劉曉瑜

（廣東省粵電集團(tuán)有限公司珠海發(fā)電廠，廣東 珠海 519050）

1 珠海電廠事故漿液系統(tǒng)現(xiàn)狀

廣東省粵電集團(tuán)珠海發(fā)電廠位于廣東省珠海市，一期建設(shè)規(guī)模為1、2號（2×700MW）燃煤發(fā)電機(jī)組。為響應(yīng)國家環(huán)保政策，機(jī)組同步建設(shè)煙氣脫硫裝置，采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫、一爐一塔脫硫裝置，2006年10月投入運(yùn)行。

事故排放系統(tǒng)作為脫硫公用系統(tǒng)主要由事故漿液罐、石灰石漿液磨制車間地坑、#1、#2吸收塔地坑、過濾水地坑、石灰石卸料車間地坑、漿液輸送泵以及各地坑攪拌器等組成。而事故漿液罐主要作為珠海、金灣兩個電廠脫硫系統(tǒng)石膏漿液的儲存容器，有效容積為2900m3，高15．3m，直徑16m，整體為碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片。事故漿液管道為碳鋼襯丁基橡膠。事故漿液pH值一般在 5．8 到 6．7 之間，含固率為 13．1%～18．41%。其介質(zhì)為石灰石粉或石膏粉等細(xì)小顆粒同水的混合物并夾雜著部分氯、氟離子和重金屬離子，使得漿液管道具有易腐蝕、易磨損、易堵塞等特性。

脫硫事故漿液管道多年來經(jīng)常穿孔泄漏，2015年7月，兩臺事故返回泵進(jìn)口管（與罐體連接管）再次泄漏且無法修復(fù)，因此決定排空事故罐，對系統(tǒng)管道進(jìn)行整體檢查、修復(fù)。

本次臨修工期短，檢查罐體內(nèi)部狀況良好，因此檢修難點(diǎn)主要集中在管道防腐上。解體后，發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)襯橡膠出現(xiàn)了不同程度的老化、穿孔、脫落等現(xiàn)象，特別是與罐體連接的管道，因平常維護(hù)不便，因此破損嚴(yán)重。如下圖1所示。

圖1 事故漿泵再循環(huán)管與事故漿罐連接頭

2 分析現(xiàn)狀，確立防腐方案

珠海電廠石膏漿液介質(zhì)分析如下表1、表2所示。

表1 珠海電廠2016年1～6月份石灰石漿液分析表

表2 珠海電廠2016年1～6月份1、2號吸收塔石膏漿液分析表

由表1、2可以看出，珠海電廠脫硫漿液介質(zhì)主要由石灰石（CaCO3）顆粒（含有少量SiO2）、石膏（CaSO3·2H2O）顆粒、MgO、氯離子（小于20000ppm）、少量的氟離子和水組成。吸收塔漿液的pH平均值為5．82，呈弱酸性。這些物質(zhì)會與碳鋼管壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使鋼管腐蝕，直至爛穿。另外CL-比氧更容易吸附在金屬表面，并把氧排擠掉，從而使金屬的鈍化狀態(tài)遭到局部破壞而發(fā)生孔蝕，某些不銹鋼材料也難以避免。由上表可知，石膏漿液的含固率一般在13．9%～29．5%。石灰石漿液顆粒直徑取決于石灰石粉的目數(shù)，按照低標(biāo)準(zhǔn)250目的要求衡量，則石灰石漿液顆粒的直徑一般小于60μm，而石膏顆粒粒徑也大多小于100μm。在較高的流速（3m/s以上）時，這些顆粒會對管道內(nèi)壁產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損或沖蝕。由于濕法煙氣脫硫漿液管道兩相流的特點(diǎn)，以及漿液中含有弱堿性Ca2-，使得管道具有結(jié)垢、易堵塞的特點(diǎn)，沉積物長期不清理會導(dǎo)致硬化結(jié)塊，最終整根管道報廢。目前珠海電廠石膏漿液管道的材質(zhì)主要有：玻璃鋼、碳鋼襯橡膠、碳鋼襯玻璃鱗片、貼片耐磨陶瓷、改性耐磨浸丁基橡膠這幾種。分析這幾種材質(zhì)的性能如下。

