一、火電廠防腐背景

我國是一個能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主的國家，能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致了較多嚴(yán)重腐蝕情況，形成了酸雨等污染情況。 燃煤火電引起的大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重，屬煤煙型污染，粉塵、二氧化硫(S02）、氮氧化物（NOx）是大氣中的主要污染 火電廠是一個復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，除了由于燃煤引起的嚴(yán)重大氣腐蝕外，它還涉及到各類儲罐 內(nèi)壁腐蝕，循環(huán)水管外壁和內(nèi)壁、高溫絕熱部位等，以及腐蝕環(huán)境最為惡劣的煙氣脫硫系統(tǒng)(FGD)

大氣腐蝕環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)

力發(fā)電站使用的燃料有重油和煤炭等，在運(yùn)行過程中，會釋放出大量硫化物等腐蝕性氣體 與空氣中的水汽或雨水相結(jié)合形成酸性溶液。煤灰在鋼結(jié)構(gòu)上面的沉積，會形成電解質(zhì)，加 速鋼結(jié)構(gòu)的電化學(xué)腐蝕。因此，火力發(fā)電站的防腐蝕冋題就成為了生產(chǎn)與維護(hù)的重要內(nèi)容之一 電廠中，處于大氣腐蝕環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)主要涉及到

（1）鍋爐鋼結(jié)構(gòu)

（2）主廠房鋼結(jié)構(gòu)

（3）輸煤系統(tǒng)：卸煤機(jī)、堆取料機(jī)、吊機(jī)和輸煤棧橋

（4）管道外壁

（5）管道內(nèi)壁

這些大氣環(huán)境下的腐蝕等級，由于處于火電廠的腐蝕環(huán)境中，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)“鋼結(jié)構(gòu)的防腐 蝕凃料系統(tǒng)的腐蝕保護(hù)”ISO12944-2，可以確定為高等級的環(huán)境C4級別。

一、引用標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文等；

《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GB50212-2002）

《涂裝前鋼材表面腐蝕等級和除銹等級標(biāo)準(zhǔn)》 （GB8923-1988）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程、安全管理規(guī)則》 （GB6514-1995）

《防腐蝕涂料的質(zhì)量要求》 （GB6514-1991）

《涂料作業(yè)安全規(guī)程、油漆工藝安全及其通風(fēng)凈化》 （DJ/T6931-1999）

《工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （HGJ229-91）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂裝前處理工藝安全》 （GB7692-87）

《建筑施工場界噪聲限值》 （GB12523-90）

ISO9001質(zhì)量管理體系文件

ISO14001環(huán)境管理體系文件

GB/T28001職業(yè)健康和安全管理體系文件

一、設(shè)計(jì)依據(jù)

環(huán)境條件:大氣環(huán)境對建筑鋼結(jié)構(gòu)長期作用下的腐蝕性等級可按表 1 確定。

在火力發(fā)電廠內(nèi)布置主要設(shè)備和輔助設(shè)備的廠房稱為火力發(fā)電廠的主廠房。主廠房結(jié)構(gòu)體系受理復(fù)雜、荷重巨大、平面和空間尺寸大、結(jié)構(gòu)自重大?；鹆Πl(fā)電廠使用的燃料有重油和煤炭等，在運(yùn)行過程中，會釋放出大量硫化物等腐蝕性氣體，與空氣中的水汽或雨水相結(jié)合形成酸性溶液。煤灰在鋼結(jié)構(gòu)上面的沉積，會形成電解質(zhì)，加速鋼結(jié)構(gòu)的電化學(xué)腐蝕。

沿海城市的火電廠，其主廠房所處的環(huán)境為高鹽度、高濕度與高腐蝕性的海洋環(huán)境，其環(huán)境等級為C5，這就要求主廠房鋼結(jié)構(gòu)的整體防腐年限要達(dá)到10～15年以上，且耐久性要高?？筛鶕?jù)GB/T30790.5選擇出較佳的鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料體系，同時(shí)也要要求干膜的厚度較少要達(dá)到300um，夢能石墨烯重防腐涂料符合此工況的要求。

表1：無防火需求的主廠房采用石墨烯涂料技術(shù)

表2：有防火需求的主廠房采用石墨烯涂料技術(shù)

