玻璃鳞片涂料烟囱施工方案

1 烟囱内壁玻璃鳞片涂料防腐施工方案烟囱内壁玻璃鳞片涂料防腐施工方案 一 工程简介 烟气脱硫是当今燃煤电厂等控制二氧化硫排放的主要措施 而湿法石灰石 洗涤法是当今世界各国应用最多和最成熟的工艺 国家电力公司已将湿式石灰 石脱硫工艺确定为火电厂烟气脱硫的主导工艺 湿法脱硫工艺的基本原理是 烟气中的 SO2 SO3 HF 或其它有害化学成份在 高温状态下与某些化学介质相遇 并发生化学反应 产生稀硫酸 硫酸盐或其 它化合物 烟气温度也同时降低到露点以下 这就给脱硫装置带来了露点腐蚀 问题 火电厂烟气中含有 SO2 NOx HF HCl 等气体 因此 脱硫系统洗涤液中含 有 H2SO4 HCl HF 等溶液 且含有 20 左右的固体物 烟气吸收塔入口温度可 高达 160 180 且有一定的干 湿界面 吸收塔出口烟温较低 为 45 55 左 右 处于在露点以下 因此 湿法脱硫系统对材质的耐蚀 耐磨 耐温要求极 为严格 同时脱硫系统要求与电站主机 主炉同步运行 因而对脱硫系统的可 靠性 利用率和使用寿命要求也极高 目前 VEGF 鳞片胶泥已成功应用于发电厂 FGD 和冶炼厂硫酸系统烟道内壁 的防腐蚀衬里 能够有效地延长了防腐衬里的使用寿命 VEGF 鳞片胶泥已成为 烟气脱硫 FGD 防腐的首选技术 在美国和日本普遍使用 我国现运行的引进 装置中均采用此技术 那是正如上文提到的 由于 VEGF 鳞片胶泥具有抗渗性好 施工难度小 易修补物理失效少和造价适中等的优点 因此 VEGF 鳞片胶泥在 电力 冶金和化工等行业中广泛使用 尤其是电力系统中的烟气脱硫 FGD 系 统中 研究选择合适的耐腐蚀材质是各国长期努力的目标 1980 年初 国内的电力 冶金研究设计部门为了克服湿气脱硫系统中脱硫塔 烟道和烟囱及衬里的腐蚀 一直在寻求一种造价低 耐高温 耐腐蚀的材料 而引起国内用户广泛注意的 是耐蚀鳞片胶泥的适用性 根据树脂基体基材的不同 有二种可供选择 一种 是环氧树脂鳞片胶泥 国内有兰州化机设计院提供 另一种乙烯基酯树脂鳞片 2 胶泥 vinyl ester glass flake mortar 简称为 VEGF 鳞片胶泥 如上海富 晨化工有限公司研发的 VEGF 高度耐蚀鳞片胶泥 相对而言 后者的综合性能包 括耐腐蚀性能和耐温性能均优于前者 目前在日本 美国等国家均采用后者 二 材料简介 VEGF 鳞片胶泥 涂料 是上海富晨化工有限公司引进日本技术生产的一种 高耐蚀耐温材料 是以乙烯基酯树脂材料为主材加入玻璃鳞片等材料配制而成 的 其中 VEGF 是 vinyl ester glass flake 的缩写 VEGF 鳞片胶泥 涂料 具有以下的特点 1 耐腐蚀性能好 由于 VEGF 鳞片胶泥 涂料 采用的基体树脂是高性能的乙 烯基酯树脂 该类型树脂具有较环氧树脂更好的耐腐蚀性能 2 较低的渗透率 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的抗水蒸汽渗透率比普通环氧树脂 涂料高 6 15 倍 比普通环氧 FRP 高 4 倍 3 VEGF 鳞片胶泥 涂料 具有较强的粘结强度 不仅指树脂基体与其中的玻 璃鳞片之间的粘结强度较高 而且 VEGF 鳞片胶泥 涂料 与混凝土或碳钢 基材之间的粘结强度高 与钢板的粘结强度 2 0Mpa 与混凝土的粘结强度 2 5Mpa 因此 VEGF 鳞片胶泥涂层不易产生龟裂 