DT/L 693-1999烟囱混凝土耐酸防腐蚀涂料标准解读
作者:2017/6/29 10:06:04

DT/L 693-1999烟囱混凝土耐酸防腐蚀涂料标准,于2000年2月4日由中华人民共和国***经济贸易***会批准,并于2000年7月1日开始实施。该标准针对火力发电厂烟囱混凝土防腐蚀涂料制定的标准,该标准就此类涂料的通用技术条件、试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输和贮存方法做出了规定。

首先该标准按涂料使用部位、耐热性能和耐酸性能的要求对防腐蚀涂料做出了分类:

I型涂料:适用于烟囱内衬为轻质耐热混凝土。直接与烟气接触的表面防腐处理,极限耐热温度为250℃,耐***腐蚀极限浓度为40%。

II型涂料:适用于不直接与烟气接触的混凝土烟囱筒壁内侧的防腐处理,极限耐热温度为150℃,耐***腐蚀极限浓度为30%。

该标准对测试用试块做了严格的规定,材质一般采用水泥砂浆试块、耐酸陶瓷板和钢质试板三种其他试板尺寸、试板预处理等也有严格规定。在本文中先不做讨论。

由于这个标准制定的较早,现火电厂大多进行了脱硫装置改造,因此有些指标数据还是需要斟酌,下表以火电厂配套脱硫脱硝设备厂家常用的北京志盛威华的ZS-1041烟气防腐涂料为例与该标准的指标做如下对比:

序号

项目

技术性能指标

ZS-1041烟气防腐涂料

1

贮存稳定性

常温,23&plu***n;2℃(270d)

可搅拌,无凝聚、发霉

可搅拌,无凝聚、发霉

高温,50&plu***n;2℃(30d)

无结块、凝聚及组成物的变化

无结块、凝聚及组成物的变化

低温,-5&plu***n;1℃(循环三次)

无结块、凝聚及组成物的变化

无结块、凝聚及组成物的变化

2

表面干燥时间

23&plu***n;2℃下,4h不粘手

23&plu***n;2℃下,3h不粘手

3

浸水24h吸水率

≤1%

≤1%

4

粘结强度

与水泥砂浆

≥1MPa

≥2MPa

与钢板

≥2MPa

≥2MPa

5

耐磨性(压重450g的鬃刷往复)

1000次不***

落砂试验≥3L/μm

6

耐热性

I型

250&plu***n;5℃,恒温1h后冷却

表面无任何变化

长期耐≥600℃高温

II型

150&plu***n;5℃,恒温1h后冷却

表面无任何变化

7

耐腐蚀性

I型

20&plu***n;5℃,30d

40%H2SO4浸泡后,涂层无裂纹、起泡、剥落

10%H2SO4浸泡300d;10%NaOH浸泡300d;3%N***浸泡300d,涂膜完整无变化

80℃,15d

II型

20&plu***n;5℃,30d

30%H2SO4浸泡后,涂层无裂纹、起泡、剥落

80℃,15d

8

耐冻融循环性 50&plu***n;2℃/-23&plu***n;2℃

各恒温3h,循环10次,无裂纹、起泡、剥落

各恒温6h,循环10次,无裂纹、起泡、剥落

9

耐急冷急热

I型

250&plu***n;5℃/23&plu***n;2℃ + 吹风

各恒温1h,循环5次,无裂纹、起泡、剥落

各恒温1h,循环20次,无裂纹、起泡、剥落

II型

150&plu***n;5℃/23&plu***n;2℃ + 吹风

各恒温1h,循环5次,无裂纹、起泡、剥落

10

耐老化性(500h)

涂层无裂纹、起泡、剥落、粉化

涂层无裂纹、起泡、剥落、粉化

各技术性能指标的解读:

贮存稳定性、粘结强度:为常规项。

表面干燥时间:

