APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層技術(shù)介紹
前 言
目前國內(nèi)外建設(shè)的煙囪有磚結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃鋼結(jié)構(gòu)及其它結(jié)構(gòu)，*，脫硫后煙囪內(nèi)部環(huán)境的腐蝕性增加了，綜合國內(nèi)外煙囪的防腐技術(shù)大致有鋼板類：鈦鋼板、鎳基鋼板、耐硫酸露點鋼板等；塊砌體：泡沫玻璃磚、耐酸陶瓷磚、?；u等；涂料類：OM涂料、VP、薩維真等；膠泥類：無機膠泥、樹脂膠泥、玻璃鱗片等；FRP類：整體FRP煙囪、FRP內(nèi)襯、煙塔合一FRP等。目前來看，鈦鋼板從技術(shù)角度上說是能滿足煙囪防腐需要的，缺點是造價高。
國內(nèi)在脫硫后已經(jīng)進(jìn)行了防腐的煙囪，防腐的效果不太理想，出現(xiàn)的主要問題有：開裂、滲漏、剝離等；部位大多出現(xiàn)在接縫、積灰平臺、牛腿、高速氣流區(qū)等處。
我公司經(jīng)過多方面考察，結(jié)合*進(jìn)的技術(shù)及煙囪運行的特點，采用美國APC-雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)（Polymer Coatings），和我國材料腐蝕部門合作，在材料及施工工藝上進(jìn)行了創(chuàng)新。我們認(rèn)為找到了一種能滿足目前國內(nèi)煙囪防腐的新型雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)。
一、煙囪防腐需要解決的問題
1、腐蝕環(huán)境問題
A、內(nèi)部環(huán)境的腐蝕性
單從腐蝕介質(zhì)濃度（SO42-、Cl-、F-、OH-）來說，其腐蝕性和石油、化工行業(yè)比是不太嚴(yán)重的；在此濃度下加上40~50℃（或70~80℃）高溫甚至出現(xiàn)180℃煙氣，其腐蝕性雖然增大了，但如果單單是這一問題，從防腐專業(yè)的角度來說也不是難事雜化聚合物。
B、煙囪煙氣運行的特點
煙囪因腐蝕造成的破壞主要問題應(yīng)該是防腐結(jié)構(gòu)的設(shè)計滿足不了煙囪煙氣運行的特點造成的。比如說煙氣高速沖刷區(qū)，除了要求防腐外還要有抗磨性；煙氣流動過程中的顫動、煙囪的溫變性及風(fēng)力引起的某種形變，要求防腐結(jié)構(gòu)在具有在高韌性的前提下保持防腐性；防腐結(jié)構(gòu)對基體的強度有自己的要求，比如玻璃鱗片，如果基體發(fā)生了變性，那么玻璃鱗片必然開裂，這就要求防腐結(jié)構(gòu)要在隨基體變形而變形的情況下仍要保持防腐性能雜化聚合物。
2、煙囪運行對防腐結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求
A、高溫：防腐結(jié)構(gòu)要耐到180℃；
B、溫變交替：溫度從-30～40－50（70－80）～180 ℃；防腐層要經(jīng)受得住溫差的變化；
C、阻燃：防腐層氧指數(shù)要符合阻燃要求；
D、防腐性能滿足高溫、濕熱的酸性介質(zhì)腐蝕；
E、防腐層在發(fā)生形變時不產(chǎn)生龜裂、不滲漏；
F、要求防腐層強度大、自重小、耐磨性高；
G、有整體性、無縫、抗?jié)B。
二、APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層特點
1、材料性能
A、APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層使用的是有機——無機雜化聚合材料，是一種高交聯(lián)密度的三維空間立體結(jié)構(gòu)防腐蝕材料。
B、APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層耐溫性：-40～260℃，在高溫下能維持材料特性；
C、高耐蝕性、高耐磨性、非常好的柔韌性，是繼酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂不同發(fā)展階段后的新階段；
D、APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層采用納米封孔技術(shù)，抗?jié)B性能優(yōu)異；
