33考虑 换算成重量百分比浓度为 0 01g 1330 100 75ppm 百万分子七十五 同样也 20 盐酸浓度或盐酸中的氢离子浓度 首钢设计院初步提出的京唐高炉煤气中有害介质 CL 含量按17000 18000mg l 冷凝水的PH 2来考虑 温度按45 55 但高温情况按100 200 考虑 腐蚀介质特点 饱和水气 湿度大到在酸露点以下足以形成含有强酸性冷凝液 低浓度酸液扩散渗透性较强 氯离子含量相当高 遇水形成氯酸根或盐酸 即使是少量的氯化物也会对钢结构造成严重腐蚀 对防腐材料必须考虑 抗渗透性 耐腐蚀性 耐温性 非正常情况下的温差变化 高炉煤气管道内壁采用的防腐蚀材料选择 早在2007年 钢铁研究总院就对从众多耐腐蚀材料中筛选出来的四种材料进行了试验 1 乙烯基树脂玻璃鳞片 以下简称 VEGF 2 改性厚浆环氧防腐涂料 以下简称 环氧涂料 3 聚脲涂料 4 环氧鳞片胶泥 试验结果如表2 其中浸泡溶液为 氯离子208g L 硫酸根离子为0 2g L pH 1 防腐材料试验结果表 表2腐蚀试验结果 日照钢铁若干 450m 首秦钢铁沙钢 宝山钢铁 莱芜钢铁 VEGF相关实际应用 首钢京唐钢铁特大高炉5500m 首钢迁钢2 高炉2500m 乙烯基高性能VEGF材料 太钢能源动力总厂 VEGF的实际应用案例 高炉煤气管道内壁防腐蚀主材料采用VEGF材料 乙烯基树脂玻璃鳞片涂料 运行半年后从管道外观看无腐蚀漏水 漏气现象 进人管道内检查确认管道内壁防腐涂料完整 无鼓泡玻璃现象 运行状况良好 首钢迁钢2号高炉炉容2500m VEGF的实际应用案例 高炉煤气管道内壁防腐蚀主材料采用VEGF复合材料 乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥 其做法为 对管道内壁经过相应金属处理后 采用乙烯基树脂底涂 80 100 m 中间涂料为乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥 厚度为800 1000 m 乙烯基树脂面漆 厚度为80 100 m 对煤气温度120 以下管道 涂层厚度为300 m 首钢京唐钢铁厂特大高炉炉容5500m 892树脂在的风管的应用 三星电子 海力士 京东方等 要求 建筑内部安装的玻璃钢风管外表面的火焰蔓延额定值应不高于25 同时烟雾扩散指数应不高于50应在室内安装的风管表面涂上白色涂层 使其能够与室外安装的风管区别开外部风管表面应设置至少25微米厚由阿尔比公司或宣威 威廉姆斯公司生产的发泡型防火保护涂层 这种涂层的作用是作为多孔发泡剂来保护风管结构 在超饱和盐水管道应用 中石化四川一油气开采项目介质 超饱和盐水 110度 7MP树脂 FUCHEM898HT VER在管道修复中的应用 软管内衬法 也称原始固化法 CIPP 是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层 通过加热 利用热水 热汽或紫外线等 或常温使其固化 形成与旧管道紧密配合的薄层管 管道断面几乎没有损失 但其流动性能大大改善了 软衬法