煙氣管道及脫硫設備防腐材料對比分析
1.濕法脫硫工藝中腐蝕成分簡單介紹
目前，我國主導脫硫方式為石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術。也是最成熟及應用最多的高效脫硫工藝，但在實際應用中濕法脫硫工藝，對煙氣中的SO2脫除效率很高，但對煙氣中造成腐蝕的主要成分SO3脫除效率并不高，約20%左右。加之脫硫處理的煙氣一般還含有粉塵、HF、HCl、NOx、水蒸氣、H2SO3 H2SO4等復雜的組分，這些物質酸堿交替，冷熱交替，干濕交替，腐蝕與磨損并存，因此脫硫設備承受著多種多樣的物理、化學、溫度和機械負荷，特別是液相成分的SO32- 、SO42- 、F-、 CL- 對設備材料進行的強烈腐蝕。
由于濕法脫硫工藝中，輸送的介質石灰石漿液，石膏漿液，濾液水、廢水，而這些漿液的特點是，氯離子含量高，固態物含量大，不僅腐蝕管道和設備基體，還對其產生磨損及沖刷腐蝕。
2.濕法脫硫工藝防腐材料基本要求
根據以上濕法脫硫工藝，針對脫硫系統所選用的防腐材料，應該滿足以下基本要求：
1、不易脫落，防腐壽命長。由于整個脫硫系統防腐工程費時、費力，維修不方便，因此，要求防腐材料使用壽命要長，免維護周期要長。
2、耐高溫，耐酸性介質腐蝕性能好，可以長期在酸性環境中可以承受高溫煙氣的沖擊。
3、熱震穩定性好，可抵御煙氣溫度驟冷驟熱變化給基體帶來的熱疲勞。由于脫硫設備的故障會導致煙氣直排，瞬間溫度可達到250℃以上，這要求防腐材料有較強的耐溫度變化的能力。
4、防水抗滲性能優良，要能阻止酸液進一步的滲透，保護基體不受酸液侵襲。
5、耐磨性能優良，強度高，可經受氣流中介質的長期沖刷。
3.煙氣管道及脫硫設備的防腐常用方案
目前，用于煙氣管道及脫硫設備的防腐主要有無機聚合物涂料類、玻璃鱗片涂料類、耐酸膠泥類、鎳合金及鈦板金屬類，根據以上四種常用防腐材料優缺點及在煙氣管道及脫硫設備防腐中的應用，做出簡單對比分析。
常用煙氣管道及脫硫設備防腐方案
成膜物質：應用有機—無機IPN專利技術，制成以無機聚合物為主的互穿網絡聚合物作為成膜物質。
陶瓷填料：納米微粉、陶瓷微珠、碳化硅、氮化硼、細晶氧化鋁、超細氧化鋅、氧化鈦，以及利用特殊工藝制造的金屬粉。
優點
1、綠色環保：涂料組成物不含鉛、鉻、鎘等有毒化合物，100%滿足環境保護和職工安全與健康要求。
2、長效防腐：極好的耐蝕性，抗潮濕大氣、酸雨、海水和SO2、H2S等腐蝕介質，對石化產品和有機溶劑具有極高的穩定性，
3、超強的附著力：涂層與基體結合力極強，因為涂料組成物中含有的羥基（－OH），與金屬基體提供的正離子能形成化學鍵結合，在涂料中的偶聯劑幫助下，甚至實現共價鏈的結合。在空間網狀結構維系下，涂料組合物中含有的金屬、金屬氧化物納米材料和稀土氧化物超微粉體，幫助涂層形成一個致密的界面過渡層，使其綜合熱力學性質與基體相匹配。
4、耐高溫：本產品的基料和填料均有耐高溫的無機物組成，耐熱400-800℃。是目前應用于煙氣管道及脫硫設備防腐中耐高溫最好的材料。
5、耐磨抗疲勞耐沖蝕：多種組分組成的陶瓷功能填料以及利用特殊工藝制造的金屬粉，相互協同賦予了涂層優異的耐磨特性，并克服了因涂料固化體積收縮而產生的內應力。受脫硫系統故障的影響，遇到煙氣溫度驟升驟降時擁有良好的抗疲勞特性。
6、抗沖擊：由于成膜物本身結構特性再加如無機纖維做填料使得涂層更具有抗沖擊性。
7、防止焦油附著：采用IPN技術，用含硅無機聚合物對有機聚合物改性得到交替排列組成的多嵌段共聚物，使涂層表面呈現低的表面能和超低的摩擦系數，可以使焦油與表面之間處于不潤濕狀態，從而有效防止焦油附著。
8、滲透性：根據有機—無機IPN無機聚合物涂料涂層特點產生的迷宮效應以及稀土氧化物超細微粉體在涂層形成一個致密的界面過渡層，在共同的作用下有效的阻止了酸液對基體的侵襲。
9、涂料涂層常溫自固化，配比后8小時之內都可以使用，減少了涂料的浪費。
