锅炉烟囱的防腐修复

一、概况
贵州轮胎股份有限公司内胎锅炉烟囱于1995 年开始投入使用。为适应生产，扩大规模，锅炉经过多次改造修理，烟囱从高60m 改造为120m，顶口内直径3.22m，内衬层为普通红砖砌筑，涂抹防腐材料，采用湿法脱硫工艺。2014 年检修发现，烟囱内部出现粉化、鼓泡、疏松、脱落等较为严重的腐蚀现象。为确保锅炉安全、长期稳定运行，对烟囱进行了防腐修复。
二、修复过程
湿法脱硫烟囱的设计在我国还不够成熟，与脱硫系统配套建造的烟囱较少，专项的腐蚀调查研究资料也很少。老烟囱应按抗强腐蚀性进行防腐处理。采用整体面层防腐体系耐腐蚀性较好，施工简便，适于老烟囱的防腐改造，是目前较为理想的方案。所以工程决定采用整体面层防腐方案。
1．准备工作
公司内胎锅炉全年运行，所承受负荷大，只能利较长假日进行修复，由于可用修复时间有限，在修复工程开始之前已建好一个高40m 的钢烟囱以供修复期间临时使用。提前准备好所需材料及工机具，并在烟囱顶口搭好支撑架，建好防护栏。
2．内壁清洗
烟囱内壁使用高压水冲洗，冲洗后烟囱内壁面洁净、无油、无开裂、起砂、脱壳、蜂窝麻面等现象，将腐蚀部位冲刷干净。内壁表面达到60%~80% 干燥，保证其在20mm 深度内的含水率小于6%。
3．腐蚀内壁处理
烟囱内壁全面检查，将不明显腐蚀的地方和需要修复的地方标记，用钢凿、铲刀等工具将烟囱内壁严重腐蚀的、粉化、疏松、起鼓、脱落的水泥混凝土凿除干净，直至露出密实的混凝土结构。凿除后涂刷水泥界面剂，用耐酸耐碱砂浆进行修补，并保持表面平整。高强修补砂浆和环氧修补砂浆应用水泥介面处理剂将烟囱内壁表面涂抹以提高砂浆与基层的结合力，使联结更加可靠。 （1） 高强修补砂浆
高强度修补砂浆中加入多种高分子聚合物和辅助剂，改变普通混凝土的性能。砂浆混凝土之间紧密结合，具有高强度、无渗漏、抗磨、耐高温、耐腐蚀的性能，与底料能够很好的黏合，密封性能良好。其化学成分稳定，无毒无害。可用于混凝土构筑物破损的构件、梁、板、柱、楼梯等部位的修补；产品填充性能好，对不锈钢绞线网的加固有很好效果；和易性较好，可修复蜂窝、麻面等缺陷的混凝土结构；也可用于工业区混凝土破损地坪的修补，修复建筑物钢筋裸露，支承梁破损修复以及各种混凝土路面的修补。产品选用时选用了AJ200 高强修补砂浆，其参数如表1 所示。使用方法：按照水灰一定比例（1:4~5）混合搅拌。砂浆搅拌点设置在烟囱底部方圆50m 内。将水灰按比例兑好后，边加水边搅拌，搅拌转速r ＜ 1000r/min。搅拌均匀后静置，需要时再次搅拌，然后装桶转移到抹灰处。因需抹灰的部分比较零散，分布广，抹灰层较厚为好。施工方式采用多层抹灰方法，每次抹灰厚
度约为12mm，多层抹灰，直至内壁表面均匀，内壁表面保持平整。AJ200 高强修补砂浆加入了辅助剂，加水拌好的砂浆比较黏稠，再加上气温较高，浆料很快凝固，因此每次搅拌砂浆不可过多，用完再拌。夏季施工完毕后，需对作业表面进行养护，保持作业表面处于湿润状态2~3 天。因地域、气候、适度差异，可酌情进行养护。
（2）环氧修补砂浆
环氧砂浆以环氧树脂为主剂，配合一定的辅助剂，混合后具有高强度、高粘接能力的固化剂；具有耐高温、耐酸、耐碱、耐盐等特性，同时也具有抗渗透的性能，性能优异；其化学性能稳定，不易燃，无毒无害；施工适应性强，能够适用于干燥、潮湿的环境下，并且不粘工具，施工简单快捷；具有抗老化性和抗碳性，热膨胀系数与混凝土接近，二者能很好结合，在一定温度下能同步变形。环氧修补砂浆适用在污水池、耐酸，耐碱地面等防腐面；可用于盐碱地区等腐蚀环境中的防腐材料；适用混凝土建筑物台、梁、柱等表面的裂缝、蜂窝以及漏筋等缺陷处理。产品选用时采用ECM 环氧修补砂浆，其参数如表2 所示。由于环氧砂浆加入了辅助剂，加水搅拌均匀后会比较粘稠，拌好砂浆应现拌现用，尽量要将拌好砂浆用完。若出现砂浆没有用尽边干的情况，可适当加水搅拌继续使用。在使用环氧修补砂浆加固内衬墙时，应进行两遍逐层粉刷，粉刷厚度约为12mm，粉刷时应逐层压实，粉刷应均匀平整，并注意保持表面光洁，粉刷时禁止拍打灰面，以防出现泛浆、形成灰皮现象。粉刷时应保持粉刷层整体厚度，保持粉刷均匀、表面平整和密实。 4．烟囱节点修复和隔烟墙修补更换
（1）烟囱节点修复
检查烟囱筒身节点，发现有损坏部位应进行凿除、清理，用高强度混凝土进行浇筑，浇筑后用耐酸砂浆表面进行粉刷，粉刷总厚度不低于20mm。
（2）隔烟墙上部局部区域已损坏约2.5m 高，损坏部分进行拆除，拆除后按原结构进行砌筑修补至原高度。
（3）隔烟墙上部应用耐酸混凝土立模进行浇筑压顶，以防隔烟墙开裂，压顶梁高度不小于25mm。
5．滚涂环氧树脂环氧树脂及其固化物的性质是比较相似的，但是环氧树脂的种类很多，种类不同的环氧树脂由于它的碳架结构有所差异，它们的性质也有所不同。即环氧树脂的性质和它的分子结构、树脂的组成成分、制备的工艺等密切相关。近年来，环氧树脂的开发研究和应用在我国发展迅速，种类不断增加，其质量也不断得到升高，发展前景相当可观。
环氧树脂能够用作胶粘剂、复合材料和涂料等其他材料的树脂基体。环氧树脂的种类很多，按照它的化学结构的不同，可以分为两类：缩水甘油类和非缩水甘油类环氧树脂。如果按照分子结构中官能团的数量不同来分，可以分为双官能团和多官能团的环氧树脂。如果按照室温下的状态不同来分，也可以分为两类，即固态的环氧树脂和液态的环氧树脂。环氧树脂的用途很广泛，因其种类多种多样、其性质的差异，使得它可以用作涂料、胶粘剂等的树脂基体，应用于航空航天、电子、交通、家电、汽车等行业。可以用作涂料的环氧树脂占其总量的35% 左右，可以分为4 大类：分别是常温固化型、自然干燥型、烘干型和阳离子电泳环氧涂料。
本工艺中在烟囱防腐过程中涂刷的是耐酸耐碱型的环氧树脂。在烟囱内壁抹灰工作结束后，至上而下对内壁均匀涂刷环氧树脂3 遍。
三、修复效果
烟囱防腐修复工程验收合格。经过1 年运行，烟囱防腐效果良好，内部未发现粉化、鼓泡、疏松、脱落的腐蚀现象，增强了锅炉安全长期稳定运行的可靠性。