【正文】 結(jié)構(gòu)示意1鱗片襯里與其它襯里技術(shù)的復合防腐蝕結(jié)構(gòu) 鱗片襯里與耐磨砂漿復合防腐蝕襯里結(jié)構(gòu)鱗片襯里雖具有一定程度的耐磨蝕能力，但在高固體含量介質(zhì)中，磨損減薄失效仍比較嚴重，特別是在環(huán)境溫度較高的條件下。電廠煙氣脫硫裝置的石灰石脫硫漿液噴淋區(qū)，高固體含量漿液在噴淋壓力作用下，噴射到鱗片襯里表面形成沖擊磨損，一直是該區(qū)域襯里磨損減薄失效的主因，導致鱗片襯里每隔幾年就需補襯一次，日本長崎公司在該區(qū)域?qū)嵤[片襯里與耐磨砂漿復合防腐蝕襯里結(jié)構(gòu)，以耐磨損能力更強的石英砂漿作為表面耐磨層。1設備結(jié)構(gòu)震顫導致的疲勞應力破壞19 / 35當鱗片襯里設備的結(jié)構(gòu)強度及剛性設計不足時，往往在設備運行時產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)震顫。所見資料的最典型實例是煙氣脫硫裝置原煙道區(qū)鱗片襯里腐蝕失效。該煙道結(jié)構(gòu)是按電力行業(yè)火電廠原煙道通用標準設計的，完全可滿足電廠鍋爐煙氣過流排放的各種技術(shù)要求。問題在于，當該煙道作為煙氣脫硫裝置進口原煙氣煙道使用時，由于脫硫裝置的腐蝕環(huán)境，導致相關(guān)進口煙道亦形成腐蝕環(huán)境，因此提出了進口煙道的腐蝕控制問題。國外積數(shù)十年經(jīng)驗總結(jié)，提出了采用煙道外支撐補強結(jié)構(gòu)（或復合粗大內(nèi)支撐增強結(jié)構(gòu)） ，鱗片內(nèi)襯防腐的腐蝕控制技術(shù)，且成為我國引進的各種煙氣脫硫樣板示范工程中唯一采用的原煙氣煙道腐蝕控制技術(shù)。然而國內(nèi)有關(guān)設計單位在煙道結(jié)構(gòu)設計中卻忽略了對此成熟技術(shù)的借鑒。如國內(nèi)某電廠煙氣脫硫裝置煙道，其結(jié)構(gòu)設計的主要特點為： 采用正十字交叉的長達數(shù)米的細鋼管（直徑約 7080mm）構(gòu)成內(nèi)支撐架，經(jīng)與長方形煙道壁四點焊接定位后，多層分體密集排列（間隔約 mm）于煙道中形成內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系。 由于進口煙道的布置區(qū)域狹窄，為在小區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)生產(chǎn)設備的有效連接，整個煙道結(jié)構(gòu)拐彎多（從換熱器至吸收塔連續(xù)拐了四道彎） ，變截面（既每段煙道斷面面積均不一樣） ，剛性差（工作人員行走踏踩即可明顯感覺到煙道結(jié)構(gòu)震顫） 。該煙道內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設計存在的問題，不在于其煙道的結(jié)構(gòu)強度及剛性設計不足，而在于該煙道的結(jié)構(gòu)強度及剛性設計不能滿足防腐蝕襯里對基體剛性的要求。在煙道的結(jié)構(gòu)設計中采用多彎道、變截面結(jié)構(gòu)，將導致煙氣流動極大的不穩(wěn)定，而煙道彎道頂部及導流板均為煙氣直接受力面，在流動不穩(wěn)定的煙氣沖擊作用下，使壁厚較薄、剛性較差的直接受力面極易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)震顫，非彎道區(qū)煙道亦因煙氣的不穩(wěn)定流動及支撐架失穩(wěn)性震顫引發(fā)結(jié)構(gòu)震顫。此類結(jié)構(gòu)震顫產(chǎn)生的震顫應力作用于襯里層將形成疲勞剝離應力，其對襯層的破壞必然是開裂脫粘，且脫粘界面最大可能是底漆與鱗片膠泥間界面。