【文章內(nèi)容簡介】 能。筆者分析，OM涂料和乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥的一些區(qū)別： 1）成份差別：OM純有機的，乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥為有機/無機復合的；固化后，后者的線性膨脹系數(shù)（反映出熱脹冷縮比率）相比純有機成份的OM涂料更接近基材（耐火磚、磚、金屬基材），這決定了以下很多方面性能；2）與磚的粘結(jié)能力差別：乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥較OM涂料好很多； 3）與金屬基材粘結(jié)能力：乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥較OM涂料好很多；尤其是在周期性的高低溫變化之后，粘結(jié)能力的差別體現(xiàn)得更加明顯；4）乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥有效防腐厚度較OM厚不少，成本也要高不少。OM在2005前，在國內(nèi)的煙道和煙囪內(nèi)防腐用得較多，自2003年以來，尤其是西格里KCH、日本靖江王子這些企業(yè)把乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥技術(shù)引入石灰石－石膏濕法脫硫之電廠FGD后，OM涂料使用就越來越少了，乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥的應用案例越來越多，并不是說它沒有出問題的案例，也有，但是相對來說在FGD以及煙道煙囪防腐領(lǐng)域，目前市場上甲方和工程單位更加容易接受的是乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥或者乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥的深加工的方案（如以此為勾縫之磚板襯里）； 5）耐溫和耐溫驟變，相對而言，乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥優(yōu)于OM涂料； 6）抗?jié)B性方面，乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥遠超OM涂料； 7）耐磨耐沖刷方面，乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥遠超OM涂料。脫硫煙囪防腐需要考慮到的幾點：耐酸、抗?jié)B、耐溫、與基材的粘結(jié)性、耐磨性、耐溫驟變和耐應力變化等。OM涂料絕大部分都不能很好的解決，因此OM涂料退出脫硫煙囪重防腐領(lǐng)域是必然的，市場的現(xiàn)狀也證實了這一點。方案7 聚脲涂層方案改性耐熱聚脲是國外近幾年發(fā)展起來的一種經(jīng)過改性耐高溫雙組分聚脲涂層。資料顯示，改性聚脲在普通聚脲的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改性處理提高涂層的耐熱性能，具有優(yōu)異的物理性能。如抗張強度、耐腐蝕，抗老化、柔韌性、耐磨性等，具有良好的穩(wěn)定，可在40℃～150℃下長期使用（大于120℃時長期使用，筆者認為很難做到，這是聚脲合成原理決定的），可承受180℃的熱沖擊。該涂料不含催化劑，快速固化，可任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產(chǎn)生流淌現(xiàn)象，10秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度。它對水分、濕氣不敏感，施工時不受環(huán)境溫度、濕度的影響。