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1、全面腐蚀控制 第26卷第4期2012年4月49浅谈特高温烟道烟囱的防腐（三）文/本刊特约撰稿人 欧阳自强1.11 PFA可焊接聚四氟乙烯塑料内衬方案整体FRP的烟囱再加外筒的方案，在美国新建烟囱采用的是最多的，但是在国内，很多烟囱已经建好，不可能把它拆了，再去做，再说就是单单整体烟囱的成本也是高的惊人，当然效果和年均维护费用还是很合适的。目前，在欧洲也建议在新建烟囱时采用整体FRP的方案，但是，根据实际情况的不同，在旧烟囱改造时，除宾高德方案、萨维真方案外，还有PFA可焊接聚四氟乙烯塑料内衬方案和玻璃钢挂片拼接方案。PFA内衬方案，全称为PFA可焊接聚四氟乙烯塑料内衬方案。PFA是四氟乙烯与全
2、氟丙基乙烯基醚共聚物，又称可溶性聚四氟乙烯，完全保持了聚四氟乙烯的优良性能，使用温度-180+260，具有良好的机械、电绝缘性能，突出的耐热性、低摩擦系数、难燃、低烟、耐候性，同时具有良好的热塑性。PFA板是由模压法制成的，质地均匀，表面平整光滑；颜色呈透明或半透明；厚度可根据要求在1mm40mm间变化。PFA内衬方案是采用一定厚度的可焊接聚四氟乙烯片材，在烟囱内壁进行固定，再用专用的焊接机，将相邻的2块PFA片材焊接成为一个整体，最后再用专用的保护帽将PFA固定螺钉保护起来。国内滨化集团热电厂脱硫塔确有采用PFA的案例。PFA内衬方案的优点：(1) 热塑性材料，表面光滑，不粘，不易积灰；(2
3、) 弹性好；(3) 耐腐蚀性能优异，尤其是高温下耐腐蚀性能优异；(4) 耐温达260，可耐温度骤变；(5) 焊接过程操作好的话，可把材料的内应力几乎全部消化；(6) 耐应力变化；(7) 相比一般的热塑性塑料，焊接性能更好；(8) 相比其他方案，焊接方案对环境温度要求不高，并且施工完的保养期几乎没有；(9) 使用寿命长。PFA内衬方案的缺点：(1) 成本太高了；(2) 施工焊接不易，目前国内这个行业的工人还很难具备这个水平，就是单单一个人的焊接培训费用就是好几万；(3) 焊接好之后和内筒的固定是靠螺钉的，螺钉和内筒的固定以及螺钉本身的耐腐蚀也是一个难点；(4) 专用的螺帽，也非完美无缝，这也是一
4、个风险；(5) 焊接的焊缝是最大的难点了。目前在国内，整体内部采用PFA的方案还极少，但是局部采用PFA材料，已经很多人在用了，少用点，还是用得起的，如牛腿部位。1.12 玻璃钢挂片拼接方案该方案原理很简单，就是预先做好一些耐腐蚀耐温的FRP板材，固定在烟囱内筒内，再用手糊方法去对接缝进行修缮。它是一种变相的FRP内筒方案，只是不能像整体FRP烟囱那样形成一个强大的整体。由于手工再去修缮接缝，因此，势必会遇到一些问题：（1）FRP板安装固定本身就是一个施工难点，那么高，要想完全固定好，不是件易事；（2）定位好了之后，手糊将树脂、纤维填充到玻璃钢板拼接间隙中去，这一操作对环境温度、工人的操作水平
5、等都提出了极高的要求；（3）尤其是同一圈下来最后两块板的间隙密封施工是个难点，收缩是最大的原因，接缝的施工好坏，直接决定最终是否发生渗漏；（4）周期较长，成本也很高。1.13 整体玻璃钢方案耐特高温之整体玻璃钢，国外做得较多些，尤其是设计经验以及实际案例，欧美已经形成了FRP烟囱或管道结构设计、制造和施工方面的标准，如美国的ASTM D 5364、ASTM RTP-1和英国的BS4994等。国内整体玻璃钢烟道烟囱的案例有，但是还是少数，国标也正在制定中，去年九月份国际复合材料展览会上就有国内的相关人士作过这方面国标征求意见讨论会，笔者也参加了。应该来讲，在目前钛金板复合钢板的成本居高不下情况下