該項目的襯里失效脫粘，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，脫粘基本上發(fā)生在底漆與膠泥界面間，這是因為在襯里的逐層施工中，各層間界面中相對最薄弱的界面正是膠泥與底漆間界面，因為其它界面均為粗糙粘接，而只有該界面為光面粘接，故震顫破壞疲勞剝離首先從此粘接強度最薄弱區(qū)開始。頂部脫落首先是由于震顫破壞了粘接界面，當脫粘形成后，由于襯層的自重懸垂、煙道的震顫破壞及襯層高溫失強等多重作用導致開裂脫落。當煙氣高速過流時，穩(wěn)定性較差的正十字交叉結(jié)構(gòu)支撐架受過流煙氣的沖擊作用影響，極易形成失穩(wěn)性形變；當高速過流煙氣流動不穩(wěn)定時，則支撐架失穩(wěn)性形變將進而發(fā)展為失穩(wěn)性震顫。這類失穩(wěn)性形變和震顫所產(chǎn)生的應力沿鋼管傳導并在支撐架焊接定位點處形成集中，引發(fā)定位點處煙道壁板的形變與震顫，進而導致襯層以焊接點為中心，形成環(huán)狀開裂破壞，且支撐架迎風側(cè)較背風側(cè)開裂嚴重。鱗片膠泥表觀要求及施工性能要求檢 測 項 目 合 格 指 標 檢 測 項 目 合 格 指 標無 固 態(tài) 物 料 聚 集 觸 變 性 60min 內(nèi) 無 流 淌 形 變表 觀 檢 測無 雜 質(zhì) 堆 體 積 變 形 10s 內(nèi) 高 度 下 降 ≥ 10mm勻 態(tài) 性 60min 內(nèi) 無 樹 脂 液 分 層 鱗 片 含 量 ≤ 30%表 干 時 間 45177。15min鱗片膠泥制成品物理性能參數(shù)20 / 35項 目 單 位 環(huán) 氧 型 聚 酯 型 乙 烯 基 酯 型抗 拉 強 度 Mpa ≥ 25 ≥ 23 ≥ 25抗 彎 強 度 Mpa ≥ 25 ≥ 23 ≥ 26抗 壓 強 度 Mpa ≥ 75 ≥ 80 ≥ 79沖 擊 強 度 Jcm2 ≥ ≥ ≥ 密 度 gcm3 ～ ～ ～ 樹 脂 含 量 % 55～ 65 55～ 65 55～ 65不 可 溶 分 含 量 % ≥ 88 ≥ 84 ≥ 86孔 隙 率 % ≤ ≤ ≤ 巴 氏 硬 度 ≥ 42 ≥ 40 ≥ 40線 膨 脹 系 數(shù) K1 ≤ 105 ≤ 105 ≤ 105十、鱗片襯里技術(shù)指導內(nèi)襯鱗片襯里的金屬基體應具有足夠的強度及剛性，以防止在施工、安裝及運輸過程中因設備變形導致的襯層破壞。金屬基體結(jié)構(gòu)必須滿足襯里施工作業(yè)的條件，必須具備能進行手工涂抹的空間條件。襯里施工前，基體的加工，焊接、試壓等工作應全部完成，設備應按設計要求完成檢驗。原則上，貼襯以后不準在鋼殼上動火焊接。如需施工后補焊，應制定相應措施。裝有內(nèi)件并在運行使用需經(jīng)常檢修的設備，應具有安裝，檢修的條件，保證在安裝及檢修中不損壞內(nèi)襯層。金屬基體原則上應采用焊接結(jié)構(gòu)，如因特殊原因需采用鉚接時，應采用沉頭鉚釘。金屬基體表面及端面應光潔、平整、無焊渣及毛刺等，表面焊縫應光滑平整，凸起高度不應超過 1㎜。如超過時，應用砂輪打磨至滿足要求為止。設備內(nèi)支撐梁架應采用方鋼、圓鋼結(jié)構(gòu)，應盡量避免采用角鋼，H 型鋼，狹長狀板材、多孔多齒形結(jié)構(gòu)，如必需采用，應改用其他防腐材料。如玻璃鋼，鱗片涂料加玻璃鋼復合結(jié)構(gòu)等。 鋼殼設計應盡量采用法蘭結(jié)構(gòu)的開孔結(jié)構(gòu)，連接管法蘭焊接不宜超出內(nèi)壁，如為不可拆式的封閉結(jié)構(gòu)，則必須設置兩個以上的入孔。設備如需內(nèi)插管，其插管應經(jīng)法蘭連接插入，盡量避免直接焊接在殼體上。鱗片襯里施工為手工作業(yè)，許多技術(shù)要求如：表面質(zhì)量，鱗片倒伏排列方向，界面氣泡消除，防腐層厚度等在很大程度上取決于施工人員的技術(shù)水平、熟練程度及現(xiàn)場管理。