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防腐工藝的選型特點

發布日期:2015-12-28 16:19 來源:未知 點擊:

目前國內普遍采用成熟的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫,濕法工藝涉及到的管道主要分為以下幾類:煙道、漿液管道、汽水管道、空氣管道。其中的漿液管道是以往電力工程設計中所沒有的,它是水和固體顆粒物兩種介質流的管道,它具有普通流體管道幾乎所有特性,同時又具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等普通流體管道所沒有的特點,特別是在管道啟動、運行、停止等狀態時,如果設計得不合理,就會造成沉積甚至堵塞。正是由于后面的幾個特征決定了漿液管道在設計時與普通流體管道的巨大區別。
   目前,國內漿液管道一般采用的材料有:襯膠碳鋼管(RL)、襯塑碳鋼管(PL)、陶瓷內襯復合管、玻璃鋼管(FRP)、聚丙烯(PPR、PPH)管、不銹鋼(304、316)管等。
3.1 襯膠管道
內襯橡膠管道優點是價格相對低廉、防腐性能好、具有極高的耐沖擊性。因橡膠會在沖擊下變形,吸收顆粒的動能,然后以反彈的形式將大部分能量回傳顆粒,降低沖擊力,同時可以在-40℃~+140℃的范圍內長期使用。目前,脫硫系統中絕大部分管道均采用內襯橡膠防腐工藝。(如右圖)
其缺點是襯里材料均為多層復合材料,材料界面間總存在有界面孔隙,且襯里材料在混配、施工過程中,必然會生成微氣泡、微裂紋等缺陷,這就為介質遷移性滲透提供了通道。加上國產橡膠內襯加工工藝不過關,尤其是在變徑管、三通、彎頭等處內襯的接頭處,往往由于制造缺陷被沖刷磨損形成應力撕裂,進而造成內襯大面積脫落,輕則管道泄漏,嚴重時將堵塞吸收塔內的管道、噴嘴,影響脫硫效率及脫硫設施投運率。目前,我國國內的襯膠管道廠家也比較多,如:濟南長虹、靖江王子、鄭州力威、杭州順豪等。
3.2玻璃鋼管道
玻璃鋼管(FRP)是一種由基體材料和增強材料兩個基本組分并添加各種輔助劑而制成的復合材料。常用的基體為各種樹脂,常用的增強材料主要有碳纖維、玻璃纖維、有機纖維等。玻璃鋼管(FRP)
具有耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、重量輕等特點。玻璃鋼管道的接頭方式有多種,主要包括:承插膠接、平端對接、法蘭連接等,公稱壓力從常壓至4.0MPa不等,溫度范圍為-40~l00℃。缺點是相比金屬管強度低、剛性差,長期受紫外線照射易老化,在濕法煙氣脫硫工程少部分會采用,如噴淋管、氧化空氣管等。
3.3不銹鋼管道
不銹鋼管的最大的特性是耐腐蝕性強,因為不銹鋼在吸收塔漿液酸性介質中能產生一定程度的鈍化,金屬離子必須穿透氧化膜才能進入溶液,因此陽極極化作用大于陰極極化,金屬離子不易被置換腐蝕。同時還具有耐高低溫,易于加工,方便進行切割焊補等優點。(如右圖)
其缺點是價格昂貴,不適于大批量應用。同時,由于在濕法煙氣脫硫中,漿液介質具有固體顆粒磨損作用及介質Clˉ存在,其鈍化膜易被Clˉ或固體顆粒磨損作用破壞,從而使腐蝕速率大大增加。Clˉ的破壞原因可能是由于Clˉ具有的易氧化性質導致的。Clˉ容易在氧化膜表面吸附,形成含氯離子的表面化合物,由于這種化合物晶格缺陷較多,且具有較大的溶解度,故會導致氧化膜的局部破裂,進而造成管道腐蝕損壞。一般用在細小而無法襯膠的漿液管道中,如DN10~DN40等。
3.4PE管道
