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脫硫吸收塔長效防腐---KNM22高分子陶瓷聚合物材料

2021-4-20 6:54:52      點擊:

1、產品簡介
KNM22高分子陶瓷聚合物防腐材料目前已經在陜西有色、天山鋁業、青田鋼鐵、中煤旭陽、漢江石化等脫硫塔項目中采用。
為什么要選擇KNM22高分陶瓷聚合物材料?
北京耐默科技有限公司以十多年的技術積累研發的KNM22高分子陶瓷聚合物是一種新型納米復合涂料,涂料相對于傳統的防腐材料具有很強的抗腐蝕性、抗滲透性、抗熱沖擊性能,有很高的機械強度和結合強度,可適用于復雜的酸堿環境和高低溫環境。
KNM22高分子陶瓷聚合物防腐涂料與玻璃鱗片性能對比和經濟性對比:
施工工藝對比
2、涂層結構介紹

針對煙氣處理系統中不同的工況和溫度,采用不同品系材質,通過材料結合形成應用于不同部件設備的涂層結構,以KNM22防腐系列為主,輔以KNM17耐磨系列、KNM1000耐高溫系列產品創新性開發出“三明治”防腐結構,真正解決煙氣處理系統中的難點痛點問題,提高設備生命周期,保障設備運行正常。
一般防腐結構:可用于煙道、除塵器、洗滌塔、吸收塔、濕電、煙囪及連接管道等,涂層結構如下:

耐磨涂層結構:適用于脫硫塔吸收塔內部防腐,尤其可以解決漿液池至最高噴淋層之間的塔體、大梁等因漿液沖刷腐蝕比較嚴重的設備。

耐高溫涂層結構:適用于高溫煙道、高溫煙囪(260℃—300℃之間)等高溫防腐

3、KNM22高分子陶瓷聚合物材料應用案例

案例一:濕法脫硫塔應用案例

某有色新材料集團陽極分公司(2019年項目至今無客戶反饋有問題)
項目內容:剔除玻璃鱗片對脫硫吸收塔0-22m內部防腐涂層進行大修

大修前腐蝕情況

用戶脫硫吸收塔存在的問題:該套脫硫吸收塔系統于2014年投入使用,原防腐設計方案為玻璃鱗片防腐膠泥,在煙氣粉塵的沖刷和石灰石-石膏漿液的浸泡腐蝕的雙重作用下,在大修前已經出現部分防腐材料大面積的脫落,造成脫硫吸收塔本體基體裸露在石灰石-石膏漿液中,讓基體鋼板出現不同程度的腐蝕和洞穿情況,維修前吸收塔已經多次出現穿孔泄漏問題。

如下圖

成因分析

脫硫塔的防腐原采用玻璃鱗片防腐,因其施工工藝要求極為嚴格,所以只要不注意空氣濕度或者溫度以及表面粉塵沒有進行清理,都會造成大面積的分層及脫落。給用戶后期運維帶來非常大的麻煩。

解決方案

防腐材料選擇:通過現場考察和用戶要求,我司決定采用KNM22高分子陶瓷聚合物材料和KNM17高分子陶瓷聚合物材料對脫硫塔防腐涂層進行大修施工。

施工方案

1、整體、徹底剔除脫硫塔內壁0-22米原有的玻璃鱗片防腐膠泥。

2、對吸收塔中部9米至22米的煙氣沖刷區和漿液噴淋區已經腐蝕的塔壁采用5mm鋼板進行修補加強。脫硫塔直徑4米,要求所有襯板卷制成直徑為4米的弧度襯板,內襯鋼板焊接前必須將舊的防腐層清理干凈,每塊襯板必須與脫硫塔內壁緊密貼焊(滿焊),鋼襯板焊接完成后對所有焊縫進行檢查、打磨處理。

3、對脫硫塔防腐待修區所有內壁進行整體噴砂除銹,原玻璃膠泥底漆無法通過噴砂處理干凈的采用電動砂輪機打磨進行粗化處理(露出金屬光澤),達到Sa2.5級別。對粗化處理過的表面進行清洗,要求表面必需是粗化的、干燥新鮮的基材表面,并且無油污、無粉塵。

4、脫硫塔底部米至9米漿液區防腐材料采用KNM22高分子陶瓷聚合物防腐材料施工,防腐材料施工厚度為0.9mm,要求噴涂(或刷涂)3遍,每遍厚度0.3mm。配料方式按照產品出廠說明書進行。