表3：管廊/電纜支架采用石墨烯涂料技術(shù)

火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備采用鋼結(jié)構(gòu)，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)平臺其處于惡劣的腐蝕環(huán)境下。火力發(fā)電廠使用的燃料有重油和煤炭等，在運(yùn)行過程中，會釋放出大量硫化物等腐蝕性氣體，與空氣中的水汽或雨水相結(jié)合形成酸性溶液。煤灰在鋼結(jié)構(gòu)上面的沉積，會形成電解質(zhì)，加速鋼結(jié)構(gòu)的電化學(xué)腐蝕。因此，火力發(fā)電廠鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕問題就成為了生產(chǎn)與維護(hù)的重要內(nèi)容之一。

腐蝕就是鍋爐鋼結(jié)構(gòu)平臺和我周圍環(huán)境發(fā)生作用二被破壞的現(xiàn)象。鍋爐用的主要材料鋼是由鐵煉成的，二鐵則是砸高爐中用焦炭中的碳對赤鐵礦還原而得到的，鍋反應(yīng)在極高溫下發(fā)生，最終產(chǎn)物和最后得到的鋼是不穩(wěn)定的，當(dāng)鋼暴露于潮濕及有氧氣的環(huán)境中時(shí)，容易產(chǎn)生氧化。

表1：鍋爐鋼結(jié)構(gòu)平臺采用石墨烯涂料技術(shù)

表2：常溫(低于120℃)管道采用石墨烯涂料技術(shù)

表3：中溫（120℃~200℃）管道采用石墨烯涂料技術(shù)

表4：高溫（200℃~650℃）管道采用石墨烯涂料技術(shù)

輸煤系統(tǒng)是火電廠的主要輔助系統(tǒng)之一，具有設(shè)備種類多、運(yùn)行和控制方式獨(dú)特的特點(diǎn)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，火力發(fā)電廠裝機(jī)容量不斷增大，輸煤系統(tǒng)能力也從每小時(shí)幾十噸增大到幾千噸，這種運(yùn)量的突變，給輸煤系統(tǒng)設(shè)備的防腐增加了很大壓力，過去在中、小型火電廠輸煤系統(tǒng)使用的幾種傳統(tǒng)的設(shè)備防腐蝕方法，已經(jīng)無法滿足大型火電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)備的需要，因此，腐蝕的問題，長期影響著輸煤系統(tǒng)設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，夢能科技就輸煤系統(tǒng)的腐蝕問題，制定一個油性、水性涂料防腐方案。

由于煤中含有硫和硫化物（SO2、SO3），在溫度變化的條件下與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，生成硫酸和亞硫酸，當(dāng)與金屬材料直接接觸時(shí)，將嚴(yán)重腐蝕金屬的表面，加上輸煤系統(tǒng)周圍惡劣環(huán)境和空氣中多變的溫度、濕度以及輸煤系統(tǒng)設(shè)備間斷運(yùn)行的特點(diǎn)，更加劇了腐蝕的速度，嚴(yán)重時(shí)造成金屬表面起殼和凹凸不平，運(yùn)行中又大面積脫落，影響設(shè)備的使用壽命。

表1：輸煤棧橋鋼結(jié)構(gòu)采用石墨烯涂料技術(shù)

表2：干煤棚采用石墨烯涂料技術(shù)

一、淡水循環(huán)水管

循環(huán)水管的內(nèi)壁，淡水河海水的腐蝕特點(diǎn)有很大的不同。鋼質(zhì)埋地水管在淡水中的腐蝕主要是氧化極的電化學(xué)腐蝕，淡水中氧的存在是導(dǎo)致鋼鐵腐蝕的根本原因。腐蝕過程主要受氧向金屬表面擴(kuò)散過程所控制。與海水相比，淡水含鹽量相當(dāng)?shù)停瑢?dǎo)電性差，因此淡水腐蝕比海水腐蝕要小很多。

埋地循環(huán)水管的外壁腐蝕主要是土壤腐蝕。土壤是多項(xiàng)物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，顆粒間充滿空氣、水和各種鹽類，使土壤具有電解質(zhì)的特征。循環(huán)水管外壁的表面狀態(tài)，管道缺陷、夾雜的不均勻物質(zhì)，與土壤接觸時(shí)，就會形成電極電位差而構(gòu)成電池腐蝕。土壤本身的性質(zhì)差異，可以形成很大的電位差構(gòu)成宏電池腐蝕。