6、，整体玻璃钢方案算一个较为完美的解决方案。将这一方案应用得最好的，案例也最多的是美国Ershigs公司。防腐蚀论坛 Anticorrosion ForumTOTAL CORROSION CONTROL VOL.26 No.4 APR. 201250整体FRP烟道烟囱选择的树脂是耐高温的酚醛型乙烯基酯树脂（需添加非卤素类阻燃剂）或阻燃型乙烯基酯树脂；纤维采用的是ECR无氟无硼无碱耐酸玻纤直接缠绕纱与单向布；并非采用传统的螺旋缠绕（因用此法制造的管两端过渡段缠绕角大、轴向强度不够），而是采用单向布提供轴向强度，径向强度仍采用环向缠绕；因管径大，以立式与卧式缠绕机2台现场制造。整体玻璃钢烟道烟囱相比
7、其他方案，具有轻质、高强、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和形状可设计性强等优点。成型后的玻璃钢结构层抗拉强度与普通钢材相当，但其容重仅为钢材的1/41/5。由整体缠绕成型工艺生产的玻璃钢排烟筒能够自承重，具备比耐硫酸露点钢更加优异的耐酸防腐性能，可以取消保温层，特别适合燃煤电厂脱硫不加GGH的湿烟囱运行条件。目前来说，烟塔合一的工艺应用越来越多，也给整体玻璃钢烟道烟囱带来了更多机会。烟塔合一之后，以乙烯基酯树脂为基材的，具有20mm厚的整体玻璃钢烟道烟囱足以承受相应的高温，该方案更从根源上解决了防腐、抗渗、耐温骤变、耐应力变化等问题。但笔者认为，该方案在实际应用中也存在如下几个问题
8、：（1）成本高。尽管较之钛合金复合钢板方案要低不少，但是较之砖板衬里方案还是要高出一大截。以目前悬挂式8mm普通钢板内衬国产玻化陶瓷砖的方案的10001100元/m2的工程造价来对比，则悬挂式20mm的FRP整体烟囱内筒的工程造价则至少要达到18002000元/m2（当然如果采用国内树脂和纤维，则会降低不少）；（2）老化现象。FRP材料在长期使用过程中会出现光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等老化现象，FRP的结构性能下降那是不可避免的；（3）高温下强度保持率问题。FRP在中低温下有优异的耐腐性能和结构性能，但随着温度的升高，其结构性能衰减很快，即使是高耐热的酚醛型乙烯基酯树脂，当使
9、用温度超过其热变形温度(HDT)后，树脂的结构性能会发生很大的改变。长期在特高温下使用，强度下降那是肯定的，因此，考察FRP材料在持续高温下的强度保持率是件必须要做的工作；（4）阻燃问题。在一定的条件下，聚合物都是可燃的。这也是国内外已经越来越多去设计采用阻燃型耐高温酚醛型乙烯基酯树脂的原因。在欧美，整体玻璃钢烟道烟囱的市场份额已经突破20%了，国内则刚刚起步，日后必有大的发展。以上文字多是技术角度来分析的，由于各种方案的工程价格都在变化，本身这个行业就是重防腐金字塔尖上的附加值极高的部分，唯恐笔误涉及到具体工程方之敏感报价，因此，笔者也不便在此详细对各方案的详细成本进行逐一对比，如有需要，朋
10、友们可在文章之外，和本人交流。笔者接触过该行业诸多业主及业主企业之工程师们，借此机会，谈一谈业主们的无奈。特高温烟道烟囱，尤其是电厂烟囱，为什么在业主们那里变成“一朝被蛇咬，十年怕井绳”的无奈之状呢。怎么造成的呢？还是前些年，找不到更好的方案，就拿KPI胶泥、OM涂料来做，等到出了问题，工程方又去和业主们推荐乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案以及相关砖板衬里衍生方案做，结果呢，在烟道还凑合，但是平移到特高温烟囱来呢，又出现了脱落等一系列问题，然后原来的工程方又去找业主们推荐下一个什么新的方案，周而复始！你我要是也是业主们，是不是也很无奈啊？归根到底，目前市场上的诸多方案，乃致主流的乙烯基玻璃鳞片胶泥
11、方案内衬，可以说都是追求短期利益，势必会导致后面的修补太多，你我要是业主，也是不会接受的。但是现在的问题是，我们都是业主，都不专业，听听这个工程公司吹吹自己的东西，又听听那家公司吹吹他们另一个东西，且市场上任何一家都叫着他们能保证，十年二十年不出问题，其实经历了KPI胶泥、OM涂料，乃致玻璃鳞片内衬的失败之后，你我其实已经都不会轻易相信这些个工程商们。尽管现在网络发达，但是工程领域其实还没有达到那么透明，任何来投标的工程公司都会拿出来的一堆案例，那肯定都是成功的，出了问题失败的（当然不一定是材料问题，有些是施工问题导致的），又有谁会拿出来呢，也不可能一个防腐蚀论坛 Anticorrosion
