歐陽(yáng)明輝，劉煥安，葉際宣

(浙江省宣達(dá)耐腐蝕特種金屬材料研究院，浙江 永嘉 325105)

0 引言

眾所周知，濕法煙氣脫硫(FGD)工藝凈化后的凈煙氣經(jīng)煙囪排放的方式有2種：加熱升溫排放和不加熱直接排放，即加煙氣換熱器(GGH)和不加GGH。一般將不加GGH直接排放的煙囪稱為濕煙囪。從經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能減排兩方面考慮，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)電廠更傾向于采用濕煙囪運(yùn)行，尤其是美國(guó)自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)設(shè)計(jì)的大多數(shù)FGD系統(tǒng)均采用濕煙囪運(yùn)行[1-2]。但是采用濕煙囪運(yùn)行后，煙氣的濕度大，大大增加了對(duì)鋼內(nèi)筒的腐蝕性，因此必須增強(qiáng)煙囪的防腐工作才能保證電廠和FGD系統(tǒng)可靠運(yùn)行。目前我國(guó)濕煙囪的防腐技術(shù)相對(duì)落后，防腐經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此本文就濕煙囪的腐蝕特性和防腐選材進(jìn)行了分析和探討，并根據(jù)我國(guó)國(guó)情介紹了濕煙囪特種不銹鋼防腐內(nèi)襯，為我國(guó)濕煙囪的防腐工藝提供相應(yīng)的參考依據(jù)，有利于我國(guó)FGD系統(tǒng)的合金化和國(guó)產(chǎn)化，從而提高FGD系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

1 濕煙囪的腐蝕特性及防腐選材

1.1 濕煙囪的腐蝕特性

一般而言，濕法FGD系統(tǒng)對(duì)SO2的脫除率很高，可達(dá)到90%以上，但對(duì)SO3，NOx，HCl，HF等酸性氣體的脫除率較低，為20%～50%，因此，凈煙氣中仍含有SO2，SO3，NOx，HCl，HF等酸性氣體。另外，濕煙囪的排煙溫度大約為50 ℃，在該溫度下凈煙氣中水蒸氣的含量達(dá)到飽和狀態(tài)，即相對(duì)濕度(RH)為100%。凈煙氣的露點(diǎn)溫度為90～120 ℃，排煙溫度明顯低于煙氣露點(diǎn)，因此濕煙囪的內(nèi)壁結(jié)露非常嚴(yán)重，形成大量冷凝液。一般在煙囪冷凝液中會(huì)形成H2SO4，H2SO3，HCl，HF等無(wú)機(jī)酸，pH值為1～6，呈較強(qiáng)的酸性。由于硫酸的露點(diǎn)最高，硫酸最先從煙氣中結(jié)露出來(lái)，即濕煙囪中最主要的腐蝕劑為還原性稀硫酸。水蒸氣還會(huì)將料漿中的Cl-，F(xiàn)-等鹵素離子帶入到煙氣中，并隨結(jié)露進(jìn)入冷凝液。根據(jù)火電廠所采用的煤質(zhì)和水質(zhì)不同，濕煙囪中鹵素離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.01%～10.00%，并且還有一定的累積作用。除上述酸性氣體、水蒸氣及還原性鹵素離子外，凈煙氣中還含有少量來(lái)自鍋爐和漿液的固體顆粒[1,3]。由上述分析可知，濕煙囪的腐蝕性非常強(qiáng)，腐蝕機(jī)制復(fù)雜，腐蝕影響因素較多。濕煙囪的腐蝕為露點(diǎn)腐蝕這一觀點(diǎn)獲得國(guó)內(nèi)外學(xué)者的一致認(rèn)同，但更具體地講，筆者認(rèn)為濕煙囪的腐蝕為煙囪冷凝薄液膜下氣體、液體、固體多相作用的電化學(xué)腐蝕[3-7]。煙囪冷凝液呈酸性，因此濕煙囪中腐蝕的陰極過(guò)程可能同時(shí)包括氧去極化過(guò)程及氫去極化過(guò)程[7]。此外，Cl-，F(xiàn)-等鹵素離子的存在不僅會(huì)加速腐蝕，而且還會(huì)造成點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等。國(guó)外大量研究表明：點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕是濕煙囪的主要腐蝕形式[8-18]。濕煙囪在腐蝕環(huán)境下，縫隙腐蝕更易形成，這是因?yàn)椋罕∫耗さ淖饔靡桩a(chǎn)生大陰極小陽(yáng)極現(xiàn)象；腐蝕產(chǎn)物及起鱗結(jié)垢物的覆蓋易形成縫隙。

