火力发电厂复杂腐蚀环境成因及重防腐涂料应用分析

   日期:2024-07-30     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:287    
核心提示:火力发电厂的重防腐涂料系统摘要:分析了火力发电厂复杂腐蚀环境的成因,重点介绍了各类钢结构、储罐内壁、循环水管、高温绝热部位、烟气脱硫系统的重防腐涂料及应用。但是在火力发电厂的基础设施方面,重防腐涂料能够方便有效地解决钢结构的腐蚀问题,为火力发电厂的成功运行提供了坚实可靠的保护。

概括

分析了火电厂复杂腐蚀环境的原因,重点介绍了各类钢结构、储罐内壁、循环水管道、高温保温部位、烟气脱硫系统等重防腐涂层及应用。

火电厂重防腐涂层体系摘要:分析了火电厂复杂腐蚀环境的原因,重点介绍了各类钢结构、储罐内壁、循环水管道、高温保温部位、烟气脱硫系统等的重防腐涂层及应用。

01

大气腐蚀环境中的钢结构

火电厂使用的燃料有重油、煤等,运行过程中会释放出大量硫化物等腐蚀性气体,这些气体与空气中的水蒸气或雨水结合形成酸性溶液,会形成电解质,加速钢结构的电化学腐蚀,因此火电厂的防腐问题已成为生产、维护的重要内容之一。

在火电厂中,处于大气腐蚀环境中的钢结构主要有:锅炉钢结构;主厂房钢结构;输煤系统:卸煤机、堆取料机、起重机及输煤栈桥;管道外壁;储罐。由于这些大气环境中的腐蚀程度按照国际标准ISO12944-2《防腐涂层系统对钢结构的腐蚀保护》可判定为高等级环境C4级,因为它们都处于火电厂的腐蚀环境中。

根据15年以上的长期防腐要求,可以采用的长期防腐涂层体系是水性重防腐涂层体系,近年来该技术已经发展得很好,相应的涂层体系已经通过了相当严酷的耐腐蚀试验,并在实践中取得了满意的效果。因此,这里除了介绍溶剂型涂层体系外,也介绍相应的水性重防腐涂层体系。

溶剂型涂料体系的底漆可以是环氧富锌底漆也可以是无机富锌底漆,相比较而言环氧富锌底漆的施工性能更佳;涂装时一定要注意干膜厚度不能超过一定的范围(一般在150mm左右),否则会造成漆膜的开裂,另外无机富锌底漆表面具有多孔性,所以在涂装后续的中涂漆时,需要运用雾涂/系统喷涂技巧,否则容易出现针孔气泡;溶剂型无机富锌底漆的固化要求相对湿度较高,在RH65%以上,在23℃时,涂装下一道漆的时间应在16小时以上;富氧锌底漆经过固化剂固化,在23℃时,大约2小时即可涂装中涂漆。

水性重防腐涂料体系除了有利于环境和施工人员的健康之外,在钢结构加工生产过程中,不需要避开周边明火作业,而且漆膜干燥速度非常快,这意味着可以加速涂装过程,通常在一天之内就可以完成三道涂装体系,这为钢结构制造单位加快了生产进程,节省了大量的时间和金钱。

02

罐内壁

火电厂储罐防腐涂层体系涉及外壁和内壁两个方面,储罐外壁的涂层体系可参考大气环境下的防腐涂层体系,电厂储罐相对复杂,主要涉及饮用水箱、消防水箱、消防滤水箱、凝结水、去离子水箱、燃油、去离子水供应系统罐等水电站钢结构锌厚度,凝结水箱采用不锈钢材质,火电厂储罐没有特殊的腐蚀介质,可采用的涂层体系有纯环氧树脂涂层和酚醛环氧涂层。

饮用水箱内壁所用的涂料必须符合饮用水水质卫生标准;去离子水箱的涂层不能含有任何离子,以减少水对锅炉水冷壁和汽轮机的腐蚀;燃料箱内壁,如果设计要求采用防静电涂料,则必须按要求采用相应的防静电涂装体系。无机富锌涂料也可用作燃料储罐内壁涂料,因为锌粉是一种导电颜料。

03

循环水管

火电厂循环水管道也是腐蚀严重的部位,防腐要求为20年,除采用高性能防腐涂层外,还结合阴极保护措施,为节约淡水资源,沿海火电厂多采用海水作为冷却水。

根据ISO12944-2规定,循环水管道外壁属于Im3埋地腐蚀环境,内壁属于Im1淡水或Im2海水腐蚀环境,要求循环水管道内的防腐涂膜在海水中具有优异的附着力,且能在腐蚀条件下涂层保持其优异的性能,不脱落;涂层具有较强的耐磨性,能抵抗管道回填过程中产生的摩擦和划伤;涂层具有良好的柔韧性,能抵抗施工过程中的冲击;涂层体系应与阴极保护体系具有良好的相容性。