PE管與傳統的金屬管和其它塑料管相比,其優點是密度低、強度與質量比高、脆給溫度化低、韌性好、耐腐蝕絕緣性能好、易于施工和安裝等優點。
其缺點是國內管材標準和規范跟不上,同時耐壓能力差,在螺栓、固定卡等外力作用下容易變形,不適合作為大口徑及承壓管件。同時泄漏后的焊補及修復工作相對繁瑣,短時間內不能及時恢復。
3.5陶瓷內襯復合管道
陶瓷內襯復合管是普通碳鋼管或優質鋼管內襯復合陶瓷而成,是近期發展起來的一種抗蝕耐磨新材料,涂在金屬表層的涂料在高溫下可形成堅硬的金屬陶瓷體,具有高溫耐磨性好,導熱系數大,抗蝕性強,與金屬表面粘結后具有極強的吸附性和熱震穩定性,不易脫落和出現裂紋等優點,使用壽命可達一個大修期。目前在火電廠煙氣脫硫系統管道中已逐步開始推廣應用,應用效果相對較好。(如右圖)
其缺點是,陶瓷內襯復合管道的價格相對內襯橡膠、PE管道等較貴。管與管之間也采用法蘭連接。但連接為硬連接,需要在增加橡膠墊片的同時涂抹平面密封膠,否則安裝不正時容易泄漏。
 總之,煙氣脫硫漿液管道具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等特點(在寒冷地區漿液管道還要設置保溫或伴熱措施,在此不作詳細討論),在管道選材及布置設計時既要考慮到普通流體管道的各種規范及通用要求,又要考慮到漿液管道的特殊性,以合理的布置來保證煙氣脫硫系統的正常運行。
4、 陶瓷內襯復合管道優勢分析
陶瓷內襯復合管道在目前存在的管道問題上都給予了很好的解決。針對襯膠管道,陶瓷內襯復合管道具有以下優勢:
4.1適應多種耐磨耐腐概況
陶瓷復合管由于其內襯復合材料的可設計性,可根據使用環境對內襯材料進行設計,以適應各種場所,從而解決了管道受用壽命不均勻的現象。如在石膏漿液和石灰石漿液以及旋流站下方的管道,生產廠可根據介質的屬性,調整耐磨性和防腐性的高低達到最佳使用效果,因此項研究設計廠家機密,僅以理論論述。
4.2應用尺寸廣泛、可靠性高
由于陶瓷復合鋼管采用特殊工藝制作,與襯膠襯塑管相比,具有單管長度長的特點,另陶瓷復合管可制作的管徑比襯膠管道要廣泛,一般管徑在32mm以上的管件均能加工制作。
4.3使用壽命長
從2009年開始使用,經過我廠實驗情況對比,比襯膠襯塑等相關產品使用壽命有明顯提高,一般在3倍以上。
4.4結合強度大,使用安全可靠
陶瓷復合管道的內襯層與鋼管基體的結合強度在15MP以上,最高可達25MP是襯膠襯塑等復合管(一般為15KP)的100倍以上,同時該管道的內襯層自身強度很大可單獨使用,耐磨性能極佳,因此,復合鋼管在使用過程中,絕不會因襯層剝離脫落而堵塞管道和噴嘴等現象影響系統運行。
4.5故障率低
由于該管單管長度長,且對管道法蘭端面采用了特殊工藝,使復合鋼管的法蘭端面與普通法蘭結構相比,在具有防腐特性的同時,保留了鋼制法蘭所具有的特性,杜絕了襯膠襯塑管因襯層翻邊而使每對法蘭連接處增加10mm的軟連接,使管路系統的跑冒滴漏現象降到最低,同時大大提高管道系統耐壓強度。
4.6可修復性
在管道使用過程中,因各種因素對管道內襯造成損傷,可隨時進行現場修復,可進行翻新制造。
4.7適應性強
陶瓷復合鋼管綜合了陶瓷硬度大、化學惰性強、強度和塑性好等優點,具有其他管材無法比擬的綜合性能和良好的耐磨、耐腐蝕、耐熱、耐機械沖擊及耐熱沖擊性能。另外陶瓷內襯復合管道對漿液介質的阻力小,表面光滑,不易結垢,更適用于脫硫系統介質的輸送。
廠家可根據各電廠襯膠管道的使用情況或設計部門的要求,對管道內襯層進行獨立設計,適應脫硫環境要求,達到最佳使用效果。
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