這就需充分認識影響施工質(zhì)量的諸因素，認真實踐總結(jié)施工技巧，從中找出抑制或解決襯層質(zhì)量問題的辦法。 施工料凝膠時間的控制所謂凝膠時間，從施工角度講就是施工料配制后的有效使用時間，這一時間的有效控制是方便施工和保證施工質(zhì)量的前提。控制凝膠時間應兼顧：固化劑用量范疇（或最佳用量） ；一次配料量；施工人員單位施工能力；施工現(xiàn)場條件（包括溫度、濕度、配料場所與施工現(xiàn)場的距離） ；被防護設備及零部件施工難度等幾個方面的問題。通過凝膠時間的控制可21 / 35避免材料浪費，人員窩工，防腐層固化不足或過早凝膠等質(zhì)量事故。有利于降低成本，提高工效，保證質(zhì)量。一般情況，固化劑用量需在施工現(xiàn)場先行調(diào)試后確定。 界面生成氣泡的消除盡管在混合料配制時已采用真空攪拌技術(shù)來解決氣泡大量包裹的問題，但這僅是消泡技術(shù)的一個方面。由于鱗片襯里材料填料量大、十分粘稠，在大氣中任何條件下的翻動及攪拌、堆灘都會產(chǎn)生來自料體與空氣間界面間裹入的大量空氣，形成氣泡。此外，在鱗片襯里涂抹過程中，被防護表面與涂層間也不可避免地要包裹進許多空氣，形成氣泡。鑒于上述兩類氣泡均是由界面包裹進空氣生成的，故稱之為界面生成氣泡。對于界面生成氣泡的消除，主要可從抑制生成及滾壓消除兩方面入手。抑制生成是從控制施工操作入手，對施工人員提出兩個方面的要求： 施工用料在施工作業(yè)中嚴禁隨意攪動。托料、上抹刀、鏝抹依此循序進行。應盡可能減少隨意翻動，堆積等習慣性行為； 鏝抹時，抹刀應與被抹面保持一適當角度，施工操作應沿夾角方向適當速度推抹，使膠料沿被防護表面逐漸涂敷，達到使界面間空氣在涂抹中不斷自界面間推擠出。嚴禁將料堆積于防護表面，然后四周灘開式的攤涂。 滾壓作業(yè)滾壓作業(yè)是鱗片襯里施工特有的一道工序，其方法是用專門制作的沾有少量滾壓液的羊毛滾在已施工鏝抹定位的鱗片襯里表面往復滾動施壓。其主要作用一是除去襯層表面氣泡；二是將已鏝抹定位的鱗片襯里層壓實、壓光、壓平整；三是使襯層內(nèi)的鱗片體位呈水平狀倒伏排列；四是調(diào)整已鏝抹定位的鱗片襯里的端界面呈坡狀，以利端界面搭接。在滾壓作業(yè)時，應特別注意以下幾點：一是滾壓液不可浸沾過多；二是不可漏滾；三是當襯層出現(xiàn)流淌現(xiàn)象時，應多次重復滾壓。 表面流淌性的抑制鱗片襯里涂抹后的流淌性是由高分子材料的特性及鱗片襯里本身因重力懸垂產(chǎn)生的墜流引起的。盡管在材料配方中已考慮此問題，但由于樹脂粘度是隨溫度變化的，故還需視現(xiàn)場環(huán)境氣溫條件加以調(diào)整。眾所周知，大分子在由單一分子的線性結(jié)構(gòu)向多分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程需要有一定的時間。在此期間，分子的活性及其自身的重力使其具有較強的流淌性，而任何輕微的流淌都足以破壞表面質(zhì)量，這不僅給下一道施工帶來麻煩，更為嚴重的是流淌性破壞了鱗片的定向有序排列及在膠料中的分散狀態(tài)，也使防腐層厚度不均，從而降低襯層的防腐蝕效果。因此，在施工中往往須依環(huán)境條件來調(diào)整料的粘度以控制流淌。此外，壓光磙的往復滾壓亦具有減少小流淌性的作用，特別是襯層接近凝膠時，利用膠料活性降低的時機，可采用壓光磙定向滾壓，即可達到重新定型復位之目的，又可達到有效控制流淌的結(jié)果。 襯里層間界面及端界面處理防腐蝕襯里施工界面粘接強度，歷來為防腐界所重視。施工界面處理的好壞，直接影響施工質(zhì)量及襯層壽命。因此，在施工過程中，要求界面必須保持清潔，無雜物、無污染。滴料及明確的流淌痕應打磨除去。又由于鱗片襯里每次施工只能是區(qū)域性的，因此，就有一個端界面處理問題。施工中，端界面必須采用搭接，不允許對接 22 / 35　　　　　　　　　　　　　　　圖 38 端界面搭接結(jié)構(gòu)（見圖 38） 。