10、施工工藝簡單，在基體清潔后的表面達到Sa2.5級，表面粗糙度約40-50μm，可采用噴涂、刷涂、輥涂。
3.2 玻璃鱗片涂料
玻璃鱗片涂料是在熱固性樹脂里填充以特殊處理的鱗片狀玻璃
成膜物質：環氧樹脂
填料：特殊處理的鱗片狀C玻璃或E玻璃。
優點：
1、由于玻璃鱗片在涂層中是重疊排列結構，因此對涂膜的抗滲透性起了很大作用。
2、固化時收縮率小。由于玻璃鱗片結構特點分散了應力，各接觸面的殘余應力小，熱膨脹系數也小，故粘結強度不會因熱脹而衰減熱穩定性好。
3、耐磨性和對擦傷抵抗性較強，遇機械損傷只限于局部，擴散趨勢小。
4、易修補，使用幾年后，破壞處只需要簡單處理，即可修復。
5、對防護面適應性強，尤其適合于復雜表面的防腐。
6、施工方便，施工前基體噴砂Sa2.5級，涂一層底漆然后在涂玻璃鱗片涂料，噴涂、輥涂、刮涂。
缺點
1、易受施工人員配比影響，如果配比不合格容易形成塌落及流掛現象。
2、施工溫度須≥15℃，易受環境及氣候影響。
3、對底漆的粘結性要求較高。
4、造價太高，一次性投入成本過大。
5、有機材料固有的局限性，耐高溫較差。如果脫硫系統故障導致煙氣溫度過高有可能會燒壞其防腐蝕結構。
3.3 耐酸膠泥
硅酸鹽系列膠泥；硅酸鈉膠泥，耐各種強度的酸（HF除外）。氧化性介質酸性鹽及有機溶劑。
優點
1、耐各種強度的酸（HF除外）。氧化性介質酸性鹽及有機溶劑。
2、耐高溫＜800℃、密度小、凝固快、線性膨脹系數小。
3、在干態時，能起到一定的隔熱保溫作用。
缺點
1、吸濕性和吸水率大，對倉儲和運輸要求性高。
2、施工工藝較復雜，且施工中必須做好防水、防潮，保持干燥進行干燥養護，否則可能會導致整個工程的失敗。
3、在抗滲透性方面效果不是很好。
4、用于混凝土基體時，因其與混凝土熱膨脹系數較大，當遇到脫硫系統故障時導致煙氣排放驟冷驟熱、干濕交替環境下膠泥吸水率高會產生容重變化，這樣，在受溫度沖擊的內應力作用下會使內襯層擴大，甚至脫落。
5、施工時膠泥流淌造成材料浪費以及會使襯板滑移，影響施工質量。
6、機械強度較低，耐磨性能稍差。
3.4 鈦板、鎳合金板
優點
1、理論上講，采用鎳合金板及鈦板耐腐蝕性能最為突出。
2、鈦板表面容易生成穩定鈍化膜，在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質中具有很好的穩定性。
3、不必預留腐蝕富裕度，常規條件下性能穩定。
4、防腐性能好，后期維護量小，易于修補。
缺點：
1、對施工環境要求高，需在潔凈環境、無塵、無煙，有防雨、防雪設施下施工。
2、造價太高，一次性投入成本過大。
3、施工難度極大，不可能達到合金全部的焊接要求，易出現缺陷。
4、如遇煙氣溫度增高時鈦的活性迅速增加，在高溫下鈦可與許多物質發生劇烈反應，從而產生腐蝕。故用鈦板做防腐蝕材料時應對工程實際煙氣成份及結露情況進行分析后謹慎應用。
4.總結
結合以上幾種煙氣管道及脫硫設備防腐材料的對比分析，無論哪一種防腐材料的選擇都得經過技術性、及經濟性的比較，須考慮以下幾方面的因素：
1、技術可行性，滿足復雜化學環境下的防腐要求；
2、經濟合理，較低的建筑成本，一次性投資費用要低；
3、施工條件好，質量控制方便，施工周期短；
4、運行維護費用低，并且方便檢修。
煙氣管道及脫硫設備防腐材料性能對比表
性能 材料 | 防腐 效果 | 耐溫性 | 耐磨性 | 熱震性 | 附著力 | 抗滲透性 | 施工難易程度 | 工期 | 成本 | 維修難易 |
鎳板鈦板 | 好 | 較好 | 好 | 較好 | 好 | 較好 | 困難 | 較長 | 高 | 較難 |
耐酸膠泥 | 差 | 好 | 差 | 差 | 差 | 差 | 較難 | 長 | 較高 | 容易 |
玻璃鱗片 | 較好 | 差 | 較好 | 好 | 較好 | 好 | 容易 | 短 | 低 | 困難 |
（注：以上描述性詞語，例如，好、較好、差，僅作為三種類型材料相對比較）