表1：循環(huán)水管（淡水）內(nèi)壁

表2：循環(huán)水管（淡水）埋管外壁、頂管外壁

二、海水循環(huán)水管

海水循環(huán)水管由于長期接觸海水，面臨復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，其腐蝕特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先，海水成分復(fù)雜，含有高濃度的氯化鈉及其他鹽類，這些鹽分會加速金屬的腐蝕過程。此外，海水中溶解氧含量較高，特別是在流動狀態(tài)下，充足的氧氣供應(yīng)會促進(jìn)金屬表面的氧化反應(yīng)，加快腐蝕速率。海水中還存在各種微生物和藻類，它們會在管壁上形成生物膜，改變局部環(huán)境，導(dǎo)致局部腐蝕。

其次，流動狀態(tài)對腐蝕有顯著影響。高速水流會沖刷管壁，導(dǎo)致機(jī)械磨損和沖蝕腐蝕；低速水流則容易造成沉積物堆積，形成垢下腐蝕。溫度變化也是重要因素，溫度升高會加快化學(xué)反應(yīng)速率，包括腐蝕反應(yīng)，同時(shí)高溫還會降低防腐涂層的耐久性。局部腐蝕現(xiàn)象較為常見，如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和垢下腐蝕，這些腐蝕類型通常發(fā)生在管壁上的特定區(qū)域，導(dǎo)致嚴(yán)重的局部損壞。

此外，異種金屬接觸時(shí)會產(chǎn)生電偶效應(yīng)，導(dǎo)致電位較低的金屬加速腐蝕。殘余應(yīng)力和外加應(yīng)力也會增加材料的應(yīng)力腐蝕傾向。為了應(yīng)對這些腐蝕特點(diǎn)，可以采取多種防腐措施，如選擇耐腐蝕性能好的材料（如不銹鋼、鈦合金）、使用耐腐蝕涂料或襯里、采用陰極保護(hù)技術(shù)、合理控制流速、定期清洗管道以及定期監(jiān)測和維護(hù)。通過綜合應(yīng)用這些措施，可以有效延長海水循環(huán)水管的使用壽命，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

表4：循環(huán)水管（海水）內(nèi)壁

表5：循環(huán)水管（海水）外壁

一、冷卻塔的防腐蝕要求

冷卻塔的腐蝕包括鋼筋混凝土和鋼鐵構(gòu)件的腐蝕。

雙曲線冷卻水塔的混凝土部件，包括涼水塔壁、風(fēng)筒、梁柱、集水池、隔油池等，其腐蝕狀況表現(xiàn)為混凝土層疏松、掉皮、甚至露筋，或者因?yàn)闆_刷、冬天凍融破壞導(dǎo)致混凝土壁內(nèi)空隙加大而使腐蝕加強(qiáng)，以及微生物腐蝕，最終導(dǎo)致冷卻塔的失效。

冷卻塔對防腐蝕涂料的要求：

（1）與混凝土表面有良好的附著力。

（2）涂料的良好耐水性、耐水沖刷、噴淋和飛濺。

（3）防腐蝕性能優(yōu)良

海水冷卻塔涂裝范圍劃分如下表：

冷卻塔運(yùn)行后，表濕區(qū)混凝土表面處于流動、噴涌、飛濺、溢流等動態(tài)海水環(huán)境中，涂層表面要求耐海水、耐鹽霧、耐堿、耐沖擊、耐磨。

表干區(qū)混凝土涂層，防腐蝕涂料應(yīng)具有較強(qiáng)的防腐蝕性能和耐候性，保光，保色性能好，抗裂性好。

二、冷卻塔內(nèi)壁采用石墨烯油漆技術(shù)

夢能科技根據(jù)電廠冷卻塔長效防腐年限設(shè)計(jì)要求，結(jié)合數(shù)十年來在各地的電廠防腐經(jīng)驗(yàn)，做出相應(yīng)的防腐配套，施工工藝與質(zhì)量控制方案，以全面達(dá)到保護(hù)電廠冷卻塔抵抗腐蝕介質(zhì)侵蝕的長效防腐及美觀耐久效果。