1.2 濕煙囪的防腐選材

由上述濕煙囪的腐蝕特點(diǎn)可知，濕煙囪防腐材料要有良好的耐還原性稀硫酸腐蝕性以及良好的抗點(diǎn)蝕、抗縫隙腐蝕等性能。尤其要著重考慮其耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能，因?yàn)榫植扛g的隱秘性、危險(xiǎn)性、破壞性更大。目前，濕煙囪防腐材料主要有非金屬材料(有機(jī)高分子材料——橡膠、樹(shù)脂等，無(wú)機(jī)非金屬材料——耐酸磚/膠泥、硼硅酸鹽玻璃泡沫塊等)和金屬材料(鎳基合金、鈦材、超級(jí)不銹鋼)兩大類(lèi)[1,3,18-21]。由于非金屬材料有其固有的缺陷，就我國(guó)的使用情況和發(fā)達(dá)國(guó)家的防腐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，非金屬材料的防腐效果不理想，可靠性和穩(wěn)定性低，存在橡膠和樹(shù)脂老化、燃燒、脫落，玻璃鱗片滲漏、起泡，玻璃泡沫磚、耐酸磚的磚塊大量掉落等失敗案例[3,12,22]。因此，非金屬材料的后期維護(hù)工作量大、維護(hù)費(fèi)用高，且一般非金屬材料的壽命較金屬材料短。采用非金屬材料進(jìn)行濕煙囪防腐的缺點(diǎn)：(1)表面處理或應(yīng)用不當(dāng)容易造成防腐層脫落；(2)機(jī)械損傷處易形成碳鋼基底的腐蝕；(3)磨損腐蝕嚴(yán)重的部位，防腐層失效；(4)黏結(jié)劑的黏附性不好，易起泡；(5)在溫度較高的情況下完全失效；(6)容易老化；(7)非金屬材料與碳鋼的膨脹系數(shù)不同，易脫落；(8)在必須去除結(jié)垢、氧化皮磷等附著物時(shí)，易對(duì)其造成機(jī)械損傷[12]。

煙囪是電廠重要的設(shè)備，要求與鍋爐同運(yùn)行、同壽命，隨著煙囪和FGD防腐技術(shù)的日益成熟以及環(huán)保法的日趨嚴(yán)峻，發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等，甚至包括我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)都逐漸開(kāi)始采用金屬材料進(jìn)行濕煙囪防腐，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。美國(guó)1990年以后建成的一些FGD系統(tǒng)，在FGD裝置不同部位采用不同等級(jí)的耐腐蝕合金材料，建成了全合金的FGD 系統(tǒng)。而近年來(lái)美國(guó)和德國(guó)所建的全合金FGD系統(tǒng)可在電廠的使用中保證零維護(hù)(ZM)，極大提高了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，從而降低了設(shè)備的生命周期成本(LCC)[1,23-26]。需要指出的是，近年來(lái)美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)設(shè)備成本的估算或經(jīng)濟(jì)性的比較都采用LCC的指標(biāo)，而我國(guó)濕煙囪防腐材料的經(jīng)濟(jì)性依然以每平方米的材料價(jià)格來(lái)衡量，這顯然是不科學(xué)的，至今國(guó)內(nèi)沒(méi)有濕煙囪防腐材料LCC指標(biāo)對(duì)比方面的報(bào)道。雖然按每平方米的價(jià)格計(jì)算，金屬材料較非金屬材料貴，但是美國(guó)、德國(guó)多年煙囪防腐經(jīng)驗(yàn)表明：采用金屬材料尤其是金屬材料貼襯板進(jìn)行濕煙囪防腐的LCC指標(biāo)比非金屬材料還低[1,23-25]。采用金屬材料進(jìn)行煙囪防腐的優(yōu)點(diǎn)：(1)服役完后，金屬材料可回收再利用，更綠色環(huán)保；(2)所有的合金都可采取焊接的方式進(jìn)行連接，表面檢查和維修容易，維修僅需合格的焊工就可；(3)設(shè)計(jì)變更或煙囪維修所需的停工期短；(4)合金的耐蝕性和機(jī)械性能決定了可采用薄板，減小設(shè)備質(zhì)量；(5)溫度敏感性低，溫度偶爾超出并不損壞合金的耐蝕性；(6)合金的型材有多種：薄板、厚板、管子、板材等，設(shè)計(jì)上非常靈活，且性能穩(wěn)定、無(wú)保存期；(7)合金選擇適當(dāng)可產(chǎn)生整體經(jīng)濟(jì)效益，即較低的LCC[12]。

