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好消息!本月起，硅寶科技【技術(shù)專欄】將給大家?guī)砉I(yè)領(lǐng)域的研發(fā)成果及應(yīng)用技術(shù)系列文章，今天跟大家見面的是系列一——耐酸耐溫粘接劑在濕法脫硫煙囪防腐中的應(yīng)用.
我國的能源結(jié)構(gòu)目前仍以火力發(fā)電為主，而火電廠主要燃料又以燃煤為主，燃燒過程中不可避免地排放出各類大氣污染物，如粉塵、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、氮氧化物(NOX)等。2011年至今，國家不斷提高管控要求，相繼頒布了一系列法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步加嚴(yán)了大氣污染物排放濃度限制，如重點(diǎn)區(qū)域要求SO2排放量均須低于50mg/m3等。
圖1 GB 13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》與美國、歐盟對比
脫硫后煙氣特點(diǎn)
目前，國內(nèi)較常采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，經(jīng)過濕法脫硫后的煙氣主要?dú)埓媸荢O2、SO3、HF等酸性氣體，這些氣體是一種腐蝕強(qiáng)度高、滲透性（詞條“滲透性”由行業(yè)大百科提供）強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀型酸，屬于強(qiáng)腐蝕性煙氣等級，煙氣溫度約在40℃~50℃，且含水量高，這些酸性氣體易在煙囪內(nèi)結(jié)露形成酸性冷凝液。普通的煙囪內(nèi)防腐層在強(qiáng)腐蝕和較大的溫變環(huán)境下易受到破壞，因此煙囪應(yīng)按照強(qiáng)腐蝕性煙氣來進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)，必須對煙囪內(nèi)壁進(jìn)行防腐處理。
經(jīng)過上述分析，煙囪內(nèi)襯防腐材料需要具備以下性能特征，才能夠保證整個(gè)電廠安全運(yùn)行及煙囪自身結(jié)構(gòu)安全：(1)與基體材料有非常好的粘接力;(2)優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕能力，特別是耐酸液腐蝕的能力;(3)良好的柔韌性，能抵抗煙囪不可避免的運(yùn)行振動;(4)優(yōu)異的耐高溫和耐溫度交變性能，可滿足工作溫度長期在45～160℃之間波動，短期運(yùn)行溫度180℃。
耐酸耐溫粘接劑研發(fā)應(yīng)用歷程
早在2004年，國內(nèi)火力發(fā)電煙囪廠大多數(shù)還處在直接排放高溫原煙氣、防腐意識薄弱的狀態(tài)，硅寶學(xué)習(xí)國外先進(jìn)理念，著眼于電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，率先研發(fā)適用于高溫?zé)焽锜煔獾姆栏牧希?jīng)過專家研發(fā)團(tuán)隊(duì)的不懈努力，成為國內(nèi)最早推出耐酸耐溫粘接劑和煙囪防腐方案的企業(yè)。
硅寶877耐酸耐溫粘接劑是有機(jī)硅彈性防腐粘接劑，具有優(yōu)異的耐酸耐溫變性能，產(chǎn)品達(dá)到國際領(lǐng)先水平，于2005年開始應(yīng)用于燃煤電廠煙囪防腐工程。
硅寶1077彈性體防腐材料是專門針對燃煤煙囪、污水處理池、化學(xué)處理槽等內(nèi)襯防腐而研發(fā)的一款耐酸堿、耐高溫彈性體防腐材料，可作為內(nèi)襯基底保護(hù)膜，廣泛應(yīng)用于燃煤煙囪、污水處理廠、化工廠、發(fā)電廠等內(nèi)襯防腐工程。
硅寶耐酸耐溫粘接劑的性能優(yōu)勢
1、與基材的粘接力
煙囪基材有混凝土基材，鋼基材，耐酸磚等，為了達(dá)到防腐的效果，首先要求防腐材料與煙囪基材實(shí)現(xiàn)良好的粘接。參考GB/T 7124-2008《膠粘劑 拉伸剪切強(qiáng)度的測定(剛性材料對剛性材料)》進(jìn)行了粘接劑與碳鋼（詞條“碳鋼”由行業(yè)大百科提供）基材的粘接性測試(表1)。1
表1 硅寶耐酸耐溫粘接劑與碳鋼基材的粘接性能
由表1可以看出，在常溫狀態(tài)、不涂刷底漆的條件下，其粘接強(qiáng)度（詞條“粘接強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）也能達(dá)到1.5MPa。在涂刷底漆的效果下，粘接效果更佳。
現(xiàn)場粘接性檢查