分层或剥离 附着力和 冲击强度较好 从而保证较好的耐蚀性 4 耐温差 热冲击 性能较好 涂层中由于含有许多玻璃鳞片 因此消除了涂 层与钢铁之间的线膨胀系数的差别 VEGF 鳞片胶泥涂层的线膨胀为 11 5 10 6 钢铁的线膨胀系数为 12 10 6 两者之间比较相近 使 VEGF 鳞片胶泥 涂料 适合于温度交变的重腐蚀环境 如电力系统中的 FGD 在某些非正常情况下 FGD 中的某些阶段温度可以达到 200 250 我 们进行了耐热冲击性能试验 即把涂有 VEGF 鳞片胶泥的钢板交变放置在 100 沸水和 0 的冰水各 1 小时 经 100 次交变试验后未能有异常现象出 现 5 耐磨性好 VEGF 鳞片胶泥 涂料 在固化后的硬度较高 比普通醇酸漆高 2 3 倍 耐磨性较好 如 VEGF 2 鳞片胶泥的耐磨性为 120mg CS 17W 500 g 1000 转情况下 而受外机械损伤时 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的破坏是 3 局部的 其扩散趋势小 易于修复 6 工艺性较好 由于 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的固体成份较高 可以一次性成 较厚的涂层 涂层方法可以是喷涂 spay coating 镘涂 trowel coating 刷涂 roller coating 等成型工艺 并具有当场配制和室温下固化的特点 在 VEGF 鳞片胶泥涂层使用几年后 若出现遭损坏的情况 只需在该处作简 单的处理即可进行修复 并可继续使用而不影响使用性能 具有修补性好的 特点 7 具有适中的造价 目前国内外的 FGD 装置中的选材主要有橡胶衬里 不锈钢 整体镍基合金 整体玻璃钢防腐材料类型 鳞片胶泥价格最低 三 VEGFVEGF 鳞片涂料施工的一般规定鳞片涂料施工的一般规定 a 环境条件 环境条件 1 为了确保涂装质量 须严格按照说明书的规定进行施工 2 在大风天禁止涂装作业 3 在潮湿表面上不得进行涂装作业 待涂表面周围温度至少不能低于露点 以上 3 相对湿度一般不能大于 85 4 在气温低于 5 时 一般不进行喷涂作业 需要特使处理 后附录 因为在这种温度下 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的固化速度明显减慢 5 在气温高于 30 时 由于其中的苯乙烯挥发太快 为了避免干喷 应 将无气喷涂枪尽可能接近物面进行垂直喷涂 3 2 冬季施工措施 冬季施工措施 1 为了保证冬季施工的 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的固化性能 被衬设备 烟道外部应采用保温材料整体包覆 2 采用空气加热设备 通过空气热传递 使被衬基材表面升温至 10 以 上 火电厂也可以在设备内部采用蒸汽管道加热 3 湿度控制 设备内部的相对湿度一般不能大于 80 否则应使用除湿机 抽湿 4 由于设备 烟道整体封闭 而在施工过程中 有少量化学品挥发 因此 要求施工人员有防护措施 如戴防毒面具等 并且在保证被衬基材表面温度 满足 VEGF 鳞片胶泥 涂料 的固化性能的条件下 使用通风机强制通风换 气 以降低设备 烟道内部空气中的有机物含量 减少对人体的伤害 3 33 3 注意事项 注意事项 1 施工用具应清洁 每次施工完毕后应清洁干净 