工廠中用以排放各種煙氣的煙囪可分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪、鋼煙囪等幾類,他們所排放的煙氣中大多含SO2、H2S、CO、NOx、N2 等腐蝕性氣體及塵埃。
當煙氣溫度低于30~40℃時,濕熱水汽容易結露,附于煙囪內壁,這時含硫的煙氣與壁上露珠將結合成SO2、H2SO3 或稀H2SO4,這些生成物對各種煙囪內壁都有極強的腐蝕破壞作用。如有的煉油廠鋼制硫磺尾氣回收煙囪沒有采用任何防腐蝕措施,在煙囪出口以下5~7m的部位腐蝕極為嚴重,使用不到幾年就從此處折斷;又如某氮肥廠以煤為原料的煤氣發生爐系統的鋼煙囪,壁厚10mm,內壁沒有采取任何煙囪防腐蝕措施,使用2~3 年后,出口以下5~8m 的部位因腐蝕折斷。
實踐證明,只要煙囪的出口溫度低于70~80℃,且煙氣流速又慢時,全部或大部分的煙囪內壁都會發生腐蝕;另外,若遇無風或濕度較大的天氣,煙氣中的SO2還會在煙囪的出口周圍沉降,形成稀H2SO4,腐蝕外壁;SO2 在高溫下對普通碳鋼不止是產生腐蝕,還會使碳鋼出現脫碳現象,使整個鋼材疏松,至最后形成脆性斷裂。
磚砌或鋼筋混凝土制的煙囪內壁腐蝕后,呈粉狀或塊狀剝落。其中,鋼筋混凝土煙囪受腐蝕后生成的是無粘結強度的硫酸鈣或硫酸鋁鈣,使鋼筋失去保護層,受到稀酸腐蝕,截面減少,強度降低,導致鋼筋混凝土失去特有的功能。所以排放濃度較高的酸性氣體的煙囪,必須要進行防腐蝕,以延長其使用壽命。
工業煙囪防腐蝕方法因煙囪的材質和煙氣成份不同而各異。一般煙囪外防腐蝕用涂料,內防腐可用耐高溫涂料、襯里。對于低溫煙氣煙囪,還可用使用整體非金屬材料制作,如用整體玻璃鋼煙囪、用硬聚氯乙烯焊制的煙囪。
工業煙囪防腐控制措施舉例:
成都石油化工廠硫磺尾氣回收煙囪(A3鋼制,厚12mm)在沒有采用煙囪防腐措施的情況下,只用了8個月,就遭到腐蝕破壞,下中段腐蝕最嚴重的地方僅剩下0.5~1mm厚。
腐蝕原因為:硫磺尾氣中的SO2含量為1%~2%,SO2、SO3 與水蒸氣在露點的情況下形成H2SO3 和稀H2SO4,對鋼制煙囪產生強烈腐蝕。
煙囪防腐蝕方法:采用玻璃鱗片襯里對鋼煙囪內壁進行防腐蝕。
玻璃鱗片 襯里的特點:整體性強,抗滲性好,粘結強度高,耐磨性能好,耐腐蝕性及耐透濕性好,修補及施工方便。以環氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂作為成膜物質,填料為玻璃鱗片。
施工程序:
(1) 鋼管表面噴砂除銹,要求達到Sa2級標準,表面呈灰白色,粗糙度30~40μm;
(2)涂底層,常溫干燥8h;
(3) 第一層襯里,用抹壓方法,襯層達1mm厚度,常溫干燥;
(4)第二層襯里,用抹壓方法,襯層達1mm厚度,常溫干燥;
(5) 涂面層,面層涂料由樹脂加溶劑、固化劑、填料等組成;
(6)分節進行防腐蝕施工后,對焊縫重新補襯;
(7) 養生7~8 天后,可投入使用