為了證明硅寶耐酸耐溫粘接劑對基材有非常良好的粘結(jié)性能，我們采用工具在現(xiàn)場進(jìn)行了破壞性試驗(yàn)。結(jié)果表明，硅寶耐酸耐溫粘接劑對基材的粘接性非常優(yōu)異。
2、耐腐蝕性能
耐腐蝕性能是防腐材料的根本，為了更好地模擬防腐材料在實(shí)際工況下的性能。將已經(jīng)制備好的啞鈴樣片分兩批放入配置好的混合酸中，然后分別置于50℃和70℃條件下，隔一時(shí)間段將樣品取出測試其力學(xué)性能，驗(yàn)證其耐腐蝕性能，測試結(jié)果見圖2。
圖2 硅寶耐酸耐溫粘接劑在不同溫度下的浸酸變化
由圖2可以看出，樣品浸泡45天以后，粘接劑的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率變化小，趨于穩(wěn)定，防腐材料與環(huán)境實(shí)現(xiàn)了平衡。在浸酸60天之后，50℃和70℃條件下的性能保持率均在80%以上，可見該產(chǎn)品具有良好的耐酸性能，從而為實(shí)際煙囪的運(yùn)行提供防腐保護(hù)。
3、抗冷熱沖擊性能
電廠的開機(jī)、停機(jī)、脫硫系統(tǒng)的開停、旁路運(yùn)行、混熱器的故障導(dǎo)致冷熱交替的考驗(yàn)，磚加膠系統(tǒng)中磚起隔熱作用，耐酸耐溫粘接劑良好的彈性釋放冷熱交變產(chǎn)生的應(yīng)力（詞條“應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）。為了驗(yàn)證硅寶耐溫耐酸粘接劑的耐溫度沖擊性能，進(jìn)行了高低溫循環(huán)模擬測試：(32±2)℃18h，( -10±2)℃3h，( 50±2)℃3h。
表2 硅寶耐溫耐酸粘接劑的耐冷熱沖擊測試
從上表可以看出，硅寶耐溫耐酸粘接劑在經(jīng)過溫度沖擊30個(gè)循環(huán)之后的產(chǎn)品性能依然保持良好，其拉伸強(qiáng)度保持率在98.6%，斷裂伸長率保持率在97%。
4、 耐溫性能
目前，國內(nèi)的大部分電廠都已經(jīng)或者開始上脫硫裝置進(jìn)行煙氣脫硫，一般情況下經(jīng)脫硫塔出來的煙氣溫度大概在50℃，即便是加裝了煙氣加熱（詞條“加熱”由行業(yè)大百科提供）系統(tǒng)的煙氣溫度也只有80℃。但是，在某些電廠尚未進(jìn)行脫硫或者已經(jīng)進(jìn)行脫硫的電廠在某些不可抗力的影響下需要開啟旁路，這時(shí)的煙氣溫度可達(dá)130℃以上，甚至180℃左右。因此進(jìn)行了硅寶耐酸耐溫粘接劑在高溫條件下的老化情況(圖3)。
圖3. 硅寶耐酸耐溫粘接劑的力學(xué)性能隨溫度的變化
60天高溫試驗(yàn)后，100℃和150℃條件下粘接劑的強(qiáng)度和伸長率基本未發(fā)生變化;在200℃條件下，拉伸強(qiáng)度有略微的變化。這說明耐酸耐溫粘接劑在高溫沖擊后仍能保持非常好的彈性和力學(xué)性能，可以適應(yīng)熱膨脹的煙囪和煙氣沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力。
事實(shí)見證品質(zhì)
華能威海發(fā)電有限責(zé)任公司(2009年10月)
山東華能萊蕪熱電有限公司(2011年12月)
華能臨沂發(fā)電有限公司(2012年9月)
法國威立雅三瓦窯熱電(成都)有限公司(2016年6月)
專注締造精品
成都硅寶防腐科技股份有限公司(以下簡稱硅寶防腐公司)是一家集防腐材料的研發(fā)與生產(chǎn)、防腐技術(shù)咨詢與服務(wù)、防腐系統(tǒng)解決方案設(shè)計(jì)與施工于一體化的工業(yè)防腐公司。硅寶防腐公司秉承著“對客戶負(fù)責(zé)、對員工負(fù)責(zé)、對社會負(fù)責(zé)、對投資者負(fù)責(zé)”的管理理念，堅(jiān)持“技術(shù)不斷創(chuàng)新、品質(zhì)精益求精、服務(wù)及時(shí)有效”的經(jīng)營方針，持續(xù)為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和完善的服務(wù)。
硅寶防腐公司擁有防腐保溫專業(yè)施工一級資質(zhì)，承接包括工業(yè)煙囪、電力設(shè)備（詞條“設(shè)備”由行業(yè)大百科提供）、污水處理池、輸油輸氣管道、石油化工管線等工程的防腐施工、防腐維修和總包，開展防腐技術(shù)專業(yè)咨詢與服務(wù)。
硅寶防腐公司堅(jiān)持“科技防腐、綠色防腐”，用品質(zhì)贏市場，鑄精品工程，為工業(yè)防腐領(lǐng)域打造一流工程、一流品牌、一流服務(wù)，樹立中國工業(yè)防腐行業(yè)第一品牌。
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