涂料包裝分雙組分，含量為100%，對環(huán)境友好?？梢?/1體積比進行噴涂或澆筑，一次施工達到厚度要求，克服了以往多層施工的弊病。煙囪基體表面，每隔30m增加一個固定環(huán)，按照實際要求預埋固定螺栓；噴涂采用十字旋轉(zhuǎn)噴涂法，一次成型；安裝固定環(huán)，將已經(jīng)進行除銹處理過的固定環(huán)固定在預埋螺栓上。表面進行聚脲覆蓋噴涂；固化后驗收。聚脲盡管彈性十足，耐溫驟變是其最大優(yōu)勢，但其耐絕對高溫和耐腐蝕性能目前在業(yè)內(nèi)還沒得到足夠的認可。這也是目前聚脲方案并沒在脫硫煙囪防腐領(lǐng)域得到廣泛應用的原因。常規(guī)的以上針對脫硫煙囪重防腐的方案中，實際上使用最多的還是前三種。這三個方案的最大的優(yōu)點都在于重防腐、絕對耐溫性能好、抗?jié)B性能好。如果在高低溫變化頻率不是很大（旁路開得很少，事故狀態(tài)很少時），溫度驟變范圍不寬、應力變化不劇烈（超高煙囪搖擺會導致嚴重的應力集中）的場合，可以說乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥是一個較為完美的方案。但是在遇到上述特殊苛刻情況下，即使再在玻璃鱗片膠泥中去添加什么熱塑性改性劑、有機硅添加物、金屬鱗片或者其他什么的碳纖維補強層等，也是治標不治本，只能稍許改善，這種情況下，這三種方案都存在缺陷。方案8 合金襯里方案采用耐酸腐蝕的金屬合金薄板材作內(nèi)村，內(nèi)村材料包括鈦板、鎳基合金板或鐵鎳基耐蝕合金板。 1）內(nèi)襯鈦基合金 鈦是一種優(yōu)異的耐蝕金屬材料，這是由于鈦的表面容易生成穩(wěn)定的鈍化膜，鈍化膜是由極薄（幾個納米到幾十納米）的氧化鈦構(gòu)成，在許多環(huán)境中是很穩(wěn)定的，并且一旦局部破壞還具有瞬間再修補的特性。因此，鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性，比現(xiàn)有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好，甚至可與鉑媲美。介質(zhì)溫度在315℃以下時，鈦的氧化膜始終保持這一特性，完全滿足鈦在惡劣環(huán)境中的耐蝕性。但是這層氧化膜被破壞后，若不存在修復的環(huán)境介質(zhì)，這時鈦的腐蝕速度比鐵還大。在通常情況下，鈦對中性、氧化性、弱還原性的介質(zhì)具有較好的耐蝕性。而對于強還原性和無水強氧化性的介質(zhì)則不耐腐蝕，這一點是由鈦表面鈍化膜的性質(zhì)決定的。常用的鈦TA2主要性能如表81所示。表81 鈦TA2機械物理性能密度/抗拉屈服強度/MPa140抗拉強度/MPa220彈性模量/MPa104熱膨脹系數(shù)/℃106熔點/℃1668延伸率/％54關(guān)于鈦在具體介質(zhì)中的腐蝕傾向見表82。表82 鈦在介質(zhì)中的腐蝕傾向介 質(zhì)腐蝕傾向發(fā)煙硫酸、氫氟酸、草酸、質(zhì)量分數(shù)大于3%的鹽酸、質(zhì)量分數(shù)大于4%的硫酸、質(zhì)量分數(shù)10%以上的三氯化鋁，35℃以上的磷酸、氟化物、溴等有淡水、海水、濕氯氣、二氧化氯、硝酸、鉻酸、醋酸、氯化鐵、氯化銅、熔融硫、次氯酸鹽、尿素、質(zhì)量分數(shù)低于3%的鹽酸、質(zhì)量分數(shù)低于4%的硫酸、王水、乳酸等無由表82可知，在質(zhì)量分數(shù)低于3%的鹽酸、質(zhì)量分數(shù)低于4%的硫酸、硝酸、濕氯氣介質(zhì)中鈦不會被腐蝕，只有在氫氟酸環(huán)境中才會發(fā)生腐蝕。經(jīng)過濕法脫硫處理后的煙氣酸性很小，且氟的含量很小，因此脫硫后的煙氣對鈦板的腐蝕性很小。煙囪內(nèi)襯鈦板有2種工藝：一種是采用掛板；一種是采用鈦鋼復合板。鈦鋼復合板是一種較合適的組合材料，也是國際煙囪設(shè)計標準推薦的方案。