1、引言

    火電廠濕法煙氣脫硫環(huán)保技術（FGD）因其脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術成熟、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)周期長、負荷變動影響小、煙氣處理能力大等特點，被廣泛地應用于各大、中型火電廠，成為國內(nèi)外火電廠煙氣脫硫的主導工藝技術。但該工藝同時具有介質(zhì)腐蝕性強、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強、設備防腐蝕區(qū)域大、施工技術質(zhì)量要求高、防腐蝕失效維修難等特點。因此，該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期安全運行的重點問題之一。而國內(nèi)外長期工程的實踐表明，乙烯基樹脂鱗片材料是一種可靠的內(nèi)襯防腐蝕材料，尤其適用在FGD裝置中。

    隨著國內(nèi)大量脫硫環(huán)保公司的涌現(xiàn)，脫硫技術逐步成熟，脫硫效率在不斷提高，大量的電廠脫硫成功案例也見諸于媒體。與此同時市場競爭（包括防腐蝕施工分包市場）愈來愈激烈，單位造價也越來越低，工程的技術保障程度尤其是防腐蝕襯里技術要求在不斷降低，從而導致了一些非正常的情況出現(xiàn)：如在運行了1年左右，就發(fā)生了高溫煙道鱗片襯里的脫層等；甚至一些FGD脫硫裝置在投入運行6個月不到的時間內(nèi)，就相繼出現(xiàn)內(nèi)襯防腐蝕失效（脫層、穿孔等）的情況。作者所在公司曾先后受邀參與了近10個在1-3年前投入運行的FGD脫硫裝置、煙道等防腐蝕失效的現(xiàn)場診斷和檢測、修復方案的制定、修復施工的現(xiàn)場監(jiān)督和指導等工作。本文對遇到的工程應用中出現(xiàn)的防腐蝕失效情況進行了分析，并提出了解決對策，以期望在后續(xù)FGD的工程設計、選材、施工和使用中避免再出現(xiàn)類似的質(zhì)量隱患，對業(yè)主、脫硫設計、防腐蝕襯里施工、材料供貨等諸方面起到借鑒作用。

    2、濕法煙氣脫硫裝置的防腐蝕失效情況分析

    這幾年的FGD實際運行中發(fā)現(xiàn)的防腐蝕失效案例，具體有以下幾下表現(xiàn)：不耐腐蝕、與鋼結(jié)構基礎脫層、穿孔等情況。這些失效情況的出現(xiàn)，其原因是多方面的，它涉及到工程設計、材料選擇及施工、裝置運行及維護等因素，下面就失效的可能性加以分析。

    2.1基礎結(jié)構設計

    目前國內(nèi)FGD脫硫裝置的基礎結(jié)構絕大部分是鋼結(jié)構，只有部分電廠的少部分煙道結(jié)構是采用混凝土的。而在鋼結(jié)構基礎設計中，由于沒有充分考慮內(nèi)襯材料的特性，因強度和結(jié)構設計等方面的欠缺而導致最后的防腐蝕失效，已在國內(nèi)的幾個脫硫工程出現(xiàn)了。

    在鋼結(jié)構裝置中，若采用鱗片襯里結(jié)構，襯層在下述條件下易產(chǎn)生震顫疲勞破壞：一是煙道等結(jié)構設計強度、剛性不足，特別是煙道布置受環(huán)境所限，其彎道、過流截面變化較大時，高速流動的煙氣在煙道中過流時會因彎道及過流截面變化的影響，產(chǎn)生較大的壓力變化，形成不穩(wěn)定流動，導致煙道結(jié)構震顫，使本來就高溫失強的襯里形成疲勞腐蝕開裂，嚴重時形成大面積剝落。二是在煙道結(jié)構強度設計時，出于結(jié)構補強需要，采用細桿內(nèi)支承補強，當高速流動的煙氣在煙道中過流時，因煙氣沖擊壓力作用引發(fā)支承細桿抖動變形，導致支承桿與煙道壁焊接區(qū)襯層開裂。