（1）使用最廣泛的是碳鋼襯膠管（一般采用丁基橡膠作為襯里層）。它具有耐磨、抗?jié)B防腐、耐熱（120℃）等性能。但是它易著火，工藝要求高，只要有一處被腐蝕，爛點(diǎn)就會蔓延，直至影響整個部件。

（2）玻璃鋼管（FRP）是一種由基體材料和增強(qiáng)材料兩個基本組分并添加各種輔助劑而制成的復(fù)合材料。常用的基體為各種樹脂，常用的增強(qiáng)材料主要有碳纖維、玻璃纖維、有機(jī)纖維等。玻璃鋼管（FRP）具有耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、重量輕等特點(diǎn)。承壓能力從常壓至4．0MPa不等，溫度范圍為-40～100℃。缺點(diǎn)是相比金屬管強(qiáng)度低、剛性差，長期受紫外線照射易老化。

（3）玻璃鱗片是一種5微米厚的玻璃碎片。它是由1200℃以上的熔融中堿玻璃，經(jīng)吹泡、冷卻、粉碎、篩選及碾磨等工藝步驟所制得。施工后的玻璃鱗片涂料中，橫縱比高達(dá)30～120的扁平型玻璃鱗片在樹脂中呈平行重疊排列的宮式結(jié)構(gòu)，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。玻璃鱗片耐蝕、抗?jié)B透性好，涂膜收縮率低，熱膨脹系數(shù)小，固化殘余應(yīng)力小，耐磨損，施工簡易，易于修補(bǔ)。但是要充分發(fā)揮其性能，還涉及玻璃鱗片的截面問題，玻璃鱗片混合量及混合方法，樹脂的選擇，基體的前處理，底漆的選擇，施工方法等一系列的參數(shù)是決定玻璃鱗片涂料的技術(shù)關(guān)鍵。

（4）貼片耐磨陶瓷管道是用耐高溫強(qiáng)力粘膠將氧化鋁陶瓷片粘貼在管道內(nèi)壁，經(jīng)加溫固化后形成牢固防磨層。制作工藝簡單，成本較高，使用溫度一般不能超過100℃。

（5）改性耐磨浸膠管道是以改性丁基膠粉浸注成型，非膠板粘附；無接縫、無接茬、一次成型。其內(nèi)壁光滑具有優(yōu)異的耐蝕性，非親水性和抗機(jī)械沖擊性能，適用于含有顆粒流體的輸送。它優(yōu)異的耐磨性是普通襯膠、襯塑管道的3～10倍，阿克隆磨耗測試結(jié)果為0．08cm3/1．61km，與普通襯膠、襯塑管道相比，改性耐磨橡膠浸膠管道具有不發(fā)脆，彈性記憶，耐磨等優(yōu)點(diǎn)。

此次檢修工期短，管道大多為與罐體連接管道，材質(zhì)為碳鋼襯玻璃鱗片，泵體對管道的沖刷流量為200 m3/h。綜上所述，我們確定了一個新的防腐方案，在碳鋼管道內(nèi)外都涂上大/小顆粒超金屬修補(bǔ)劑，再加一層特殊的防腐、耐磨材料。其它管道均只做內(nèi)部防腐。

3 防腐工藝及注意事項

在鋼管內(nèi)外涂抹四層防腐材料，從里到外分別為：大/小顆粒超金屬修補(bǔ)劑、PPA(一種經(jīng)過氧化氫催化的玻璃鱗片聚酯底漆）、EP1（耐磨材料）、HTE（耐磨、防腐材料）。

3.1 金屬修補(bǔ)劑打底

大/小顆粒超金屬修補(bǔ)劑涂抹于與硅鋼管連接的第一層，大概10mm厚。它是一種耐磨陶瓷和金屬碳化物填充的雙組分環(huán)氧膠。耐化學(xué)介質(zhì)廣泛，耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良；抗沖擊性能好，與金屬結(jié)合強(qiáng)度高；長期浸泡不脫落，抗沖蝕、氣蝕性能好，固化后無收縮；用于修復(fù)遭受腐蝕機(jī)件，可做大面積預(yù)保護(hù)涂層。