以备下次再用 2 施工现场应有防雨 露水和灰尘的设施 3 严防水和杂物等到掉进涂料内 以免影响涂层的质量 4 施工时应有良好的通用条件 应禁止一切明火 照明应采用低压电源 5 应对施工人员进行安全教育 配备必要的劳动保护用品 注意施工人员 的人身安全 4 6 涂层在未完全干燥和固化之前 应采取保护措施 以避免受到雨水和其 它液体的冲洗或人员的践踏 7 每道工序施工前 应对防腐蚀的表面进行清扫 必要时应用丙酮揩擦一 遍 以免影响施工的质量 8 防腐蚀涂层施工完成后 涂层层应加以保护 在吊装 运输过程中尤应 小心 避免撞击 敲打和施焊 3 43 4 安全防护 安全防护 1 涂料应存放在温度较低的通风 干燥处 远离热源 避免日光直接照射 并隔离火种 存放已开盖的涂料 固化剂和稀释剂的配制间内 严禁吸烟 和明火 2 涂装前必须检查所需照明 通风和脚手架等是否完备可靠 装 焊接工 作是否已经结束 尽量使焊接工作不损坏已涂好的涂层 3 施工场所的电线 电动机 配电设备应符合防爆要求 4 为了防止涂料溅在皮肤上或眼睛内 施工时应穿工作服和护目镜 5 操作人员如有头晕 头痛 恶心 呕吐等不适感时 应立即到有新鲜空 气的场所休息或送医院就医 四 混凝土结构表面处理技术规程四 混凝土结构表面处理技术规程 乙烯基酯玻璃鳞片在混凝土结构烟囱内壁防腐的施工工艺 表面处理 VEGF 底涂一至二道 刮镘 2mm 厚 VEGF 胶泥 二次 凹凸部 位玻璃钢加强 VEGF 面涂一至二道 竣工验收 对于 VEGF 鳞片胶泥 涂料 应用于混凝土基础表面时 要对混凝土表面进行表 面处理 具体要求如下 1 水泥砂浆或混凝土基层 必须坚固 密实 平整 基层的坡度和强度应符 合国家有关设计要求 不应有起砂 起壳 裂缝 蜂窝麻面等现象 平整度 应用 2m 直尺检查 允许空隙不应大于 2mm 2 基层必须干燥 在深 20mm 的厚度层内 混凝土表面干燥 呈灰白色 含 水率不应大于 6 3 水泥砂浆或混凝土基层如果在地下水位以下 要求在基层前做处理隔离层 防止地下水汽渗出 4 基层表面必须洁净 防腐蚀施工前 应将基层表面的浮灰 水泥渣及疏松 等部份清理干净 基层表面的处理方法宜采用砂轮或钢丝刷等打磨表面 然 后用干净的软毛刷 压缩空气或吸尘器清理干净 当有条件时 可采用轻度 喷砂法 使基层形成均匀粗糙面 5 已被油脂 化学药品污染的表面或改建 扩建工程中已被侵蚀的疏松基层 应进行表面预处理 处理方法应符合下列规定 1 被油脂 化学药品污染的表面 可使用溶剂 洗涤剂 碱液洗涤或用火烤 蒸汽吹洗等方法处理 但不得损坏基层 2 被腐蚀介质侵蚀的疏松基层 必须凿除干净 用细石混凝土等填补 养护 之后按新的基层进行处理 6 凡穿过防腐蚀的管道 套管 预留孔 预埋件 均应预先埋置或留设 5 五 钢结构表面处理技术规程五 钢结构表面处理技术规程 对于 VEGF 鳞片胶泥 涂料 应用于钢结构设备内表面 要对钢结构表面进 行表面处理 具体要求如下 1 表面处理 1 1 表面处理前 设备应是已按图纸要求制造 检验合格的 且应是把与吊装 保冷或保温等有关零部件预先焊上 防腐蚀处理后不能再对设备施焊 1 2 表面处理的方法 干法喷砂或喷丸用于表面处理 详细施工要求如下 2 1 1预处理 1 需防腐蚀处理的表面焊缝上的焊瘤 焊渣 飞溅物均应打磨掉 2 结构转角 表面凹凸不平及焊缝表面应打磨平整或圆滑过渡 3 油脂 油污应用酒精 