12、Forum全面腐蚀控制 第26卷第4期2012年4月51防腐蚀论坛 Anticorrosion Forum工程方做坏了，作为甲方业主的我们，也不可能就去网上或者行业会议上大肆宣扬某某工程公司的坏话，这就造成了最终你我这些甲方电厂业主们，尽管不能做到完全相信某一投标方，那也不得已，只能在来投标的公司中的其中几家中去选择一家，而实际上，行业的潜规则已经到了他们不拿质保金也能挣得盘满杯满了。受害的最终又还是我们业主们啊，无奈啊！2 结束语综上所述，特高温烟道烟囱的防腐，的确是较为难彻底解决的问题，别指望哪个公司能做出来又便宜又万能的材料，又会有万无一失的施工质量保障。在一个问题没有得到彻底解决之前，
13、还是需要大家一起静下心来去探讨问题解决的方向。只是国内行业的潜规则，导致最终该领域出现上面业主们无奈之景象。怎么去同时解决重防腐、抗渗、耐热、耐温骤变、耐冲击、耐应力这些棘手的问题，之前的OM，KPI，涂料也好，还是现在市场上九成以上使用的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案也好，还是“混元体”也好，都是能解决其中的某几个点，都不能很完美的全部解决。部分方案的确更合理些，但是成本居高不下，高附加值的部分都让出来给国外的材料商，更彰显国内高端重防腐行业的窘境。在一个问题，不能得到100%的完美解决时，或者说我们还没有能力去承受居高不下的工程价格时，那么我们就应该去想想，在现有较高性价比的方案基础上，怎么
14、去最大限度延长其使用寿命。任何方案，都不可一下子完全否定掉，当然也不能完全就相信它是万能的，因此，笔者建议甲方业主们、工程商、材料供应商、设计方四方应该更多沟通，坐下来针对甲方实际运行的工况，去综合判断选材和定方案，并且对以上不同方案相互借鉴，尤其是借鉴广义基材处理以及把线性膨胀系数做得更接近基材的类似思路，将这些思路应用到现在的占市场九成，但并非完美的主流乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案中来，兴许能达到意想不到的效果，具体可以从以下方向尝试：（1）广义的基材处理。混凝土基材需要在底漆上做文章，在渗透剂上做文章，在广义基材处理上做文章；（2）把现有胶泥涂层固化后的线性膨胀系数做得更小，更加接近基材
15、，可以在保证工艺可行性的前提下，在现有胶泥中适当添加：碳纤维、陶瓷粉、石英粉、金属鳞片等；（3）把现有胶泥做得收缩更小，韧性耐冲击更好，可以在保证固化工艺可行性前提下，在现有胶泥中适当添加：柔性纤维、热塑性粉末等；（4）把现有胶泥做得耐温更高，在保证耐腐蚀性能的前提下，使用高交联密度型特耐高温乙烯基酯树脂，同时还可以考虑添加耐高温有机硅树脂或助剂，尤其是对于底漆树脂，还需考虑其柔性兼顾；（5）尽量做到真空分散，摒弃现有馒抹施工方式，采用喷涂方式，减少人为影响因素，最大限度降低施工不良。（作者单位：上海新天和树脂有限公司；本文为连载，已连载完。）中含有很多的钙镁离子，很容易在传感器的外表面形成一
16、层水垢，水垢对很多的传感装置都有很大影响，此款产品可以避免一定的水垢厚度的影响，采用专门的软件算法最大程度的降低水垢干扰。参考文献1 童长飞. C8051F系列单片机开发与C语言编程M. 北京：北京航空航天大学出版社, 2005, 56-101. 2 尹勇, 王洪成. 单片机开发环境Vision2使用指南及USB固件编 程与调试M. 北京：北京航空航天大学出版社, 2004, 35-55. 3 李明生. 电子测量与仪器M. 北京：高等教育出版社, 2003, 1-10. 4 陈杰, 黄鸿. 传感器与检测技术M. 北京：高等教育出版社, 2002, 278-287. 5 施仁, 刘文江, 郑辑光. 自动化仪表与过程控制M. 北京：电子 工业出版社, 2003, 50-65.（上接第40页）
