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烟囱防腐
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国电库车电厂2 × 135 MW 机组烟气脱硫工程采用湿法脱硫工艺,不设置GGH,采用对烟囱内壁贴泡沫玻璃砖的方式进行防腐处理。本工程共一根烟囱,为单管钢筋混凝土烟囱,耐酸砖内衬。烟囱总高度为150 m,顶部出口外筒直径为6 m,内筒出口直径为4. 5 m,内部防腐面积约为4 400 m2。烟囱防腐采用内衬泡沫玻砖,介绍了泡沫玻璃砖性能,施工工艺及注意事项。

1 施工材料介绍

目前,国内主流烟囱防腐工艺,主要分为涂料类、泡沫玻璃砖、玻化陶瓷砖、金属类( 钛、镍等) 、FRP 玻璃钢等。经技术、经济比较分析,本次烟囱防腐采用泡沫玻璃砖,防腐所需材料主要包括: 耐酸硼硅泡沫玻璃砖、耐酸粘结剂、底层涂料耐酸胶泥等。

1. 1 泡沫玻璃砖

泡沫玻璃砖是一种特殊的低膨胀高强度非金属材料。泡沫玻璃的水气渗透性为0. 00,100% 密闭气泡,是具有100%防水效果的轻质保温材料,其技术参数见表1。泡沫玻璃砖技术参数泡沫玻璃砖作为烟囱防腐的主流材料之一,具有热膨胀系数低、容量低、对烟囱影响小等特点。泡沫玻璃的热膨胀系数9. 0 × 10 - 6 /℃,为所有保温材料中最低的。泡沫玻璃容重低,每平米承重约10 kg,几乎不会因材料增加荷载值而对烟囱产生任何的不利影响。本工程所用泡沫玻璃砖几何尺寸为150 × 230 × 51 mm,该厚度对烟囱内径的变化只有0. 1 m 左右,根据经验完全可以忽略材料防腐后内径变化对烟气抬高的影响。泡沫玻璃是以无机硅酸盐材质和独立的封闭微小气孔,产品还具有强度高、导热系数小、耐酸耐碱等特点。

1. 2 耐酸粘结剂

耐酸粘结剂是一种高分子有机粘结剂,有较好的防油防震性、耐老化、无腐蚀、耐深冷和高温、粘结强度高等特点,其主要工艺指标见表2。烟囱玻璃钢耐酸粘结剂性能参数

1. 3 底层涂料

底漆要求与混凝土具有良好的粘结性,厚度不小于0. 1 mm,其主要工艺指标见表3。

烟囱防腐底层涂料指标

2 施工工序及施工准备

2. 1 施工工艺流程

泡沫玻璃砖施工工艺: 施工准备→作业平台安装→高压水喷洗或喷砂处理→筒壁基层处理→筒壁粘贴泡沫玻化砖→吊篮拆除→筒底基层处理→筒底粘贴泡沫玻璃砖→起吊设施拆除→封闭通道。

2. 2 施工准备

根据烟囱防腐工程实际情况,认真进行施工准备,确保各项工作落到实处,建立相应的一整套施工组织制度和完善的管理体系,对项目的施工全程进行严格控制和管理。

2. 2. 1 施工人员

对于施工人员的管理,需注意以下几点: 施工人员必须在烟囱停运前10 天到达现场,办理有关手续,进行安全培训,报批相关的施工组织措施、作业指导书、安全措施,查验相关资质等; 项目开工前,组织所有施工人员学习有关的工艺规范、技术标准; 由于烟囱防腐一般工期较紧,需24 h 不间断施工。因此,将工程施工人员分四组,采用三班二运转制进行施工,确保工程的进度。

2. 2. 2 施工机械及材料

设备准备阶段,所有施工机械、材料进厂后,需要经过相关检验后,方可投入工程施工。本工程主要施工机械包括高压水冲洗设备、脚手架、检测仪器( 水平仪、测厚仪、吸附式温度计等) 、施工开降机、卷扬机、电焊机、轴流风机及切割机等。

2. 2. 3 作业平台

先搭建脚手架,再安装作业平台( 电动吊蓝提升机) 。在烟囱积灰平台底部锥形漏斗向下至0 m处位置采用满堂钢管脚手架,上铺脚手板,底下平铺安全网一层,密封。作业平台主要由三部分组成: 顶部支撑件、人货运输平台、施工作业平台。顶部支撑横梁为烟囱的顶部放置4 根工字钢,工字钢与烟囱顶部的预埋件相焊接,工字钢的主要作用为施工作业平台与人货运输平台的支撑。人货运输平台功能为运输施工人员及施工材料。施工作业平台由厂家成品直接使用,由钢制围圈、圆环形内框架、杆件采用高强度螺栓进行连接,部分焊接固定。吊蓝提升机为特种设备,必须由经过有关部门培训合格的具有上岗证书人员,依据规程进行安装操作。使用前必须经过负载试验,验收合格。