美國(guó)大量采用鎳基合金C-276貼襯板對(duì)濕煙囪進(jìn)行防腐處理，在較苛刻的工況下采用C-22，德國(guó)則采用alloy59[8,12,20]。我國(guó)是貧鎳國(guó)家，鎳基合金昂貴，未見(jiàn)有采用鎳基合金的報(bào)道，但是我國(guó)盛產(chǎn)鈦，鈦材的價(jià)格低于鎳基合金，因此我國(guó)少數(shù)電廠采用了鈦合金板，如福建漳州后石電廠、常熟電廠和七臺(tái)河電廠等[1,3,20,27]。鈦材同樣有其固有缺陷：雖然鈦是耐海水腐蝕的優(yōu)良材料，耐Cl-引起的點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能優(yōu)良，但是鈦在還原性介質(zhì)(稀硫酸、鹽酸)中的耐蝕性不佳，且隨著稀硫酸濃度和溫度的升高，腐蝕速度急劇增大；鈦不耐F-腐蝕，如果煙氣中有一定量的活性F-，將破壞鈦的鈍化膜，此時(shí)鈦是絕對(duì)不能使用的；更重要的是，鈦的焊接性能較差，易受鐵污染而導(dǎo)致鈦材尤其是焊縫的力學(xué)性能和耐蝕性能降低，這是選擇鈦材用于防腐不得不考慮的問(wèn)題[1, 20, 28]。

隨著煙囪和FGD系統(tǒng)防腐技術(shù)的成熟以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，發(fā)達(dá)國(guó)家成功開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了超級(jí)奧氏體不銹鋼對(duì)濕煙囪進(jìn)行防腐[4,12-18,20,26]。超級(jí)奧氏體不銹鋼耐稀硫酸性能和耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能與鎳基合金相當(dāng)，而其價(jià)格遠(yuǎn)低于鎳基合金；焊接性能優(yōu)良，可與碳鋼直接焊接；機(jī)械性能和加工成形性能優(yōu)良，可加工成各種型材，包括冷軋薄板。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情及發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，超級(jí)奧氏體不銹鋼是一種較為理想的濕煙囪防腐用金屬材料。

2 濕煙囪防腐用超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5

在濕煙囪用不銹鋼的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，國(guó)外通過(guò)試驗(yàn)得出了不銹鋼化學(xué)成分與其均勻腐蝕指數(shù)(G.I.)間的關(guān)系為[29]

G.I.=-ω(Cr)+3.6ω(Ni)+

4.7ω(Mo)+11.5ω(Cu) ，

不銹鋼化學(xué)成分與其局部腐蝕指數(shù)(L.I.)間的關(guān)系為

L.I.=ω(Cr)+0.4ω(Ni)+2.7ω(Mo)+

ω(Cu)+18.7ω(N) ，

符合濕煙囪腐蝕環(huán)境下不銹鋼G.I.≥60%和L.I.≥36%的要求[26]。此外，點(diǎn)蝕指數(shù)(PREN=ω(Cr)+3.3ω(Mo)+16ω(N))常被用來(lái)評(píng)價(jià)不銹鋼的耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性能，對(duì)于濕煙囪用不銹鋼，必須滿足PREN≥40[1]。某公司開(kāi)發(fā)的超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5，耐稀硫酸腐蝕以及耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能優(yōu)良。XDS-5滿足煙囪環(huán)境材料所需的耐均勻腐蝕(G.I.≥60)和耐局部腐蝕(L.I.≥36)性能；此外XDS-5的機(jī)械性能、焊接性能、加工成型性能優(yōu)良。

