浅析自备电厂高温炉渣污水槽防腐方法

杨州

（中国石油吉林石化分公司吉林吉化建修有限公司，吉林 吉林 132021）

1 概述

中国石油吉林石化公司根据装置运行的需要，配备了自用动力电厂，燃煤锅炉是自备电厂的主要设备，它的工作原理是通过燃烧煤炭产生蒸汽，带动汽轮机产生动力，进而带动发电机产生电能，供其他生产装置使用。在锅炉的生产过程中产生高温炉渣，经冷凝水急速降温冷却产生了硬度较高的氧化釉子颗粒，对高温炉渣污水槽侵蚀非常严重，难以保证高温炉的长期运行。以前的污水槽装置为防腐蚀选用的衬里材料是搪瓷玻璃或含耐蚀涂料做衬里材料。存在的问题是施工工艺比较高、需要维修的频次多，检修作业的空间小，存在不安全的隐患，对施工作业人员技术要求比较高，经常出现破损的情况，就得局部停车修理，造成锅炉运行的生产率一直没有得到有效提升。长久以来，防冲击、对抗介质对衬里的侵蚀，是我们一直想攻克技术课题。经过与防腐材料的专家多年共同研究成果，并结合锅炉装置运行的实际情况，着重对Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和防腐LCJ-2 改性环氧玻璃鳞片防腐衬里替代原衬里方案和施工工艺进行了多次改良，经过试运行后，防冲击、对抗流动介质的侵蚀起到明显的效果。对提高锅炉装置有效的运行时间，防止高温炉渣污水槽持续腐蚀问题起到至关重要的作用。

2 炉渣对污水槽磨损腐蚀的过程

在锅炉运行过程中，水槽内壁经过炉渣颗粒和高压冷却水等持续的冲击，产生了在较短的时间内对污水槽表层腐蚀的情况，从运行情况来看，为了更好地使锅炉装置持续运行平稳，对今后水槽内壁衬里在耐磨耐腐蚀提出了更高的要求。在欧美国家，基本选用耐磨耐腐蚀的镍基合金板等价格昂贵的金属材料，材料成本较高，在我们国家并不实用，因此我公司自备电厂采用内衬耐酸、耐磨、成本较低的非金属材料，如耐磨砖板或搪瓷衬里等。但普通耐磨瓷板和粘接瓷板的普通胶泥在施工作业后，存在大量的孔隙，孔隙中的碱类物质遇水后，发生膨胀，产生的膨胀系数比较高。经多次反复的溶解—膨胀，就能产生较强的破坏力，衬里出现开裂、松散、脱落的现象，平均使用寿命10 个月。尤其是近年来国家加大对锅炉环保脱硫脱硝等技术工艺改进，存在部分二氧化硫和三氧化硫等腐蚀性较强的气体随之溶于冷凝水中，造成排渣水的性质发生了一定的变化，产生了据有少量腐蚀性较强的介质，加快了对污水槽表层的侵蚀。

3 玻璃鳞片和Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥的优点及技术性能指标

鳞片玻璃是厚度一般在2 ～20μm，片宽10 ～30μm的玻璃片，其外观的形状和鱼鳞相似而得名。Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥是一种分子聚合物材料具有较强的粘合力，固化后的抗磨性，抗拉性均有大幅度的提高。是吉林宝鑫防腐材料有限公司研发的专利产品，已在其他类似的需要防腐蚀的设备上进行试用，效果明显优于其他材料。

它具有以下几方面的优点：

（1）首先Htj-1 玻璃鳞片做衬里最大的优点是它的抗渗透性能要高于其他具有防腐材料衬里，该材料在水槽内壁进行错落有致地排列，重叠搭接，能有效地发挥防渗透的作用，流动的据有腐蚀性的液体不易渗透，这样就能长时间有效地防止对衬里表面的侵蚀，起到保护层的作用。

（2）经过固化后玻璃鳞片衬里与基层具有较强的粘合力，经过一定时间的固化后收缩比例小，玻璃鳞片在施工定型后，多层重叠，能有效解除相互间带来的应力，阻隔了各接触面的相互挤压，提高了对基层的粘合力，基层与衬里粘合在一起，形成了统一的整体，从而延长了衬里使用时间。

（3）胶泥与玻璃鳞片经过固化后，衬里的抗冲击性得到大幅度的提高，整体的硬度和耐磨性有所提升，可以长久的抵抗含有一定硬度介质的冲刷。

（4）Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥，渗透率较低、线性膨胀系数较小，与金属材料非常接近，因此耐温差性能也较好。