它真正做到了結(jié)構(gòu)（鋼）和防腐（鈦）備司其職，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。鈦鋼復合板是一種成熟的組合材料，有專門的國家標準對其設(shè)計、安裝和檢驗提出要求，缺點是造價較高。2）內(nèi)襯鎳基合金鎳基合金是不設(shè)GGH情況下另一煙囪防腐內(nèi)襯。常用的鎳基耐蝕合金主要有C276，C276是一種含鎢的鎳鉻鉬合金，其硅、碳的含量極低，在氧化和還原狀態(tài)下，對大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性，出色的耐點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能，特別是在有F、Cl等離子的氧化性酸、有氧或氧化劑存在的還原性酸、氧化性酸加還原性酸的混合酸、濕氯和含氯氣的水溶液中均具有其它耐蝕合金難以比擬的耐蝕性。較高的鉬、鉻含量使合金能夠耐氯離子的侵蝕，鎢元素也進一步提高了其耐腐蝕性，性能如表83所示。表83 C276機械物理性能導熱系數(shù)／w(m℃)1 密度/gcm2屈服強度/MPa≥283抗拉強度/MPa≥690彈性模量/kNmm2209～200(0～200℃)線性膨脹系數(shù)/℃106延伸率/％ ≥40熔點/℃ 1325～1370美國脫硫煙囪配用的均是鎳基復合板(材料C276+Q235)鋼煙囪。在國外鎳基復合板比鈦復合板便宜，但國內(nèi)生產(chǎn)的鎳基復合板比鈦復合板(TA2)價格要高。采用襯鎳基合金的煙囪投資比鈦鋼復合板煙囪會有所增加。目前國內(nèi)電廠還沒有應用鎳基復合板鋼煙囪的業(yè)績。合金襯板的方案缺點是焊縫多，施工過程中人為因素較多，且熱脹冷縮后鋼與鈦的伸縮力不同，鋼伸縮力大，可能把鈦板拉脫。鈦鋼復合板處理焊縫條數(shù)比掛板的要少得多，且在拉伸方面沒有問題，比掛鈦板安全性更高。在國外，鎳基復合板比鈦復合板便宜，脫硫煙囪內(nèi)襯鎳基合金比鈦板更常用，但國內(nèi)生產(chǎn)的鎳基合金復合板比鈦復合板（TA2）價格要高，且鎳密度（）比鈦密度（）高近1倍，采用襯鎳基合金的煙囪投資比鈦鋼復合板煙囪高。華潤常熟電廠3臺600MW機組，采用多管鋼內(nèi)筒煙囪，其煙囪內(nèi)管采用了鈦鋼復合板（TA2+Q235）。合金襯里方案的優(yōu)點都是：同時解決了耐溫、耐溫驟變、耐應力變化、耐腐蝕（嚴格來說只是部分解決）；缺點都是：工藝難度大，成本太高（接近3000元/m2的成本不是哪個人都可以接受的）。在歐美確實存在不少直接采用合金來制作特高溫煙道和煙囪的，但是目前在國內(nèi)，應該說還是屈指可數(shù)，絕大多數(shù)的脫硫煙囪還是舊的，需要改造，哪怕就是上的，直接考慮用鈦金屬來做的還是極少數(shù)。此外，鈦合金在高溫時的耐濕的酸霧性能不如哈氏合金，這點也是目前有些人已經(jīng)不采用鈦合金的原因。方案9 “混元體”方案“混元體”，廣州興魯涂料工程有限公司開創(chuàng)性的叫法，應該說很貼切。從一個中醫(yī)“陰陽角度”來考慮防腐，實為這個行業(yè)罕見，筆者非常佩服！以下我簡要介紹一下“混元體”結(jié)構(gòu)，有助于讀者理解后面筆者的評價。砼基“混元體”由還原劑、補強劑、修復劑、增韌劑、YD01高分子重防腐涂料、釉面劑組成。整個防腐層是由集還原、補強、修復、增韌于一體的主本體和鍍釉保護加強面親合而成的混元體，形成一個具有抗?jié)B、耐溫、耐酸、耐磨、抗拉伸、抗冷熱沖擊的化學分子鏈結(jié)構(gòu)體。即使鍍釉保護加強面受到損壞，主本體同樣具有以上防腐功效。此主體網(wǎng)狀在≤250℃的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，該混元體柔韌性能越好，抗拉伸能力越強。①還原劑。