工业纯 或丙酮 工业纯 彻底除净 2 1 2喷砂 丸 除锈 1 喷砂 丸 除锈 包括质量检查及涂刷第一道底漆 应在 8h 内完 成 2 对于大型设备 无法在 8h 内完成时 可采用分段喷砂 丸 的办 法 即先对一定面积进行喷砂 丸 除锈 经检验合格后涂刷第一道 底漆 待底漆固化后 再对剩余部分喷砂 丸 除锈 此时应对已涂 底漆加以保护 并在其继续喷砂 丸 端至少应留出 50mm 的距离 使能交叉喷砂 从而保证喷砂 丸 的质量 余类推 喷砂 丸 检 验合格表面在涂第一道底漆前应用酒精或丙酮清洗 3 喷砂 丸 所达到的质量等级按照GB 8923 88 涂装前钢材表面锈 蚀等级和除锈等级 Sa2 1 2 要求完全除去金属表面上的油脂 氧化 皮 锈蚀产物等一切杂物 并用吸尘器 干燥洁净的压缩空气或刷子 清除粉尘 残存的锈斑 氧化皮等引起轻微变色的面积在任何 100 100mm2的面积上不得超过 5 粗糙度应达到 40 70 m 4 喷砂 丸 采用的压缩空气应干燥洁净 不得含有油污 杂物和水 分 压力为 0 5 0 6Mpa 使用前应将压缩空气喷在洁净的白布上 停 留 1min 后 用肉眼检查白布 若没有发现油污 黑点和水分方能使 用 5 喷砂 丸 的砂粒采用石英砂 钢丸 应干燥洁净 无油污 杂 物 含水量应小于 1 必要时应进行烘烤干燥 待凉后才能使用 砂粒是粒径为 1 3 2mm 其中 1 1 5mm 的粒径不少于 40 钢丸的粒径为 0 63 1 60mm 其中 0 63 0 8mm 的粒径应不少于 40 6 推荐的喷砂 丸 施工工艺指标如下 喷嘴直径 6 8mm 喷射角 30 75 度 喷 距 80 200mm 六 六 VEGFVEGF 鳞片涂料施工技术规范鳞片涂料施工技术规范 6 1 1 底涂底涂 1 取预配好的适量底漆 再加入适当比例的配套固化剂搅拌 3min 以上 搅拌 均匀后使用 用毛刷或辊刷涂 1 2 道 用量 0 20kg 道 平米左右 在经处 理后的待衬表面涂刷第一道底漆 并在第一道底漆涂刷 12h 后涂刷第二道底 漆 二道底漆涂刷方向应相互垂直 2 在钢结构基础施工时 在进行 VEGF 底涂配胶料过程中 应加入 50 树脂重 量比的石英粉 300 目左右 混合均匀后施工方能达到更好的界面粘接效 果 3 在混凝土基础施工时 若粘度略高或低温施工环境中 为了增加涂层与基层 的接合性 可适当添加 5 10 的溶剂进行稀释 溶剂以苯乙烯为宜 底涂可 涂刷 1 2 遍 2 2 VEGFVEGF 鳞片涂料中涂鳞片涂料中涂 1 中涂树脂要与底涂树脂相匹配 玻璃鳞片涂料的粘度一般为 1500 cps 到 5000cps 触变指数为 2 至 5 每层厚度为 0 1 0 3mm 左右 随施工方法不 同而有所变化 施工可采用滚涂 刷涂或喷涂 其中喷涂宜采用高压无气喷 涂 2 在配制玻璃鳞片涂料时 应使用较高转数的搅拌器 加入适当比例的配套固 化剂后搅拌 3 分钟以上 一次搅拌的鳞片胶涂料应控制在 30 min 内用完 且初凝时间应控制在 40min 左右 3 在前一道表干后再进行后一道施工 用量为 0 25kg 道 平米左右 涂料的 涂刷方向应一致 两层之间的涂刷方向应垂直 涂层应均匀 不允许漏涂 无流挂 气泡 针眼 杂物 刷毛 砂粒等 也不允许存在其它缺陷 4 对表面凹凸不平处及结构转角处应用一层短切毡局部增强 用辊刷涂一层涂 料后加贴一层玻璃毡 浸透后用含浸涂料的辊刷除其中的气泡 