（5）虽然衬里施工较为复杂、但经过一次成型后，整体的合力在增加，日后维修频次少，同时也降低了工程费用。

Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和玻璃鳞片涂料的技术性能指标如表1 ～3 所示。

表1 Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥技术性能指标

表2 玻璃鳞片涂料的理化性能指标

表3 玻璃鳞片涂料的耐腐蚀性能

4 防腐施工作业的重点

Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和玻璃鳞片在整个排渣系统都可以使用。由于装置设计或安装有不同之处，使用的碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和玻璃鳞片层数也不相同，胶泥层的厚度也随之不同。

（1）设备基层表面处理。基层处理是防腐蚀的重要环节，主要包括手工打磨、喷砂处理，手工打磨费时、费力，基层处理后不一定能达到效果，从施工方案的要求来看，必须达到Sa2.0 级洁净度后，再进行下一道工序，所以喷砂处理是首选，处理完基层后，应在最短时间内进行涂刷1 ～2 道乙烯基酯防腐防锈底漆。待底漆实干后，即可刮涂Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥，或刷涂玻璃鳞片涂料。玻璃鳞片防腐施工中可根据气温的高低进行适当的作业时间调整，时间间隔以前道漆完全固化后为准。应注意的是，玻璃鳞片防腐施工中一定避免涂层与水接触，如果有水必须清除干净，充分挥发后再进行涂抹，同时还要注意把涂抹好的漆膜进行保护，以免出现局部损坏，影响下一道工序。

（2）进行施工时气泡处理。在两种材料相互黏合后，会产生大量的气泡，这就需要施工人员在胶泥施工完毕，在未完全固化之前的这段时间里，采取应对的措施，用自己制作的专用工具除泡辊蘸少量苯乙烯正面接触，用力反复推压，特别是在胶泥接近凝胶时，多次反复推压效果更好，最终赶出气泡。此外，在玻璃鳞片涂抺过程中，被保护表面与涂层间也不可避免地要裹进空气，形成料内气泡，因此，施工时应首先将胶泥搅拌融合，达到比例均匀，同时边搅拌边加入事前已计量好的固化剂，注意在施工环节中托料、上抹刀、镘抹应有序进行，抹刀应与作业表面始终保持适当角度，按锐角方向进行推抹，施工人员最后能清晰地看到界面的空气不断推挤出来，每次上料的时候，要计算好一次涂抹使用量，不能简单地将料堆积于基层表面一处，然后摊开式的滩涂，更不能像抹水泥砂浆似的任意乱抹。涂抹后，及时使用专门制作的除泡辊，消除气泡。

（3）施工时涂抺界面和端面处理方法。防腐施工后，能达到基层与涂层为一体的最佳效果，界面黏结强度是最关键的地方，施工界面处理的水平高低，能影响施工的整体质量及防腐效果的时间长短，施工时，施工界面必须保护洁净，有杂质和流痕的地方必须清除磨掉。端面处理必须采用有序搭接，保证贴合，更不允许平行对接，其搭接宽度不应小于50mm。

（4）防止表面流淌的方法。衬里涂抹后的流淌现象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引而造成的。Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥在生产过程中，已加入防流挂的触变剂，如果还有流挂现象出现，可以适当添加触变剂或胶泥接近凝胶时定向滚压定型。如果胶泥层固化慢，可适当补加促进剂，缩短固化时间；促进剂的加入量，与施工时气温有很大关系，气温高时，少加促进剂，气温低时多加促进剂。

（5）衬层材料标高控制。控制整体的标高厚度，目的是提高防护层有同等的抗冲击能力和均匀的防侵蚀力，能有效规避因标高不一致，产生不均匀的附着力，从而造成局部损坏的情况。另外，通过控制厚度还可以节约材料使用成本。方法：一是通过仪器检测施工后的衬层平均标高，二是将每层施工用料进行定量，做到每层施工都是同样的材料用量，作业者可通过事前材料定量来控制平均厚度，进而达到理想的效果。

（6）施工质量的好坏，与施工者的手法和熟练程度有很大关系。施工前，应对作业人员进行专业培训后，方可上岗进行施工作业。

5 应用后产生的效果

通过使用Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和玻璃磷片做衬里，目前已运行16 个月，在最近的检查中没有发现水槽内壁破损，也未发现衬里开裂、起鼓、脱落等现象，通过检查情况来看，采用Htj-1 型碳化硅耐磨耐温防腐胶泥和玻璃磷片耐磨防腐衬里，解决了自备电厂炉渣污水槽装置使用时间短、故障多的问题，达到长时间有效地运行，节约了大量的材料成本和人工费用。