5、脫硫塔9米至22米煙氣沖刷區、噴淋區施工工藝:新焊接的內襯鋼板經噴砂打磨并清理干凈后,首先采用KNM17高分子陶瓷聚合物材料進行涂敷施工,防腐材料施工厚度不低于3mm,施工方式為涂敷方式,要求將混合好的材料逐層涂敷于待修基材表面,要求第一層必須要壓實,使之與基材充分浸潤,第二層要求涂到3mm尺寸后表層要修復平整并進行壓光處理。待KNM17防腐材料充分干燥固化后,再采用KNM22高分子陶瓷聚合物材料進行表面噴涂,要求所有表面噴涂均勻,噴涂厚度不低于0.6mm,不得出現漏噴或KNM17材料表面裸露現象。

案例二:半干法脫硫塔應用案例
某鋁業自備電廠采用的半干法脫硫對煙氣進行脫硫,采用煙氣循環流化床脫硫技術,以碳鋼為主要基材,運行兩年后發現內部存在著嚴重的腐蝕情況,某些部分變薄情況嚴重,已經多處發生蝕穿情況。

經我司和對方工程師探討,分析存在的主要問題及根源如下:
1、半干法脫硫塔存在的粉塵和顆粒沖刷是一個普遍的也是最主要的物理機械腐蝕
在半干法脫硫裝置中,存在著氣、固、液三相,包括物料顆粒、粉塵、SO2、HF. HCl、NOx、水蒸氣、亞硫酸﹑硫酸等復雜組分,酸堿交替、冷熱交替,干濕交替腐蝕與磨損并存。脫硫設備承受著多種多樣的物理、化學,溫度和機械負荷。

通過對脫硫塔內的場流進行測試,結果表明氣、固、液三相在塔內的場流是不穩定的,粒子返混劇烈,有脈動和局部旋流現象。高速固體顆粒和粉塵運動造成的一個后果就是對碳鋼材質的基體產生持續的沖刷,而腐蝕因素使基體生成的硫化物、氯化物和氧化物等致密性差,不耐沖刷;持續沖刷對腐蝕生成具有加成和催化作用,所以我們可以看到上圖中造成的磨蝕現象,讓基體加速變薄。

2、半干法脫硫塔內同樣存在酸性氣體產生的腐蝕。
在高溫和干燥環境下,酸性氣體相對來說不會對脫硫塔內部的支架和金屬基體產生腐蝕。形成酸露點的溫度取決于煙氣中的含硫氣體的含量、燃料水分和環境濕度,半干法脫硫塔內部環境也相對干燥,但是半干法脫硫塔正常運行后的溫度基本上都在100℃以下,在100℃以下明顯低于酸露點的溫度情況下,基體表面的毛細環境還是會存在酸性液體,這就為低溫腐蝕的發生創造了條件。特別是液相成分的亞硫酸根離子、硫酸根離子、F-、Cl-對脫硫設備的金屬材料具有強烈腐蝕。
經了解,該電廠在燃料中加入了部分電石,是煙氣中Cl-含量較大的一個重要原因。
3、脫硫塔支撐架和基體大部分采用焊接的方式處理,還存在著電化學腐蝕。
電化學腐蝕是由于不同的金屬間電化學熱差的不同而產生的腐蝕, 金屬表面與水及電解質形成電化腐蝕,在焊縫處比較明顯。

材料選擇
通過對現場情況的了解和剖析產生問題的根源,我司決定采用KNM22高分子陶瓷材料對脫硫塔進行涂裝。KNM22高分子陶瓷材料具有很高的硬度,根據出具的國家涂料中心的檢測報告為邵氏硬度(D型)82,且涂膜表面光滑,能有效應對脫硫塔內的顆粒和粉塵沖刷;其次,KNM22高分子陶瓷涂層有很好的致密性和耐高溫性,且具有強的耐酸堿腐蝕性能,尤其對于防腐較為頭疼的Cl-的滲透性,具有很好的防護性能。

施工方案要點

1、對蝕穿部位進行修補加強或更換后,噴砂除銹進行基體打磨,除銹等級必須要到Sa2.5。
2、噴涂KNM22高分子陶瓷聚合物防腐材料施工,防腐材料施工厚度為0.6mm以上,要求噴涂(或刷涂)2遍,每遍厚度0.3mm。配料方式按照產品出廠說明書進行。
3、涂層檢測,按照北京耐默科技有限公司KNM22高分子陶瓷聚合物施工工藝檢查節點及要求第4點進行檢測。涂層厚度不得低于技術要求。

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