之后按上述 施工要求进行施工 3 3 面涂 面涂 由于腐蚀性介质直接接触涂层的外表面 因此面涂树脂必须具有优异的耐腐 蚀特性 尽量减少填料的用量 同时面涂也起美化涂层外观和增加抗渗性的作 用 在配制涂料时 加入适当比例的配套固化剂后搅拌 3 分钟以上再进行施工 一般情况下为 1 2 道 用量为 0 2kg 道 平米左右 最后一道面涂料中应含苯 乙烯石蜡液 4 4 养护 养护 一般情况下 施工完毕后养护 1 周即可 但若环境较差 如温度低于 5 或 湿度大于 85 则应酌情延长 七 七 VEGFVEGF 涂料施工控制技巧涂料施工控制技巧 鳞片衬里施工为手工作业 许多技术要求如 表面质量 鳞片倒伏排列方 向 界面气泡消除 防腐层厚度等在很大程度上取决于施工人员的技术水平 熟练程度及现场管理 但经实践总结施工技巧 可抑制或解决衬层质量问题的 办法 7 1 1 施工料固化时间的控制施工料固化时间的控制 所谓固化时间 从施工角度讲就是施工料配制后的有效使用时间 这一时 间的有效控制是方便施工和保证施工质量的前提 控制固化时间应兼顾 固化 剂用量范畴 或最佳用量 和一次配料量应根据 施工人员单位施工能力 施 工现场条件 包括温度 湿度 配料场所与施工现场的距离 被防护设备及零 部件施工难度等几个方面的问题来确定 通过固化时间的控制可避免材料浪费 人员窝工 防腐层固化不足或过早固化等质量事故 有利于降低成本 提高工 效 保证质量 一般情况 固化剂用量需在施工现场先行调试后确定 2 2 界面生成气泡的消除界面生成气泡的消除 尽管在混合料配制中已采用真空搅拌技术来解决气泡大量包裹的问题 但 这仅是消泡技术的一个方面 由于鳞片衬里材料填料量大 十分粘稠 在大气 中任何情况下的翻动及搅拌 堆滩都会导致料体与空气界面间裹入大量空气 形成气泡 此外 在鳞片衬里涂抹过程中 被防护表面与涂层间也不可避免地 要包裹进许多空气 形成气泡 鉴于上述两类气泡均是由界面包裹进空气生成 的 故称之为界面生成气泡 对于界面生成气泡的消除 主要可从抑制生成及 滚压消除两方面入手 抑制生成是从控制施工操作入手 对施工人员提出两个 方面的要求 一是施工用料在施工作业中严禁随意搅动 托料 上抹刀 镘抹 依此循序进行 应尽可能减少随意翻动 堆积等习惯性行为 二是镘抹时 抹 刀应与被抹面保持一适当角度 施工操作应沿夹角方向适当速度推抹 使胶料 沿被防护表面逐渐涂敷 达到使界面间空气在涂抹中不断自界面间推挤出 严 禁将料堆积于防护表面 然后四周滩开式的摊涂 3 3 滚压作业滚压作业 滚压作业是鳞片衬里施工特有的一道工序 其方法是用专门制作的沾有少 量滚压液的羊毛滚在已施工镘抹定位的鳞片衬里表面往复滚动施压 其主要作 用一是除去衬层表面气泡 二是将已镘抹定位的鳞片衬里层压实 压光 压平 整 三是使衬层内的鳞片体位呈水平状倒伏排列 四是调整已镘抹定位的鳞片 衬里的端界面呈坡状 以利端界面搭接 在滚压作业时 应特别注意以下几点 一是滚压液不可浸沾过多 二是不可漏滚 三是当衬层出现流淌现象时 应多 次重复滚压 4 4 表面流淌性的抑制表面流淌性的抑制 鳞片衬里涂抹后的流淌性是由高分子材料的特性及鳞片衬里本身因重力悬 垂产生的坠流引起的 尽管在材料配方中已考虑此问题 但由于树脂粘度是随 温度变化的 故还需视现场环境气温条件加以调整 而任何轻微的流淌都足以 破坏表面质量 这不仅给下一道施工带来麻烦 更为严重的是流淌性破坏了鳞 