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特高温烟道烟囱的防腐必须要兼顾防腐性、耐特高温性、抗渗透、柔韧性、耐温骤变、耐应力骤变、高温下的粘结性能等,目前国内基本上以乙烯基玻璃鳞片胶泥对烟道、烟囱进行防腐。乙烯基玻璃鳞片胶泥在遇到锅炉烟气系统出现特殊工况,排放烟气温度较高时(>200℃)应用就会存在一定的问题,而这种高温工况还不止是出现在特殊工况条件,电厂、锅炉厂、烧结厂的原烟道和烟囱烟气温度能瞬间高温达200℃以上,有的甚至能达700℃,长期运行温度也接近180℃,加之烟囱、烟道材质一般为钢制或混凝土材质,在温度骤变的情况下,不同材质的烟道、烟囱形变也是不同的,因此乙烯基玻璃鳞片胶泥在面对如此复杂的温变和形变工况其基本性能就显现出短板。人们在此工况依然选择该涂料进行防护 的原因是目前还没有找到更为合适的材料。 玻璃鳞片涂料是在热固性树脂里填充以特殊处理的鳞片状玻璃(含碱玻璃,C玻璃),同增强用的无碱纤维(无碱玻璃,E玻璃)相比,成份比率完全不同,其组成如表1所示,这些组成的不同,影响了玻璃的各种特性,特别是耐酸性有很大的差异,其特性如表2所示。玻璃鳞片(Glass Flakes)是一种5微米厚的玻璃碎片。它是由1200℃以上的熔融中碱玻璃,经吹泡、冷却、粉碎、筛选及碾磨等工艺步骤所制得。以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层,具有很高的粘结力和优良的耐化学药品及抗老化性能性。玻璃鳞片粒径的选择,不仅影响影响涂层的性能,而且影响涂层的施工性能,涂层的水蒸汽透过率随玻璃鳞片片径的增大而降低,即玻璃鳞片的径厚比越大,涂层的耐水性就越好。在配方设计中;玻璃片用量应有一个范围:5%-40%,在此范围内采用水蒸汽透过率测试法确定玻璃鳞片的用量。随着玻璃鳞片用量的增加,涂层抗渗性提高,但达到某一域值后,其用量增加,抗渗性反而有所下降,原因是过量的鳞片会造成涂层中鳞片的无序堆积,使涂层内部形成空隙、气孔等缺陷,影响涂层的致密性;若玻璃鳞片的用量不足,鳞片之间难以形成搭桥,重叠排列,则涂料的抗渗性会降低。所以,若玻璃鳞片的加入方式不当,表面处理方式或偶联剂选择不当,反而会降低涂料或涂层的性能。玻璃鳞片在涂料中的含量一般在20%-40%较好,高于40%易产生沉淀结块,涂层气泡率增加,施工困难,耐蚀性反而下降。真空搅拌有利于玻璃鳞片上粘附的气泡,作胶泥用时,玻璃鳞片的含量允许大于40%。
施工方案:1、环境条件:
(1)在大风天禁止涂装作业。吸收塔中温玻璃鳞片胶泥施工
(2)在潮湿表面上不得进行涂装作业,待涂表面周围温度至少不能低于露点以上3℃,相对湿度一般不能大于85%。
(3)在气温低于5℃时,鳞片胶泥(涂料)的固化速度明显减慢,一般不进行喷涂作业。
2、冬季施工措施:吸收塔中温玻璃鳞片胶泥施工
(1)为了保证冬季施工的鳞片胶泥(涂料)的固化性能,被衬设备、烟道外部应采用保温材料整体包覆。
(2)采用空气加热设备,通过空气热传递,使被衬基材表面升温至10℃以上。火电厂也可以在设备内部采用蒸汽管道加热。
(3)湿度控制:设备内部的相对湿度一般不能大于80%。
3、注意事项:
(1)施工用具应清洁,每次施工完毕后应清洁干净,以备下次再用。
(2)施工现场应有防雨、露水和灰尘的设施。
(3)严防水和杂物等到掉进涂料内,以免影响涂层的质量。
(4)施工时应有良好的通用条件,应禁止一切明火,照明应采用低压电源。
(5)应对施工人员进行教育,配备必要的劳动保护用品,注意施工人员的人身。
