1、引言

    火電廠濕法煙氣脫硫環(huán)保技術(shù)（FGD）因其脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術(shù)成熟、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)影響小、煙氣處理能力大等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各大、中型火電廠，成為國(guó)內(nèi)外火電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝技術(shù)。但該工藝同時(shí)具有介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強(qiáng)、設(shè)備防腐蝕區(qū)域大、施工技術(shù)質(zhì)量要求高、防腐蝕失效維修難等特點(diǎn)。因此，該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的重點(diǎn)問(wèn)題之一。而國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期工程的實(shí)踐表明，乙烯基樹(shù)脂鱗片材料是一種可靠的內(nèi)襯防腐蝕材料，尤其適用在FGD裝置中。

    隨著國(guó)內(nèi)大量脫硫環(huán)保公司的涌現(xiàn)，脫硫技術(shù)逐步成熟，脫硫效率在不斷提高，大量的電廠脫硫成功案例也見(jiàn)諸于媒體。與此同時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)（包括防腐蝕施工分包市場(chǎng)）愈來(lái)愈激烈，單位造價(jià)也越來(lái)越低，工程的技術(shù)保障程度尤其是防腐蝕襯里技術(shù)要求在不斷降低，從而導(dǎo)致了一些非正常的情況出現(xiàn)：如在運(yùn)行了1年左右，就發(fā)生了高溫?zé)煹厉[片襯里的脫層等；甚至一些FGD脫硫裝置在投入運(yùn)行6個(gè)月不到的時(shí)間內(nèi)，就相繼出現(xiàn)內(nèi)襯防腐蝕失效（脫層、穿孔等）的情況。作者所在公司曾先后受邀參與了近10個(gè)在1-3年前投入運(yùn)行的FGD脫硫裝置、煙道等防腐蝕失效的現(xiàn)場(chǎng)診斷和檢測(cè)、修復(fù)方案的制定、修復(fù)施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和指導(dǎo)等工作。本文對(duì)遇到的工程應(yīng)用中出現(xiàn)的防腐蝕失效情況進(jìn)行了分析，并提出了解決對(duì)策，以期望在后續(xù)FGD的工程設(shè)計(jì)、選材、施工和使用中避免再出現(xiàn)類似的質(zhì)量隱患，對(duì)業(yè)主、脫硫設(shè)計(jì)、防腐蝕襯里施工、材料供貨等諸方面起到借鑒作用。

    2、濕法煙氣脫硫裝置的防腐蝕失效情況分析

    這幾年的FGD實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的防腐蝕失效案例，具體有以下幾下表現(xiàn)：不耐腐蝕、與鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)脫層、穿孔等情況。這些失效情況的出現(xiàn)，其原因是多方面的，它涉及到工程設(shè)計(jì)、材料選擇及施工、裝置運(yùn)行及維護(hù)等因素，下面就失效的可能性加以分析。

    2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    目前國(guó)內(nèi)FGD脫硫裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)絕大部分是鋼結(jié)構(gòu)，只有部分電廠的少部分煙道結(jié)構(gòu)是采用混凝土的。而在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，由于沒(méi)有充分考慮內(nèi)襯材料的特性，因強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的欠缺而導(dǎo)致最后的防腐蝕失效，已在國(guó)內(nèi)的幾個(gè)脫硫工程出現(xiàn)了。

    在鋼結(jié)構(gòu)裝置中，若采用鱗片襯里結(jié)構(gòu)，襯層在下述條件下易產(chǎn)生震顫疲勞破壞：一是煙道等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛性不足，特別是煙道布置受環(huán)境所限，其彎道、過(guò)流截面變化較大時(shí)，高速流動(dòng)的煙氣在煙道中過(guò)流時(shí)會(huì)因彎道及過(guò)流截面變化的影響，產(chǎn)生較大的壓力變化，形成不穩(wěn)定流動(dòng)，導(dǎo)致煙道結(jié)構(gòu)震顫，使本來(lái)就高溫失強(qiáng)的襯里形成疲勞腐蝕開(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)形成大面積剝落。二是在煙道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，出于結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)需要，采用細(xì)桿內(nèi)支承補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)高速流動(dòng)的煙氣在煙道中過(guò)流時(shí)，因煙氣沖擊壓力作用引發(fā)支承細(xì)桿抖動(dòng)變形，導(dǎo)致支承桿與煙道壁焊接區(qū)襯層開(kāi)裂。

