刘晓瑜

（广东省粤电集团有限公司珠海发电厂，广东 珠海 519050）

1 珠海电厂事故浆液系统现状

广东省粤电集团珠海发电厂位于广东省珠海市，一期建设规模为1、2号（2×700MW）燃煤发电机组。为响应国家环保政策，机组同步建设烟气脱硫装置，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫、一炉一塔脱硫装置，2006年10月投入运行。

事故排放系统作为脱硫公用系统主要由事故浆液罐、石灰石浆液磨制车间地坑、#1、#2吸收塔地坑、过滤水地坑、石灰石卸料车间地坑、浆液输送泵以及各地坑搅拌器等组成。而事故浆液罐主要作为珠海、金湾两个电厂脱硫系统石膏浆液的储存容器，有效容积为2900m3，高15．3m，直径16m，整体为碳钢内衬玻璃鳞片。事故浆液管道为碳钢衬丁基橡胶。事故浆液pH值一般在 5．8 到 6．7 之间，含固率为 13．1%～18．41%。其介质为石灰石粉或石膏粉等细小颗粒同水的混合物并夹杂着部分氯、氟离子和重金属离子，使得浆液管道具有易腐蚀、易磨损、易堵塞等特性。

脱硫事故浆液管道多年来经常穿孔泄漏，2015年7月，两台事故返回泵进口管（与罐体连接管）再次泄漏且无法修复，因此决定排空事故罐，对系统管道进行整体检查、修复。

本次临修工期短，检查罐体内部状况良好，因此检修难点主要集中在管道防腐上。解体后，发现管道内衬橡胶出现了不同程度的老化、穿孔、脱落等现象，特别是与罐体连接的管道，因平常维护不便，因此破损严重。如下图1所示。

图1 事故浆泵再循环管与事故浆罐连接头

2 分析现状，确立防腐方案

珠海电厂石膏浆液介质分析如下表1、表2所示。

表1 珠海电厂2016年1～6月份石灰石浆液分析表

表2 珠海电厂2016年1～6月份1、2号吸收塔石膏浆液分析表

由表1、2可以看出，珠海电厂脱硫浆液介质主要由石灰石（CaCO3）颗粒（含有少量SiO2）、石膏（CaSO3·2H2O）颗粒、MgO、氯离子（小于20000ppm）、少量的氟离子和水组成。吸收塔浆液的pH平均值为5．82，呈弱酸性。这些物质会与碳钢管壁发生化学反应而使钢管腐蚀，直至烂穿。另外CL-比氧更容易吸附在金属表面，并把氧排挤掉，从而使金属的钝化状态遭到局部破坏而发生孔蚀，某些不锈钢材料也难以避免。由上表可知，石膏浆液的含固率一般在13．9%～29．5%。石灰石浆液颗粒直径取决于石灰石粉的目数，按照低标准250目的要求衡量，则石灰石浆液颗粒的直径一般小于60µm，而石膏颗粒粒径也大多小于100µm。在较高的流速（3m/s以上）时，这些颗粒会对管道内壁产生严重的磨损或冲蚀。由于湿法烟气脱硫浆液管道两相流的特点，以及浆液中含有弱碱性Ca2-，使得管道具有结垢、易堵塞的特点，沉积物长期不清理会导致硬化结块，最终整根管道报废。目前珠海电厂石膏浆液管道的材质主要有：玻璃钢、碳钢衬橡胶、碳钢衬玻璃鳞片、贴片耐磨陶瓷、改性耐磨浸丁基橡胶这几种。分析这几种材质的性能如下。

（1）使用最广泛的是碳钢衬胶管（一般采用丁基橡胶作为衬里层）。它具有耐磨、抗渗防腐、耐热（120℃）等性能。但是它易着火，工艺要求高，只要有一处被腐蚀，烂点就会蔓延，直至影响整个部件。

（2）玻璃钢管（FRP）是一种由基体材料和增强材料两个基本组分并添加各种辅助剂而制成的复合材料。常用的基体为各种树脂，常用的增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维、有机纤维等。玻璃钢管（FRP）具有耐腐蚀性、耐热性、耐磨性、重量轻等特点。承压能力从常压至4．0MPa不等，温度范围为-40～100℃。缺点是相比金属管强度低、刚性差，长期受紫外线照射易老化。

（3）玻璃鳞片是一种5微米厚的玻璃碎片。它是由1200℃以上的熔融中碱玻璃，经吹泡、冷却、粉碎、筛选及碾磨等工艺步骤所制得。施工后的玻璃鳞片涂料中，横纵比高达30～120的扁平型玻璃鳞片在树脂中呈平行重叠排列的宫式结构，从而形成致密的防渗层结构。玻璃鳞片耐蚀、抗渗透性好，涂膜收缩率低，热膨胀系数小，固化残余应力小，耐磨损，施工简易，易于修补。但是要充分发挥其性能，还涉及玻璃鳞片的截面问题，玻璃鳞片混合量及混合方法，树脂的选择，基体的前处理，底漆的选择，施工方法等一系列的参数是决定玻璃鳞片涂料的技术关键。