(6)涂层在未完全干燥和固化之前,应采取保护措施,以避免受到雨水和其它液体的冲洗或人员的践踏。
(7)每道工序施工前,应对防腐蚀的表面进行清扫,必要时应用丙酮揩擦一遍,以免影响施工的质量。
(8)防腐蚀涂层施工完成后,涂层层应加以保护,在吊装、运输过程中尤应小心,避免撞击、敲打和施焊。
4、防护:
(1)玻璃鳞片涂料应存放在温度较低的通风、干燥处,远离热源,避免日光直接照射并隔离火种。存放已开盖的涂料、固化剂和稀释剂的配制间内,严禁明火。
(2)涂装前必须检查所需照明、通风和脚手架等是否完备可靠,装、焊接工作是否已经结束,尽量使焊接工作不损坏已涂好的涂层。吸收塔中温玻璃鳞片胶泥施工
(3)施工场所的电线、电动机、配电设备应符合防爆要求。
(4)由于设备、烟道整体封闭,而在施工过程中,有少量化学品挥发。因此要求施工人员有防护措施,如戴防毒面具等,并且在保证被衬基材表面温度满足鳞片胶泥(涂料)的固化性能的条件下,使用通风机强制通风换气,以降低设备、烟道内部空气中的有机物含量,减少对人体的伤害。
(5)为了防止涂料溅在皮肤上或眼睛内,施工时应穿工作服和护目镜。吸收塔中温玻璃鳞片胶泥施工
(6)操作人员如有头晕、头痛、恶心、呕吐等不适感时,应立即到有新鲜空气的场所休息或送医院就医。
玻璃鳞片涂料的品种及特性
3. 玻璃鳞片涂料在日本的应用实例
由于玻璃鳞片涂料具有耐蚀,抗渗透性好,涂膜收缩率低,热膨胀系数小,固化残余应力少,耐磨损,施工简便,易于修补,因而玻璃鳞片涂料在化工、冶金、化纤、电镀、建筑等行业均有大量应用。特别是在各种海洋工程设备、海上石油天然气平台、港湾码头及船舶应用更为广泛。现举几个应用实例[5~7]。
1)北陆汽车公路混凝土桥盐雾腐蚀对策——沿海一侧每到冬季,由于飞来的盐份,不管钢结构还是混凝土构筑物,成为日本破坏显著的地方。北陆汽车公路混凝土桥,1972年开始使用,后来遭盐雾侵蚀发生破坏,1987年开始修补,修补中使用了环氧玻璃鳞片涂料和乙烯基酯玻璃鳞片涂料,涂膜厚1000um。同年完成的从新泻县上越市至富山朝日镇59.3km的高速公路混凝土桥,为了对付盐雾,使用了乙烯基酯玻璃鳞片涂料涂装,在玻璃鳞片涂料上又涂聚氨酯树脂涂料和氟树脂涂料。
2)冲绳地区的钢桥防锈蚀调查——冲绳综合事物局在日本钢桥专业协会的协助下,进行了防锈蚀性和防风砂磨蚀性的涂装系列试验,2年后测定,玻璃鳞片涂料性能 ,环氧树脂涂料次之,氯化橡胶涂料和邻苯型不饱和树脂涂料效果较差。
3)机场联络桥的钢结构防锈蚀方案——关西国际机场联络桥的钢结构,提出了使用玻璃鳞片涂料的方案。铁道纵桁上面,使用后更换涂料困难,为了 性的防锈蚀需要,采用了玻璃鳞片涂料和聚氨酯涂料,涂膜厚度为1090um的方案,其中使用的玻璃鳞片涂料的树脂是VE和环氧树脂。下部防锈蚀,提出了飞溅区涂装乙烯基酯树脂玻璃鳞片涂料和聚氨酯涂料(1000um);潮水涨落区域涂装玻璃鳞片涂料(1090um)。
4)港湾钢构物防锈蚀方案——日本沿岸开发技术研究中心1986年发表了钢结构防锈蚀指南,其中海上大气部、海水飞溅部、潮水涨落部及海水中部位乙烯基酯树脂、环氧煤焦油树脂和玻璃鳞片涂料。
5)石油贮槽底板防锈蚀——日本冲绳石油基地(金武湾)石油贮槽高22m,直径80m,浮屋顶式贮藏量为10万m3,还建造了210万m3及510万m3的石油贮槽,其底板采用玻璃鳞片涂料防锈蚀,使用日本高分子化学公司生产的玻璃鳞片涂料,5年内施工面积达1.5×106m2。
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