3.2 PPA提高機(jī)體間的粘附力

等到金屬修補(bǔ)劑固化、干透后，在其表面涂抹一層濕膜厚度為60～120μm的PPA聚酯底漆，過厚會延長表面干燥時間，甚至影響產(chǎn)品效果。PPA作為polyglass/corroglass底漆，可提高Corroglass/Polyglass系列與基體之間的粘附力。它是與復(fù)涂涂層共同固化的，只能短期暴露于空氣，不能單獨(dú)使用。

3.3 EPI耐磨涂料

涂完底漆，在其表面涂抹一種以環(huán)氧胺為基料，加入不銹鋼、玻璃鱗片和碳化硅的的高固相二組分耐磨涂料，即EPI。EP1特別適用于泵體、葉輪、彎管、攪拌器或擴(kuò)散器等浸泡磨蝕的環(huán)境。一般建議涂兩層，每層850μm以上或按要求加厚，不應(yīng)超過1mm，如需復(fù)涂，須先使用HTE或其它適當(dāng)材料。產(chǎn)品固化后較難清理，建議研磨。

3.4 THE耐磨、防腐胺環(huán)氧漆

最后一層與流體表面接觸的便是THE，一種粘性的，無溶劑，二組分或三組分的胺環(huán)氧漆。含不銹鋼碎片，玻璃碎片和碳化硅的耐磨防腐材料。它適用于旋風(fēng)式除塵器，化學(xué)工藝容器，甜菜制漿桶等。也可用于強(qiáng)化泵葉輪的易磨損區(qū)，容易受撞擊、易磨損的外包裝。本品涂布厚度以1．5～4mm為宜。通常情況下，涂布厚度不薄于1毫米，但可以加厚至任意預(yù)期厚度，必須注意避免明顯的發(fā)熱致使溫度升高。在表面溫度為80℃到400℃之間時進(jìn)行施工。表面溫度應(yīng)該比露點(diǎn)高50℃，相對濕度不超過90%。建議檢查氨霜。如果出現(xiàn)可疑的外觀或環(huán)境溫度超出上述限制范圍，則應(yīng)進(jìn)行氨霜測試。為達(dá)到最佳效果，其表面底材噴砂至瑞典標(biāo)準(zhǔn)AS 2．5級，表面粗糙度為75微米。如果不能進(jìn)行噴砂，則光滑的表面需進(jìn)行打毛和割痕，以形成合適的粗糙度。在此條件之下，可能降低其粘附力。在所有無需油漆粘附的表面，必須使用隔離劑。盡管本品具有極好的冷固化特性，但二次固化能提高產(chǎn)品效果。在200℃時，復(fù)涂時間最長為12小時，最短為1小時（涂料厚度為2毫米）。不同溫度下，復(fù)涂時間不同，溫度越高復(fù)涂的時間越短，溫度越低復(fù)涂時間越長。胺霜可能破壞內(nèi)部油漆的粘附。與罐體連接的管道在管道外還多加了一層由PPA、EPI、THE組成的保護(hù)膜。

圖2 處理好的管道

圖3

4 結(jié)語

我們做好防腐層后，發(fā)現(xiàn)管口位置較厚，致使法蘭密封不嚴(yán)。因此還需對管口位置進(jìn)行減薄處理。所以這種防腐方法的薄弱環(huán)節(jié)就是在管口位置。

2016年5月脫硫事故漿液罐檢修，經(jīng)過1年的使用期，發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部防腐層良好，只是接口位置在拆卸過程中由于敲擊、碰撞導(dǎo)致部分脫落（如圖3）。事實(shí)證明該防腐防腐方式在含固率小于30%的石膏漿液系統(tǒng)中運(yùn)用較好，只是該材料不抗撞擊且價格昂貴，不建議大面積推廣使用。另外對于含固率大于30%的介質(zhì)中運(yùn)用效果還有待驗(yàn)證。為了保障脫硫事故漿液系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，建議每年做一次定檢修復(fù)。此種防腐方法簡單快捷，技術(shù)工藝較簡單，適合弱酸、含固率低的漿液管道的應(yīng)急修復(fù)。