3 施工方案

烟囱防腐施工,主要分为烟囱内部表面清理、表面局部修补、刷底涂、粘贴泡沫砖等过程。,施工各阶段时间安排为烟囱内壁清洗时间占总方施工时间的7%,烟囱内壁修补占8%,刷底涂占5%,烟囱内壁贴砖占80%。

3. 1 烟囱内壁表面清理

烟囱内壁表面采用高压水清洗,使用经过油水分离处理的压缩空气将高压水从喷嘴中高速喷出,利用带有压力的高速磨料与内壁接触时产生摩擦和冲击,来清除烟囱表面。该法可同时使烟囱表面获得一定的粗糙度,以利底涂的附着。高压水冲洗后,内壁应洁净无油,无开裂、起砂、脱壳、蜂窝麻面。至下道工序施工前,内壁表面应该60% ~ 80% 干燥,在20 mm 深度内的含水率小于6%。如果在修补前烟囱内壁湿度达不到要求,应进行压缩空气吹扫或自然风平,以确保修补和底涂质量。项目工期较紧时,建议烟囱内壁采用喷砂处理。烟囱内壁清洗后,

要求为表面无粉煤灰和陶土砖疏松层残留。

3. 2 表面局部修补

检查烟囱内衬表面,在耐火砖有松动、脱落或凹陷部位,用耐酸胶泥修补,镘刀砌实刮平,平整度要求为≤2 ~ 3 mm/m2。

3. 3 刷底涂

配制底涂、底胶及粘合剂的容器及工具应清洁、干燥,粘合剂应根据施工用量配置,并在3 h 内用完。施工过程中如发现凝结块等现象时,不得继续使用。施工环境适宜温度为5 ~ 30℃,相对湿度不宜大于80%。冬季施工应采取加热保温措施,但不能采用明火和蒸汽法直接加热。

3. 4 粘贴泡沫砖

首先,在基层表面上抹一层1. 5 mm 厚的粘合剂,在要安装的泡沫玻璃砖的底部和各边均抹上一层粘合剂,厚度控制在1. 4 ~ 1. 6 mm。然后,将泡沫玻璃砖粘贴到衬砌的位置,并前后上下移动挤压以消除泡沫玻璃砖与衬基之间的空隙。粘合剂的厚度

与各砖的缝隙应控制在2. 6 ~ 3. 0 mm。当预期要停工时,将已安装好内衬的衬基上和边缘处多余的粘合剂去掉,复工后再继续安装泡沫玻璃砖。粘贴泡沫砖要求: 烟囱内不平整深度大于5 mm 处,采用耐酸胶泥修补; 基层表面应干燥、清洁、无浮尘、无油污; 对于主要部位应先进行试排,按尺寸进行切割,再将涂层表面的灰尘以及浮砂清理干净,找好垂直水平线方可进行粘贴。工程验收合格后,先将作业平台送到烟囱底部,将平台拆除,然后拆除钢丝绳和烟囱顶部大梁。

4 注意事项

4. 1 烟囱内部处理

烟囱内部处理注意事项为: 检查烟囱内部耐火砖是否有松动、脱落,如有风化、松动、脱落或有凹起的部位,采用耐温、耐酸胶泥用镘刀砌实刮平; 适宜施工温度为5 ~ 35℃; 对衬里含水率要求不高,不大于6%,可在微湿的表面进行施工; 凸出砖块机械打磨后,要求达到阴角圆弧过渡R > 10 mm 以上,阳角圆弧过渡R > 5 mm 以上; 内衬处理后基体应平整密实,衬里表面无缺陷; 涂抹底涂时,应按一定的方向由上向下顺序连续进行。

4. 2 粘贴泡沫砖

粘贴泡沫砖注意事项为: 泡沫玻璃砖上的粘合剂涂抹后,与涂在基材表面的粘合剂完全紧密粘结是十分重要的,在泡沫玻璃砖与基衬表面之间不应有空隙; 砖与砖之间环缝为联缝,纵缝应错缝排列,错缝宽度为砖宽的1 /2,最小不得小于1 /3; 粘贴施工时,应从支承托架开始往上粘贴的顺序进行。连续粘贴的高度不宜过高,应与粘合剂的固化程度相适应,以免下层砖发生错位或移动; 砖缝必须填满压实,不得有空隙,多余的粘合剂用刮刀清理干净,并保证砖缝的密实。否则,若砖与砖之间存在缝隙,烟囱运行一段时间后,可能会出现泄漏、腐蚀烟囱壁等

情况,需特别加以重视。

5 结语

湿法脱硫烟囱具有腐蚀环境苛刻、防腐工程量大、内衬腐蚀维修困难等特点。为保证烟囱结构的安全、有效、长期、稳定运行,涉及到基础构件设计、防腐蚀构造设计,材料选择、现场施工等诸方面。而泡沫玻璃砖的热膨胀系数低、容重低、化学性能稳定等特点,特别适用于烟囱防腐工程。


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