其主要作用是植滲入煙囪內(nèi)襯結(jié)構(gòu)腐蝕粉化層中，固化后將磚或者混凝土表面的腐蝕粉化層還原硬化，使植滲入后的原腐蝕粉化層與內(nèi)部堅韌層緊密結(jié)合，還原生成一個新的堅固的化學分子鏈結(jié)構(gòu)體。②補強劑。其主要作用是使已植滲入還原劑的磚或者混凝土表面充分吸收還原劑至容量飽和，增強還原劑的還原功效，使這個堅固的化學分子鏈結(jié)構(gòu)體同時具有極好的致密性。③修復劑。其主要作用是修復煙囪內(nèi)襯的缺陷和縫隙，使其成為一個平滑堅固且密封的表面。同時該產(chǎn)品具有極強的粘接力，可以將還原劑和補強劑營造的化學分子鏈結(jié)構(gòu)體與后面鍍釉保護加強面緊密結(jié)合。④增韌劑。其主要作用是增加整個化學分子鏈結(jié)構(gòu)體的柔韌度，防止該結(jié)構(gòu)體的內(nèi)襯磚縫中，磚同膠泥及結(jié)構(gòu)縫由于煙囪運行中扭轉(zhuǎn)、擺動及收縮引起的應力破環(huán)而開裂。鋼基混元體是由鋼基還原劑、YD01高分子防腐涂料、釉面增韌劑組成。鋼基混元體采用納米級高分子多元素材料，納米級高分子材料能充分滲入針孔，還原鐵屑、鐵銹等物質(zhì)，充分包裹灰塵，與鋼基面形成致密的保護薄膜。涂料的互滲性非常良好，層間結(jié)合力好，達到非常良好的防腐蝕效果。在面層上進行鍍釉處理，增加體系的耐磨性，提高體系的使用壽命。鋼基還原劑是由多種納米級有機高分子化學材料和無機納米材料經(jīng)過特殊改性處理、按照特定的分子量配比組合而成，不但能與鐵銹反應形成一種穩(wěn)定的化合物，將基材表面還原成二次返銹前的狀態(tài)，而且能滲入灰塵與鋼基體之間形成的隔膜，并將灰塵吸收，形成自身組織的一部分，從而將基材表面還原成清潔狀態(tài)。由于其本身具有高強度、柔韌性、粘結(jié)性和密封性，完全能滿足現(xiàn)場工況對材料此類性能的要求。YD01高分子防腐涂料是由多種元素改性的有機高分子、具有特殊性能的有機溶劑和無機材料按一定的配比組合而成，它具有優(yōu)異的耐高溫、耐酸、耐堿、耐水、耐急冷急熱性、耐沖刷性、耐老化性等防腐性能。釉面增韌劑由多種納米級有機聚合物組成，具有極強的滲透性、柔韌性和粘結(jié)性，能和YD01高分子防腐涂料層緊密結(jié)合在一起，增加整個防腐層的柔韌性，使其能經(jīng)受設(shè)備熱脹冷縮和機械震動帶來的應力腐蝕。釉面處理后，不但能增加體系的耐磨性，提高體系的使用壽命，而且能減少煙氣或者水力在運行過程中的摩擦阻力損失，對煙氣和水力的流動起相當大的促進作用。以下筆者分別從不同基材“混元體”方案的技術(shù)特點來分析。砼基“混元體”的原理是：第一道：滲透到砼基體中去的，稱“還原劑”，叫什么名稱，無關(guān)緊要，分析一下主體材料：低分子量環(huán)氧樹脂+活性稀釋劑+T31酚醛胺類的環(huán)氧常溫固化劑。環(huán)氧樹脂可能還有水性的類別，因為資料上宣稱能夠濕基材甚至水下施工；第二道：補強層。環(huán)氧樹脂（為主）+有機硅耐高溫樹脂+石蠟+固化劑；第三道：修復層。環(huán)氧樹脂+活性稀釋劑+石英粉+T31類固化劑；第四道：增韌層。環(huán)氧樹脂+聚硅氧烷助劑+脂肪族環(huán)氧固化劑+稀釋劑；第五道：釉面層。經(jīng)過聚合的植物油為主的一類樹脂+固化劑+非活性稀釋劑（如苯、二甲苯、酯類、醇類）。 其中第四道可以使用纖維布增強。筆者經(jīng)過認真對比分析，提出幾點： 1）滲到基材中去的應該是活性稀釋劑，而上面的是非活性的，（筆者和興魯涂料交流得知）的主要原因；上面耐腐蝕涂層采用過多活性稀釋劑，會導致最終的環(huán)氧涂層耐熱、耐腐蝕等都會下降； 2）保證能滲到基材中去，勢必滲進去的東西分子量非常小，粘度非常低，且能夠在基材中反應，將基材更加牢固得粘合在一起。不加活性稀釋劑，是不可能做到滲透性那么好的，粘度勢必會很大，環(huán)氧樹脂采用E51，就算是粘度更小的雙酚F型環(huán)氧樹脂，也很難做到不加活性稀釋劑做到非常好的滲透性的。環(huán)氧樹脂采用E51或類似品的可能性更大，