    國內(nèi)外的有關FGD裝置的設計要求及經(jīng)驗表明，鋼結(jié)構設計應有足夠的強度，而在國內(nèi)的一些FGD裝置中，由于設計經(jīng)驗或者成本上的因素考慮，鋼結(jié)構的厚度均較薄，在筆者經(jīng)歷的幾個工程中，有時發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構的厚度不到5mm，局部區(qū)域甚至只有3mm，而實際運行時的震顫幅度甚至達到5度（一般要求不能大于3度），這樣的結(jié)構強度是肯定是不夠的，在有人員行走踏踩即可明顯感覺到煙道結(jié)構震顫。

    由于場地等限制性因素，在煙道的設計上又采用了多彎道、變截面結(jié)構，從而導致最后鱗片襯里的脫層等質(zhì)量隱患。為了避免以上的質(zhì)量隱患，可以考慮以下對策：

    1、要求提高鋼結(jié)構的強度設計要求，包括可以采用支撐桿的措施等；

    2、在設計中考慮一些其它因素，使氣流速度盡量平緩，比如彎道等不能太多或者更加平緩的彎道設計；

    3、為了更好的防止局部的質(zhì)量事故（脫層等情況）的蔓延與擴散，在一些部位采用膨脹節(jié)連接方式，如在進口煙道與吸收塔之間增加一膨脹節(jié)（至少亦應增加一連接法蘭），作用有二。一是利用膨脹節(jié)的柔性連結(jié)松弛煙道震顫應力，使其對襯層的破壞性減少；二是利用膨脹節(jié)的法蘭連接，使煙道襯層與吸收塔襯層分斷，避免襯層延伸剝離破壞的形成。

    4、在需要支撐桿時，應該將內(nèi)支撐結(jié)構改為外支撐結(jié)構，且結(jié)構強度及剛性應符合相關設計標準規(guī)定，在拐彎區(qū)及導流板應適當增加厚度或增加支承補強筋排列密度，導流板聯(lián)接支承最好放置在外框架上，而不是直接焊接在煙道壁上，以避免因?qū)Я靼逭痤澮l(fā)煙道壁震顫，導致內(nèi)襯層疲勞剝離。

    5、正如上面所述，結(jié)構的震顫是不可避免的，同時在已施工安裝回畢的基礎上進行后續(xù)的鱗片施工時，由于不能對基礎進行返工的前提下，提高鱗片材料（底涂）與鋼結(jié)構的基礎的粘接性是尤其重要，這也可能是一些工程中唯一現(xiàn)實、可行的措施。

    而在采用混凝土基礎結(jié)構時，尤其在原煙氣煙道，由于長期的高溫煙氣作用下，混凝土結(jié)構發(fā)生開裂等現(xiàn)象報道，從而導致在混凝土基礎上鱗片襯里結(jié)構也受到破壞，筆者認為，若采用混凝土結(jié)構，這種情況是不可避免發(fā)生的。

    2.2鱗片材料

    在防腐蝕工程項目中，防腐蝕材料的本身特性是關乎最后質(zhì)量的一個關鍵因素。而在這幾年中，隨著國內(nèi)FGD裝置的大量興建和市場容量的不斷擴大，大量公司進入FGD防腐蝕用材料（乙烯基鱗片）的生產(chǎn)，使得市場競爭越來越激烈，與此同時一些廠家在沒有任何技術研發(fā)支持、沒有檢測條件、沒有應用背景和沒有技術服務的情況下，貿(mào)然生產(chǎn)鱗片材料，并采用低價手段，在一些FGD項目中得到應用，導致在不到半年的應用中就出現(xiàn)了質(zhì)量問題，在市場中可以查到大量的失效案例，包括開裂、脫層等。目前適合于FGD裝置的鱗片類內(nèi)襯材料、施工及驗收的國家標準尚在制定中，而已有的行業(yè)標準與國外同類標準相比較，存在著技術要求過低、質(zhì)量指標不全等明顯不足。因此在目前的條件下，對鱗片材料基本特性的確立顯的尤為重要。而對于業(yè)主或脫硫環(huán)保公司而言，選擇技術過硬、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品可靠、有技術支撐能力的材料廠家就相當重要。在鱗片材料的基本特性中，我們可以從下面幾個方面進行考慮和選擇