2.1 耐蝕性能

超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5為超低碳的采用高鉻、鉬、氮合金化的超級(jí)不銹鋼，具有優(yōu)良的耐稀硫酸(尤其是含氟氯離子稀硫酸)腐蝕的性能，優(yōu)良的抗點(diǎn)蝕、抗縫隙腐蝕性能。圖1為XDS-5在稀硫酸溶液中的等腐蝕曲線(腐蝕速率為0.1 mm/a)。顯然，XDS-5在ω(H2SO4)≥5%的稀硫酸溶液中的耐蝕性優(yōu)于TA2，且在ω(H2SO4)<20%的稀硫酸溶液中，XDS-5的耐蝕性與鎳基合金C-276接近。圖2為XDS-5，C-276及TA2在55 ℃硫酸溶液中的陽(yáng)極極化曲線(ω(H2SO4)為0.5%～80%)。由圖2可知：C-276在硫酸溶液中非常穩(wěn)定，一直保持鈍化狀態(tài)；XDS-5在稀硫酸溶液中較為穩(wěn)定，可在ω(H2SO4)<50%的稀硫酸溶液中保持鈍化狀態(tài)；當(dāng)ω(H2SO4)≥3%時(shí)，TA2就處于活化狀態(tài)。XDS-5設(shè)計(jì)時(shí)保證足夠的鉻、鎳含量，同時(shí)以高鉬(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于6%)合金化，并以氮和銅補(bǔ)充合金化，所以在含Cl-的稀硫酸溶液中十分穩(wěn)定，甚至在Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高的稀硫酸溶液中(ω(Cl-)=1.0%)，仍然具有良好的耐蝕性能，見(jiàn)表1。此外，筆者還研究了XDS-5不銹鋼在含F(xiàn)-和含F(xiàn)-+Cl-的稀硫酸溶液中的耐蝕性能，結(jié)果見(jiàn)表2。表2中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：XDS-5在含F(xiàn)-和含F(xiàn)-+Cl-的稀硫酸溶液中也是非常耐蝕的。

表1 XDS-5冷軋薄板在含氯離子的55 ℃稀硫酸溶液中的腐蝕速率

表2 XDS-5冷軋薄板在含氟、氯離子的55 ℃稀硫酸溶液中的腐蝕速率

圖1 XDS-5在稀硫酸溶液中的等腐蝕曲線

圖2 XDS-5，C-276及TA2在55 ℃硫酸溶液中的陽(yáng)極極化曲線

XDS-5屬于高鉻不銹鋼，同時(shí)采用高鉬合金化，并加入了抗點(diǎn)蝕元素氮，點(diǎn)蝕指數(shù)可達(dá)45。筆者曾在80 ℃的介質(zhì)(ω(H2SO4)=15%，ω(Cl-)=0.2%；ω(H2SO4)=15%，ω(Cl-)=0.5%；ω(H2SO4)=15%，ω(F-)=0.2%)中，對(duì)XDS-5不銹鋼冷軋薄板進(jìn)行了點(diǎn)蝕試驗(yàn)。在放大鏡(50×)和掃描電鏡下觀察試樣表面，未發(fā)現(xiàn)點(diǎn)蝕坑，說(shuō)明XDS-5不銹鋼具有較高的抗點(diǎn)蝕和抗氟、氯離子腐蝕性能。另外，根據(jù)ASTMG 48—2003《用氯化鐵溶液測(cè)定不銹鋼及有關(guān)合金耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，在FeCl3溶液中測(cè)量XDS-5的臨界縫隙腐蝕溫度為113 ℃，與鎳基合金C-276的臨界縫隙溫度122 ℃相差不大，因此XDS-5的抗縫隙腐蝕性能優(yōu)良。圖3為XDS-5，C-276和TA2在模擬煙囪冷凝液中的電化學(xué)特性。由圖3可知：在ω(Cl-)=4%的溶液中，TA2在酸性較弱的情況下才可保持鈍態(tài)，且鈍化區(qū)間非常寬；超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5和鎳基合金C-276在模擬煙囪冷凝液的pH=1和ω(Cl-)=4%的情況下，循環(huán)掃描曲線幾乎重合，且各自的擊穿電位與保護(hù)電位幾乎重合，表明XDS-5與C-276的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能相當(dāng)，且都具有較強(qiáng)的鈍化膜自我修復(fù)能力。

圖3 XDS-5，C-276和TA2在模擬煙囪冷凝液中的電化學(xué)特性(55 ℃，ω(Cl-)=4%)