三、冷卻塔外壁采用石墨烯油漆技術(shù)

夢能科技根據(jù)電廠冷卻塔長效防腐年限設(shè)計(jì)要求，結(jié)合數(shù)十年來在各地的電廠防腐經(jīng)驗(yàn)，做出相應(yīng)的防腐配套，施工工藝與質(zhì)量控制方案，以全面達(dá)到保護(hù)電廠冷卻塔抵抗腐蝕介質(zhì)侵蝕的長效防腐及美觀耐久效果。

一、脫硫脫硝塔防腐方案

從脫硫塔的運(yùn)行工況簡介可以看出，脫硫塔在使用過程中，包含了高溫?zé)煔?、低溫?zé)煔?種溫度條件的劇烈變化；包含了中強(qiáng)堿性物質(zhì)、強(qiáng)酸性物質(zhì)的雙重腐蝕環(huán)境；還包含了顆粒型物質(zhì)、液體和氣體的強(qiáng)力沖刷作用，是一個十分復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。

在實(shí)際應(yīng)用中，脫硫塔噴淋管為玻璃鋼材質(zhì)，收到石灰水純度和內(nèi)含顆粒物質(zhì)磨損的影響，噴淋管易出現(xiàn)過量磨損而穿孔，易受到內(nèi)部物質(zhì)的結(jié)垢而堵塞，導(dǎo)致噴出霧化效果不佳，影響脫硫效率；下部采用的丁基橡膠防腐蝕層，其最高耐溫性能為110℃，而時(shí)間運(yùn)行過程中，原煙氣（待脫硫煙氣）溫度一般為110℃～160℃，經(jīng)常導(dǎo)致原煙氣入口部位被燒焦，上部玻璃鱗片防腐蝕區(qū)域，由于噴淋管的問題而導(dǎo)致該區(qū)域溫度變化較大，也包含防腐蝕施工質(zhì)量問題，經(jīng)常出現(xiàn)玻璃鱗片層脫落；部分電廠用燃煤中含氟量較高，導(dǎo)致玻璃鱗片層過快地被腐蝕穿孔。

表1：脫硫脫硝系統(tǒng)內(nèi)壁采用石墨烯油漆技術(shù)

表2：脫硫脫硝系統(tǒng)內(nèi)壁采用石墨烯油漆技術(shù)

二、煙囪防腐方案

電廠脫硫脫硝塔防腐中常見的首要設(shè)備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風(fēng)機(jī)等首要設(shè)備，在脫硫泵、吸收塔、煙道、煙囪等部位的防腐蝕、防磨作用顯著。脫硫塔防腐首要是利用了玻璃鱗片能夠阻撓水蒸氣和化學(xué)溶劑對基底物質(zhì)的腐蝕。

并且它會構(gòu)成一種熱安穩(wěn)層，這樣能夠避免脫硫塔襯底的裂解和掉落，還有它的耐溫性較好，熱膨脹系數(shù)小，并且還擁有著抗磨損的功能。脫硫要求防腐涂料涂層一起具有既有高溫?zé)煔獾母g、煙氣粉塵的沖突腐蝕、噴淋堿液腐蝕、噴淋液沖突沖擊、煙氣冷凝液的腐蝕、溫變資料疲憊損耗、脫硫塔的轟動等理因數(shù)。

對脫硫塔煙道防腐涂層具有很高的功能要求，所以做好脫硫塔內(nèi)壁防腐腐蝕是關(guān)系到脫硫基材和脫硫設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、資料能否過渡損耗，節(jié)省本錢進(jìn)步生產(chǎn)率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

并且還在脫硫過程中，又具有酸堿價(jià)質(zhì)替換的特性，因而設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻，防腐條件要求比較嚴(yán)苛涂層的驚人的抗高溫?zé)煔狻⒖姑摿驘煹览淠g作用，耐高溫、硬度高耐磨、耐酸耐堿、膨脹系數(shù)好，運(yùn)用能夠達(dá)10年以上。

表3：鋼制煙囪內(nèi)壁200℃

表4：鋼制煙囪外壁80℃