因為端界面形狀自由性較大，對接難以保證兩端面相互間有效密合，鱗片排列亦處于不良狀態(tài)，使其成為防腐蝕薄弱點。此外，每層施工的端界面應盡可能相互錯開，使其處于逐層封閉狀態(tài)。 襯層厚度控制控制厚度的目的在于使整個被防護表面具有近似等同的抗腐蝕能力，避免局部首先破壞。此外，控制厚度還可以有效地降低材料投資成本。為了便于有效控制，施工中規(guī)定每層施工用料采用不同的顏色，這樣，操作者可通過對顏色的遮蓋程度來間接控制及反映施工厚度，從而達到控制厚度之效果。實踐證明，對有一定施工經(jīng)驗的施工人員，此方法基本可控制施工厚度。 鱗片的定向排列鱗片在襯層中的定向有序排列，是鱗片襯里抗介質(zhì)滲透結(jié)構(gòu)形成的前提。所謂定向有序，就是使鱗片成垂直于介質(zhì)滲透方向有序的疊壓排列。在施工中，這主要靠有序的涂抹及滾壓來實現(xiàn)。定向涂抹及滾壓使具有失穩(wěn)性的豎直鱗片受到一個側(cè)推力，迫其成為穩(wěn)定性極好的倒伏狀態(tài)，使之成為定向有序排列。 鱗片襯里修補在鱗片襯里施工中，不可避免地會出現(xiàn)這樣那樣的施工缺陷，因此必須通過修補，將經(jīng)檢測確認的襯里施工質(zhì)量缺陷完全消除。一般下列質(zhì)量缺陷必需進行修補處理：a、襯層針孔；b、表面損傷；c、層內(nèi)有顯見雜物；d、襯層厚度不足區(qū)；e、襯層固化不足區(qū)；f、表面流淌；g、腳手架支撐點拆除后補涂。其修補過程是：首先用砂輪機將檢查出來的缺陷處打磨成平滑的波形凹坑（針孔打磨至金屬基體表面） ，且務必將缺陷完全消除，而后用溶劑擦洗干凈打磨區(qū)，按鱗片襯里施工方法逐次補涂。具體各類缺陷的修補要求見示意圖39～42：對漏涂、施工厚度不合格質(zhì)量缺陷實施填補型修補。填平補齊，滾壓合格即可。圖 39 填補型修補 襯 里 質(zhì) 量 缺 陷 襯 里 填 補 型 修 補對漏滾、表面流淌質(zhì)量缺陷實施調(diào)整型修補。即將漏滾麻面、流淌痕打磨平滑用溶劑擦洗干凈后，填平補齊，滾壓合格即可。圖 40 調(diào)整型修補襯 層 調(diào) 整 打 磨 襯 里 調(diào) 整 型 修 補對第一道鱗片襯里未硬化、漏電點、夾雜物、碰傷等質(zhì)量缺陷實施挖除型修補。襯里缺23 / 35陷區(qū)打磨坑邊沿坡度為（15～25）186。，用溶劑擦洗干凈后按鱗片襯里施工方法逐次補涂。圖41 挖除型修補 襯 里 缺 陷 打 磨 挖 除 襯 里 挖 除 型 修 補對第二道鱗片襯里漏電點、碰傷質(zhì)量缺陷實施兩道一起挖除型修補，需用砂輪機將缺陷處打磨至底漆后用溶劑擦洗干凈，按鱗片襯里施工方法逐次補涂。圖 42 兩道襯里缺陷挖除型修補 缺 陷 打 磨 挖 除 第 一 道 修 補 第 二 道 修 補十一、結(jié)構(gòu)設計圖鱗片結(jié)構(gòu)示意圖吸收塔支撐樑鱗片結(jié)構(gòu)示意圖鱗片防腐節(jié)點示意圖吸收塔除霧器不銹鋼支撐環(huán)加強 吸收塔內(nèi)不銹鋼支撐板加強原煙道進口處 C276 與碳鋼結(jié)合處施工 吸收塔內(nèi)臨時保護示意圖十二、材料性能玻璃鱗片的材料各項化學性能項 目 技 術(shù) 指 標 方法依據(jù)漆膜顏色及外觀 棕黃色粘稠液體 GBT172l耐熱性：100℃ 不開裂 GBT1735耐水性(蒸餾水)30 天 漆膜不脫落，不起泡 GBT1733柔韌性：毫米 ≤3 GBT1731沖擊強度：厘米 50 GBT1732粘度：涂4 杯，秒 GBT1723GBT1728干燥時間小時表干實干 ≤24 GBT1728耐鹽水性(3％NaCL)15 天 漆膜不脫落，不起泡 GBT1763耐酸性(5％HCL)15 天 漆膜不脫落，不起泡 GBT1763耐酸性(10％H2S04)7 天 漆膜不脫落，不起泡 GBT1763耐堿性(15％N a OH)15 天 漆膜不脫落，不起泡 GB