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)是金屬材料常見(jiàn)的局部腐蝕破壞形式之一，所以XDS-5不銹鋼冷軋薄板作為濕煙囪腐蝕環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)材料，必須研究和試驗(yàn)它的應(yīng)力腐蝕敏感性。試樣尺寸為0.9 mm×15 mm×75 mm，側(cè)面用磨床磨光。用10 mm壓頭在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上把試樣彎曲成U形，然后采用聚四氟乙烯螺釘施加應(yīng)力。參照GB/T 17898—1999《不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法》的規(guī)定，分別在80 ℃的介質(zhì)(ω(H2SO4)=15%，ω(Cl-)=0.2%；ω(H2SO4)=15%，ω(Cl-)=0.5%；ω(H2SO4)=15%，ω(F-)=0.2%)中進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)XDS-5不銹鋼冷軋薄板發(fā)生SCC。因此，在耐蝕性方面，XDS-5非常適于濕煙囪的腐蝕環(huán)境。

2.2 力學(xué)性能

XDS-5不銹鋼不僅具有良好的耐蝕性能，而且其力學(xué)性能優(yōu)良。表3為XDS-5不銹鋼薄板的力學(xué)性能，表3數(shù)據(jù)表明：由于XDS-5采用高鉻、鉬、氮合金化，其抗拉強(qiáng)度高達(dá)700 MPa左右，屈服強(qiáng)度為400 MPa左右，且具有極好的塑性，延伸率在50%左右，貼襯時(shí)可隨意彎曲。

表3 XDS-5冷軋薄板(1.6 mm)力學(xué)性能

另外還對(duì)XDS-5冷軋薄板的冷成形和冷沖壓性能進(jìn)行了杯突試驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果為：杯突尺寸為?10 mm時(shí)，杯突深度達(dá)10.7 mm，具有較好的深沖和成形性能，可加工成各種形狀。

2.3 超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5的焊接性能

XDS-5的焊接性能優(yōu)良，傳統(tǒng)的焊接工藝如氬弧焊(GTAW)、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(GMAW)和手工電弧焊(SMAW)都可對(duì)XDS-5進(jìn)行焊接或?qū)DS-5與其他金屬焊接在一起。手工熔化焊采用鎢極焊(TIG)或金屬電極焊(MIG)即可。在焊接X(jué)DS-5工件時(shí)，不需要進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理。XDS-5是超低碳奧氏體不銹鋼，因此焊接熱裂紋不易發(fā)生。對(duì)于應(yīng)用于腐蝕環(huán)境的超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5，可采用本體材料或鎳基合金625作為填料金屬進(jìn)行焊接，可大大降低鉻、鎳、鉬元素的顯微偏析，保證焊縫與熱影響區(qū)的耐蝕性和力學(xué)性能與母材相當(dāng)。XDS-5為高氮合金化不銹鋼，氮元素不僅使XDS-5的耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能增強(qiáng)，而且氮會(huì)抑制金屬元素的顯微偏析以及金屬間相的析出，大大提高XDS-5的焊接性能。由此可知，焊接X(jué)DS-5極其方便，焊接時(shí)只需注意保證鋼板表面清潔和熱輸入不超過(guò)1 kJ/mm即可；在進(jìn)行多道次焊接時(shí)，保證上道次溫度降至100 ℃以下，才可進(jìn)行次道次焊接。XDS-5可與碳鋼基底直接焊接，而鈦不能與碳鋼直接焊接，因此在焊接性能方面超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5要遠(yuǎn)優(yōu)于鈦材。綜上所述，XDS-5的耐蝕性能、力學(xué)性能、物理性能以及焊接性能都較優(yōu)良，且較鎳基合金經(jīng)濟(jì)，較鈦材更易焊接成型，因此XDS-5是優(yōu)良的濕煙囪防腐內(nèi)襯材料。

3 濕煙囪XDS-5防腐制造工藝

采用金屬材料對(duì)煙囪進(jìn)行防腐主要是通過(guò)焊接來(lái)完成的。目前用于煙囪防腐金屬材料的材料類(lèi)型有整體合金(Solid metal)、貼襯板或貼壁紙(Wallpaper)、軋制復(fù)合(Roll-bonded)和爆炸復(fù)合(Explosion-bonded)[25, 29-31]。由于整體合金價(jià)格過(guò)于昂貴，實(shí)際應(yīng)用中很少采用，而雙金屬?gòu)?fù)合板較貼襯板要貴25%，因此采用XDS-5對(duì)濕煙囪進(jìn)行防腐處理。筆者建議采用貼襯板工藝，板厚1.6～2.0 mm，板寬1.2 m，板長(zhǎng)2.5 m，3.0 m和4.0 m都可，板塊盡可能大，可減少焊縫。目前貼襯板技術(shù)非常成熟，美國(guó)、德國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家采用貼襯板技術(shù)對(duì)煙囪進(jìn)行防腐處理取得了非常好的效果[25, 29-31]。參照發(fā)達(dá)國(guó)家貼襯板技術(shù)工藝，采用XDS-5超級(jí)奧氏體不銹鋼對(duì)濕煙囪進(jìn)行防腐處理的具體制作工藝分2個(gè)階段：XDS-5合金板與碳鋼基底的固定焊；XDS-5合金板的密封焊。