E、由于材料的結(jié)構(gòu)特性，固化成型后具有阻燃性能；
F、因其固化后的結(jié)構(gòu)中不含易破壞鍵，斷鍵需要很大的能量，因此其抗強腐蝕老化性能高出一般有機數(shù)值一個等級。
2、工藝性能
A、良好的施工性，不受結(jié)構(gòu)表面形狀的限制，且可常溫固化；
B、浸潤性好與碳鋼、砼及磚板有十分良好的浸潤性，粘接強度高；
C、機械化施工，施工效率高，整體結(jié)構(gòu)可控性高，避免了人工施工造成的不一致性；
D、施工的工期短，對生產(chǎn)運行影響小，柔韌性好，受溫變影響小。
3、APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)優(yōu)勢
A、“獨聯(lián)體”性能：具有獨立的結(jié)構(gòu)強度，具有高強度的依附于基體的聯(lián)接性能，同時又具有整體性；
B、無縫：作為在鋼結(jié)構(gòu)、磚砌體和混凝土上的防腐層，整體結(jié)構(gòu)沒有縫隙，這一結(jié)構(gòu)與納米封孔層聯(lián)合作用保證優(yōu)異的防滲抗?jié)B性能；
C、不受基體表面形狀的限制，可任意施工，基體錯縫、縫隙、孔隙等缺陷不影響正常作業(yè)，對基體的含水率要求不高，但基體的強度得有保證，不能有疏松、粉化等不牢固現(xiàn)象；
D、具有無機元素的耐高溫、不燃和高耐蝕的優(yōu)點，又具有有機材料的高彈性和高延展性的優(yōu)點；
E、一次施工厚度可達(dá)5mm厚，對大部分煙囪、煙道可一次成型，施工效率高，可大大縮短工期。
4、APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層典型工藝（圖略去）
A、高速煙氣耐磨抗沖刷區(qū)（煙囪下部）；B、煙囪主體及頂部；C、煙道與煙囪連接部位；D、牛腿伸縮縫部位；E、積灰平臺及排水孔洞?！?/span>
三、APC在實踐中的應(yīng)用
在國外電廠煙囪中，例如：
美國沙索II電廠800MW機組煙囪及煙道
美國ELKRAFT電力系統(tǒng)公司700MW機組煙囪
目前國內(nèi)還沒有采用APC進(jìn)行煙囪防腐的實例，但在其它高腐蝕環(huán)境已經(jīng)大量使用且效果，例如：
?。?/span>1）應(yīng)用在中海油燃料油公司的常減壓蒸餾裝置和中和池上。常減壓蒸餾裝置的腐蝕介質(zhì)為150-180℃油氣、環(huán)烷酸、二氧化硫等酸汽；中和池的腐蝕介質(zhì)為100-130℃的強堿液。2004年施工至今，未出現(xiàn)問題；
?。?/span>2）遼河油田采油套管，腐蝕介質(zhì)為10MPa、120-180℃油汽、酸汽（硫酸、碳酸、氯離子）、磨損泥漿，并經(jīng)過高溫堿洗。2007年完成至今未出現(xiàn)問題；
（3）沈陽鼓風(fēng)機廠石化用鼓風(fēng)機型環(huán)密封防腐，該腐蝕環(huán)境是：150-200℃，H2S汽、強氧化性酸汽和水汽。2006年至今一直在生產(chǎn)中應(yīng)用，沒有出現(xiàn)替代品；
?。?/span>4）沈陽活性炭廠的不銹鋼干燥設(shè)備上，該腐蝕環(huán)境是：140-160℃，HCl和H2S汽。2004年使用至今沒有出現(xiàn)問題；
?。?/span>5）蓮花山釬具公司的釬尾防腐，應(yīng)用于澳大利亞礦山開采，腐蝕環(huán)境是：80-200℃，高濃度氯離子和二氧化硫酸汽。2006年完成至今未出現(xiàn)問題。
四、*的技術(shù)、優(yōu)良的品質(zhì)
1、APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層技術(shù)，在煙囪正常運轉(zhuǎn)條件下，允許每年故障2次，使用壽命在20年以上。
2、APC雜化聚合結(jié)構(gòu)層的性能比較
APC雜化聚合物結(jié)構(gòu)層耐老化性能比有機材料高出很多，但比鈦鋼板要差。
五、經(jīng)濟性分析
根據(jù)材料、工藝、研發(fā)、利潤、稅金及管理等核算，尤其是根據(jù)煙囪不同的結(jié)構(gòu)及特點，每平方米綜合單價（結(jié)構(gòu)不同、造價不同）約在***元。
APC雜化聚合結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)見下表1、表2。