传统上管道涂装多采用环氧煤沥青漆,无溶剂漆施工对喷漆设备和施工人员的要求非常高,因此高固体分改性环氧漆是比较合适的涂料产品,可按照常规的施工方法和规程进行施工。

高固体改性环氧涂料在国外许多大型水电站的压力水管道、火电厂的循环水管道上都有成功使用记录。

04

高温和绝缘区域

火电厂碳钢管道可能涉及高温部位,需要采用耐高温涂层防护。新建火电厂碳钢管道可能涉及不同的温度范围,可选择相应的耐高温涂层。化学固化涂层,如环氧树脂涂层和聚氨酯涂层产品可耐高温至120°C。因此,在120°C以下可使用正常的防腐涂层系统。

需要注意的是丙烯酸聚氨酯面漆在100℃以上时会变黄,但这并不影响其防腐性能。醇酸铝粉耐热漆和有机硅改性醇酸树脂漆可耐200℃的高温。保温层中的涂层体系必须考虑到这一点。需要注意的是,保温层一旦被破坏,内部就会积聚水汽。酸性冷凝水是主要的腐蚀因素。酚醛环氧树脂涂层可耐230℃。无机硅酸锌涂层可耐400℃。

因此,只要管道温度在400℃以内,均可采用无机硅酸锌底漆作为通用防锈底漆,这样可以减少涂料品种的应用,除了设计简单外,还可以减少实际加工和涂装过程中的麻烦。由于现场大量管道堆放,在施工前期要区分不同的介质、不同的温度范围是非常复杂的,同时施工人员要经常更换涂料种类和施工工具,使实际操作比较麻烦。如果只采用一种底漆,可以大大简化工序和工作量。

根据NACE研究,在(70-80)℃的氯化钠溶液中,锌的极性会发生逆转,这种情况下,使用无机富锌底漆时,钢材会变成阳极,保护锌粉。在酸性或碱性环境中,锌粉易溶于温水,锌粉被消耗,失去保护作用。为避免这种情况,可在无机富锌底漆表面涂装一层有机硅铝粉漆。在(500-600)℃的高温环境下,可使用有机硅铝粉耐热漆,漆膜厚度通常只需(20-30)mm,涂装2遍即可,但不宜涂装过厚,避免影响导热性。

05

烟气脱硫系统

火电厂使用的煤炭中含有硫,在生产过程中会产生二氧化硫,严重影响大气环境。在环保压力下,烟气脱硫(FGD)已成为火电厂控制二氧化硫的主要手段。该装置已成为很多电厂不可缺少的配套项目。

为了保证烟气脱硫装置的长期正常运行,所采用的防腐材料有不锈钢、高合金复合钢板、橡胶及玻璃鳞片内衬涂层等。利用涂层防止烟气脱硫设备的腐蚀也不失为一种有效的方法。

一般来说,防腐层的失效主要是由于树脂基体的侵蚀引起的,基体树脂首先失重、变色,进而引起材料起泡、分层、剥落或开裂,最后导致防腐层的失效,特别是后者,由于渗透等因素,加速了腐蚀化学介质向防护层内部的渗透,因此,在选择耐腐蚀性能好的树脂基体的同时,应采取有效的措施,削弱和减缓腐蚀介质或水蒸气的渗透。

最好的涂层是耐化学性和耐高温性的乙烯基酯玻璃鳞片涂层,乙烯基酯树脂,特别是Novolek乙烯基酯树脂水电站钢结构锌厚度,具有优异的耐化学性和抗渗透性,可长期耐高温180℃,短期耐高温220℃。玻璃鳞片具有特别高的抗渗透性能和机械稳定性,使用喷涂型乙烯基酯玻璃鳞片涂层,可避免胶衬在用胶粘剂粘贴时产生气泡脱层问题。

使用常规或双组份喷涂泵喷涂乙烯基酯玻璃鳞片漆。涂层致密均匀,固化迅速,特别是在焊缝区域,可以达到橡胶衬里无法达到的优异的均匀性、致密性和强附着力。涂装完成后采用高压电火花针孔检测,立即进行修补,100%避免针孔漏涂,有效保证涂装体系的完整性。

结论

防腐涂料并不能解决火电厂所有的腐蚀问题。由于腐蚀因素复杂,设施结构要求各异,火电厂的腐蚀防护需要采用阴极保护、气相保护、水处理剂、金属热喷涂等多种方法。但对于火电厂的基础设施而言,重防腐涂料可以方便有效地解决钢结构的腐蚀问题,为火电厂的成功运行提供坚实可靠的保障。

中国腐蚀与防护网是由国家材料与环境腐蚀平台主办的全国性腐蚀与防护专业网站,为用户提供公益性专业数据、定制化技术服务、知识型科普资源、全方位的行业资讯。

ID: ecorr-ecorr

 
打赏
 
更多>同类资讯

推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2021  二手钢结构网  版权所有  
    Powered By DESTOON 鄂ICP备2025106939号-1