（4）贴片耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，经加温固化后形成牢固防磨层。制作工艺简单，成本较高，使用温度一般不能超过100℃。

（5）改性耐磨浸胶管道是以改性丁基胶粉浸注成型，非胶板粘附；无接缝、无接茬、一次成型。其内壁光滑具有优异的耐蚀性，非亲水性和抗机械冲击性能，适用于含有颗粒流体的输送。它优异的耐磨性是普通衬胶、衬塑管道的3～10倍，阿克隆磨耗测试结果为0．08cm3/1．61km，与普通衬胶、衬塑管道相比，改性耐磨橡胶浸胶管道具有不发脆，弹性记忆，耐磨等优点。

此次检修工期短，管道大多为与罐体连接管道，材质为碳钢衬玻璃鳞片，泵体对管道的冲刷流量为200 m3/h。综上所述，我们确定了一个新的防腐方案，在碳钢管道内外都涂上大/小颗粒超金属修补剂，再加一层特殊的防腐、耐磨材料。其它管道均只做内部防腐。

3 防腐工艺及注意事项

在钢管内外涂抹四层防腐材料，从里到外分别为：大/小颗粒超金属修补剂、PPA(一种经过氧化氢催化的玻璃鳞片聚酯底漆）、EP1（耐磨材料）、HTE（耐磨、防腐材料）。

3.1 金属修补剂打底

大/小颗粒超金属修补剂涂抹于与硅钢管连接的第一层，大概10mm厚。它是一种耐磨陶瓷和金属碳化物填充的双组分环氧胶。耐化学介质广泛，耐化学腐蚀性能优良；抗冲击性能好，与金属结合强度高；长期浸泡不脱落，抗冲蚀、气蚀性能好，固化后无收缩；用于修复遭受腐蚀机件，可做大面积预保护涂层。

3.2 PPA提高机体间的粘附力

等到金属修补剂固化、干透后，在其表面涂抹一层湿膜厚度为60～120µm的PPA聚酯底漆，过厚会延长表面干燥时间，甚至影响产品效果。PPA作为polyglass/corroglass底漆，可提高Corroglass/Polyglass系列与基体之间的粘附力。它是与复涂涂层共同固化的，只能短期暴露于空气，不能单独使用。

3.3 EPI耐磨涂料

涂完底漆，在其表面涂抹一种以环氧胺为基料，加入不锈钢、玻璃鳞片和碳化硅的的高固相二组分耐磨涂料，即EPI。EP1特别适用于泵体、叶轮、弯管、搅拌器或扩散器等浸泡磨蚀的环境。一般建议涂两层，每层850µm以上或按要求加厚，不应超过1mm，如需复涂，须先使用HTE或其它适当材料。产品固化后较难清理，建议研磨。

3.4 THE耐磨、防腐胺环氧漆

最后一层与流体表面接触的便是THE，一种粘性的，无溶剂，二组分或三组分的胺环氧漆。含不锈钢碎片，玻璃碎片和碳化硅的耐磨防腐材料。它适用于旋风式除尘器，化学工艺容器，甜菜制浆桶等。也可用于强化泵叶轮的易磨损区，容易受撞击、易磨损的外包装。本品涂布厚度以1．5～4mm为宜。通常情况下，涂布厚度不薄于1毫米，但可以加厚至任意预期厚度，必须注意避免明显的发热致使温度升高。在表面温度为80℃到400℃之间时进行施工。表面温度应该比露点高50℃，相对湿度不超过90%。建议检查氨霜。如果出现可疑的外观或环境温度超出上述限制范围，则应进行氨霜测试。为达到最佳效果，其表面底材喷砂至瑞典标准AS 2．5级，表面粗糙度为75微米。如果不能进行喷砂，则光滑的表面需进行打毛和割痕，以形成合适的粗糙度。在此条件之下，可能降低其粘附力。在所有无需油漆粘附的表面，必须使用隔离剂。尽管本品具有极好的冷固化特性，但二次固化能提高产品效果。在200℃时，复涂时间最长为12小时，最短为1小时（涂料厚度为2毫米）。不同温度下，复涂时间不同，温度越高复涂的时间越短，温度越低复涂时间越长。胺霜可能破坏内部油漆的粘附。与罐体连接的管道在管道外还多加了一层由PPA、EPI、THE组成的保护膜。

图2 处理好的管道

图3

4 结语

我们做好防腐层后，发现管口位置较厚，致使法兰密封不严。因此还需对管口位置进行减薄处理。所以这种防腐方法的薄弱环节就是在管口位置。

2016年5月脱硫事故浆液罐检修，经过1年的使用期，发现管道内部防腐层良好，只是接口位置在拆卸过程中由于敲击、碰撞导致部分脱落（如图3）。事实证明该防腐防腐方式在含固率小于30%的石膏浆液系统中运用较好，只是该材料不抗撞击且价格昂贵，不建议大面积推广使用。另外对于含固率大于30%的介质中运用效果还有待验证。为了保障脱硫事故浆液系统的稳定运行，建议每年做一次定检修复。此种防腐方法简单快捷，技术工艺较简单，适合弱酸、含固率低的浆液管道的应急修复。