(1)清理碳鋼基底，對(duì)需改造的煙囪進(jìn)行噴丸、噴砂處理后用清水清洗；對(duì)新建煙囪除上述步驟外還需對(duì)其表面進(jìn)行磨光；XDS-5合金板也需保持表面清潔。

(2)將第1塊XDS-5合金板定位點(diǎn)焊于碳鋼基底上，并采用板中塞焊和板邊間斷角焊的方式將第1塊XDS-5合金板牢固地固定于碳鋼基底。焊絲直徑為0.89～1.10 mm，可采用本體材料XDS-5作填料金屬，當(dāng)然最好采用鎳基合金625作填料金屬。板中塞焊需在XDS-5合金板上預(yù)沖孔，孔徑為?13 mm為佳，孔間距為300 mm。板邊間斷角焊長(zhǎng)25 mm，間距為150 mm。

(3)將第2塊XDS-5合金板以同樣的方式固定于碳鋼基底上，不同的是第2塊板可與第1塊板重疊搭接密封角焊，也可不重疊而通過(guò)另外一小塊板條進(jìn)行密封角焊。密封角焊的邊部需重疊25 mm，密封焊的3種形式如圖4所示。依次將第3塊、第4塊、……第n塊固定并密封直至整個(gè)煙囪內(nèi)壁都被XDS-5合金板完全覆蓋(如圖5所示)。

圖4 幾種角焊密封形式

圖5 實(shí)施步驟

(4)焊縫質(zhì)量的無(wú)損檢查和修補(bǔ)。由于只有1道次的密封角焊，密封角焊的缺陷將造成合金襯里的泄漏，因此焊縫質(zhì)量是貼襯板質(zhì)量的關(guān)鍵。主要檢驗(yàn)方法有著色檢驗(yàn)和真空箱檢驗(yàn)。

貼壁紙技術(shù)是非常成熟的技術(shù)，由于XDS-5具有優(yōu)良的耐蝕性和焊接性能，XDS-5的煙囪防腐工藝采用貼壁紙是完全可行的。貼壁紙技術(shù)的實(shí)施非常方便，不像非金屬材料襯里需要較復(fù)雜的表面處理和較高的表面質(zhì)量，美國(guó)、德國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)表明，從LCC的角度來(lái)講，合金貼壁紙技術(shù)應(yīng)用于煙囪防腐的費(fèi)用比采用非金屬襯里的費(fèi)用還低。

4 結(jié)論

(1)濕煙囪的腐蝕性非常強(qiáng)，腐蝕機(jī)制復(fù)雜、腐蝕影響因素較多；濕煙囪的腐蝕是一種煙囪冷凝薄液膜下氣體、液體、固體多相作用的電化學(xué)腐蝕，極易產(chǎn)生點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。

(2)非金屬防腐內(nèi)襯的可靠性、穩(wěn)定性差，運(yùn)行效率低，后期維護(hù)工作量大，維護(hù)費(fèi)用高，LCC高；金屬材料防腐內(nèi)襯可靠性、穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高，甚至可實(shí)現(xiàn)零維護(hù)，LCC低。

(3)鎳基合金的耐蝕性雖好，但價(jià)格昂貴；鈦材有其耐蝕的局限性，更重要的是鈦材的焊接性能差；超級(jí)奧氏體不銹鋼是較適合我國(guó)國(guó)情的濕煙囪金屬防腐內(nèi)襯。

(4)超級(jí)奧氏體不銹鋼XDS-5滿足濕煙囪腐蝕環(huán)境材料的各項(xiàng)指標(biāo)，耐蝕性能優(yōu)良，尤其是耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能優(yōu)良；XDS-5的力學(xué)性能、物理性能優(yōu)良；更重要的是XDS-5易于焊接成型，焊接性能遠(yuǎn)優(yōu)于鈦材。

(5)國(guó)外的薄板貼襯工藝值得借鑒，XDS-5的薄板貼襯工藝制作簡(jiǎn)單，可獲得較低的LCC，從而產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。

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