    國(guó)內(nèi)外的有關(guān)FGD裝置的設(shè)計(jì)要求及經(jīng)驗(yàn)表明，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，而在國(guó)內(nèi)的一些FGD裝置中，由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或者成本上的因素考慮，鋼結(jié)構(gòu)的厚度均較薄，在筆者經(jīng)歷的幾個(gè)工程中，有時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的厚度不到5mm，局部區(qū)域甚至只有3mm，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)的震顫幅度甚至達(dá)到5度（一般要求不能大于3度），這樣的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是肯定是不夠的，在有人員行走踏踩即可明顯感覺(jué)到煙道結(jié)構(gòu)震顫。

    由于場(chǎng)地等限制性因素，在煙道的設(shè)計(jì)上又采用了多彎道、變截面結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致最后鱗片襯里的脫層等質(zhì)量隱患。為了避免以上的質(zhì)量隱患，可以考慮以下對(duì)策：

    1、要求提高鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，包括可以采用支撐桿的措施等；

    2、在設(shè)計(jì)中考慮一些其它因素，使氣流速度盡量平緩，比如彎道等不能太多或者更加平緩的彎道設(shè)計(jì)；

    3、為了更好的防止局部的質(zhì)量事故（脫層等情況）的蔓延與擴(kuò)散，在一些部位采用膨脹節(jié)連接方式，如在進(jìn)口煙道與吸收塔之間增加一膨脹節(jié)（至少亦應(yīng)增加一連接法蘭），作用有二。一是利用膨脹節(jié)的柔性連結(jié)松弛煙道震顫應(yīng)力，使其對(duì)襯層的破壞性減少；二是利用膨脹節(jié)的法蘭連接，使煙道襯層與吸收塔襯層分?jǐn)啵苊庖r層延伸剝離破壞的形成。

    4、在需要支撐桿時(shí)，應(yīng)該將內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)改為外支撐結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛性應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在拐彎區(qū)及導(dǎo)流板應(yīng)適當(dāng)增加厚度或增加支承補(bǔ)強(qiáng)筋排列密度，導(dǎo)流板聯(lián)接支承最好放置在外框架上，而不是直接焊接在煙道壁上，以避免因?qū)Я靼逭痤澮l(fā)煙道壁震顫，導(dǎo)致內(nèi)襯層疲勞剝離。

    5、正如上面所述，結(jié)構(gòu)的震顫是不可避免的，同時(shí)在已施工安裝回畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的鱗片施工時(shí)，由于不能對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行返工的前提下，提高鱗片材料（底涂）與鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)的粘接性是尤其重要，這也可能是一些工程中唯一現(xiàn)實(shí)、可行的措施。

    而在采用混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，尤其在原煙氣煙道，由于長(zhǎng)期的高溫?zé)煔庾饔孟?，混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生開(kāi)裂等現(xiàn)象報(bào)道，從而導(dǎo)致在混凝土基礎(chǔ)上鱗片襯里結(jié)構(gòu)也受到破壞，筆者認(rèn)為，若采用混凝土結(jié)構(gòu)，這種情況是不可避免發(fā)生的。

    2.2鱗片材料

    在防腐蝕工程項(xiàng)目中，防腐蝕材料的本身特性是關(guān)乎最后質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。而在這幾年中，隨著國(guó)內(nèi)FGD裝置的大量興建和市場(chǎng)容量的不斷擴(kuò)大，大量公司進(jìn)入FGD防腐蝕用材料（乙烯基鱗片）的生產(chǎn)，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，與此同時(shí)一些廠家在沒(méi)有任何技術(shù)研發(fā)支持、沒(méi)有檢測(cè)條件、沒(méi)有應(yīng)用背景和沒(méi)有技術(shù)服務(wù)的情況下，貿(mào)然生產(chǎn)鱗片材料，并采用低價(jià)手段，在一些FGD項(xiàng)目中得到應(yīng)用，導(dǎo)致在不到半年的應(yīng)用中就出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題，在市場(chǎng)中可以查到大量的失效案例，包括開(kāi)裂、脫層等。目前適合于FGD裝置的鱗片類內(nèi)襯材料、施工及驗(yàn)收的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚在制定中，而已有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)相比較，存在著技術(shù)要求過(guò)低、質(zhì)量指標(biāo)不全等明顯不足。因此在目前的條件下，對(duì)鱗片材料基本特性的確立顯的尤為重要。而對(duì)于業(yè)主或脫硫環(huán)保公司而言，選擇技術(shù)過(guò)硬、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品可靠、有技術(shù)支撐能力的材料廠家就相當(dāng)重要。在鱗片材料的基本特性中，我們可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮和選擇