8 片的定向有序排列及在胶料中的分散状态 也使防腐层厚度不均 从而降低衬 层的防腐蚀效果 因此 在施工中往往须依环境条件来调整料的粘度以控制流 淌 此外 压光磙的往复滚压亦具有减少小流淌性的作用 特别是衬层接近凝 胶时 利用胶料活性降低的时机 可采用压光磙定向滚压 即可达到重新定型 复位之目的 又可达到有效控制流淌的结果 5 5 衬里层间界面及端界面处理 衬里层间界面及端界面处理 防腐蚀衬里施工界面粘接强度 历来为防腐界所重视 施工界面处理的好 坏 直接影响施工质量及衬层寿命 因此 在施工过程中 要求界面必须保持 清洁 无杂物 无污染 滴料及明确的流淌痕应打磨除去 又由于鳞片衬里每 次施工只能是区域性的 因此 就有一个端界面处理问题 在施工中 端界面 必须采用搭 接 不允许对接 见图 18 因为端界面形状自由性较大 对接 难以保证两端面相互间有效密合 鳞片排列亦处于不良状态 使其成为防腐蚀 薄弱点 此外 每层施工的端界面应尽可能相互错开 使其处于逐层封闭状态 图 18 端界面搭接结构 7 7 衬层厚度控制衬层厚度控制 控制厚度的目的在于使整个被防护表面具有近似等同的抗腐蚀能力 避免局 部首先破坏 此外 控制厚度还可以有效地降低材料投资成本 为了便于有效 控制 施工中规定每层施工用料采用不同的颜色 这样 操作者可通过对颜色 的遮盖程度来间接控制及反映施工厚度 从而达到控制厚度之效果 实践证明 对有一定施工经验的施工人员 此方法基本可控制施工厚度 7 7 鳞片的定向排列 鳞片的定向排列 鳞片在衬层中的定向有序排列 是鳞片衬里抗介质渗透结构形成的前提 所谓定向有序 就是使鳞片成垂直于介质渗透方向有序的叠压排列 在施工中 这主要靠有序的涂抹及滚压来实现 定向涂抹及滚压使具有失稳性的竖直鳞片 受到一个侧推力 迫其成为稳定性极好的倒伏状态 使之成为定向有序排列 8 8 鳞片衬里修补 鳞片衬里修补 在鳞片衬里施工中 不可避免地会出现这样那样的施工缺陷 因此必须通 过修补 将经检测确认的衬里施工质量缺陷完全消除 一般下列质量缺陷必需 进行修补处理 a 衬层针孔 b 表面损伤 c 层内有显见杂物 d 衬层厚 50mm 衬里搭接缝 9 度不足区 e 衬层固化不足区 f 表面流淌 g 脚手架支撑点拆除后补涂 其修补过程是 首先用砂轮机将检查出来的缺陷处打磨成平滑的波形凹坑 针 孔打磨至金属基体表面 且务必将缺陷完全消除 而后用溶剂擦洗干净打磨区 按鳞片衬里施工方法逐次补涂 具体各类缺陷的修补要求见示意图 19 对漏涂 施工厚度不合格质量缺陷实施填补修补 填平补齐 滚压合格即 可 图 19 1 填补修补 对漏滚 表面流淌质量缺陷实施调整修补 即将漏滚麻面 流淌痕打磨平 滑用溶剂擦洗干净后 填平补齐 滚压合格即可 图 19 2 调整修补 对第一道鳞片衬里未硬化 漏电点 夹杂物 碰伤等质量缺陷实施挖除型 修补 衬里缺陷区打磨坑边沿坡度为 15 25 用溶剂擦洗干净后按鳞片衬 里施工方法逐次补涂 图 19 3 挖除型修补 对第二道鳞片衬里漏电点 碰伤质量缺陷实施两道一起挖除型修补 需用 砂轮机将缺陷处打磨至底漆后用溶剂擦洗干净 依图 20 按鳞片衬里施工方法逐 次补涂 缺陷打磨挖除第一道修补第二道修补 图 20 两道衬里缺陷挖除型修补 9 9 玻璃钢局部增强结构作业 玻璃钢局部增强结构作业 采用玻璃布增强时 应先用预先配制好的略稠状腻子将待增强鳞片衬里表 面区找平 然后按玻璃钢施工规