  • 这是与施工性相关的参数,因一般的烟道防腐涂层需多道厚涂,表干时间直接影响工期,因此较短的表干时间能够缩短工期,机具、人工、安全措施等施工相关的费用都会降低。
  • 常规烟道防腐涂料膜厚***厚的会达到3mm,工序超过5道以上,道间养护时间较长,这个工期大概30天。
  • ZS-1041烟气防腐涂料膜厚仅需300-500μm就可以达到常规防腐蚀涂料的防护效果和防护周期,道间间隔不超过2h,采用无气喷涂施工4道左右即可达到设计膜厚,省时省力。

浸水24h吸水率:

  • 由于烟气中含水,如果加装了湿法脱硫装置,烟气中的含水量会更高,此项虽是在检测吸水率但实际考究的是涂料的致密性、抗渗透性,致密抗渗无溶胀是防腐蚀涂料必备的特性。
  • 普通防腐蚀涂料如玻璃鳞片胶泥采用的是片状玻璃鳞片,直径大概在0.2mm左右,在涂层成膜时玻璃鳞片呈鱼鳞状搭接从而具有***的防渗性。但具有0.2mm直径的玻璃鳞片尺寸偏大,加之玻璃鳞片密度较大在工作液中的分散会存在不均一性,存在鳞片搭接不均的情况,加之在施工时由于粘度、施工方法等原因,可能会架空搭接出现空鼓,防渗性能下降。
  • ZS-1041烟气防腐涂料中功能防腐蚀颜填料均为高温再加工成型的纳米级鳞片级粉料,极细的粒径使单个鳞片更易稳定分散在涂料体系中,同时也不会出现搭接空鼓,抗渗透性更为优异,这也是为什么ZS-1041烟气防腐涂料仅300μm即可达到几毫米厚常规防腐蚀涂料防腐效果的主要原因之一。

耐热性:

  • 烟气一般温度在70-500℃,对于有脱硫装置的烟囱,烟气温度一般会低于100℃,标准中所规定的250℃耐温极限能满足大多工况,但不能满足某些特殊工况,包括事故状态。
  • ZS-1041烟气防腐涂料耐温幅度可达750℃,可长期在600℃正常使用,这一性能使得烟道防腐蚀更为可靠,减少因特殊工况带来的防腐蚀涂层***。

耐腐蚀性:

  • 该项性能测试,试验标准酸液为***,但实际上烟气中的腐蚀介质却远不止硫化物,特别是有脱硫装置的烟道脱硫后烟气中仅含微量硫化物,烟气的主要腐蚀介质为CL-,对于湿法脱硫,烟气中可能还会存在碱性物质,因此在考虑酸腐蚀(硫化物)的同时还应考虑CL-腐蚀、碱腐蚀。
  • ZS-1041烟气防腐涂料可长期耐酸浸泡、碱浸泡以及N***溶液浸泡,具备***的抗渗耐腐蚀性能,可针对烟道有可能出现的各种腐蚀。

耐温变性能:

  • 耐温变在这个标准中分为耐冻融循环性、耐急冷,急热性。此项主要考虑到涂料的线膨胀系数(热胀冷缩幅度)是否与烟道内壁保持基本的一致,涂层是否具备一定的柔韧性。
  • 砖、水泥的线膨胀系数为10-14×10-6/℃,钢铁的线膨胀系数为12-18×10-6/℃,而玻璃鳞片类的线膨胀系数大约为1.15×10-6/℃,与基材相差了一个数量级,在温度变化时,容易出现温差应力,导致涂层应力开裂(几油几布的涂刷主要就是防裂),由于该材料涂层较厚,热传递会因此受到一定影响,烟道内壁温度与涂层表面温度会存在相对较大的差异,应力开裂的风险因此而加大。虽玻璃鳞片通过几油几布的工艺可以预防短期应用内的应力开裂,但如特殊工况出现得较为频繁时,涂层及防裂布会因多次变形而产生疲劳,***终出现裂纹。
  • ZS-1041烟气防腐涂料的线膨胀系数为16-23×10-6/℃,与烟道用的基材线膨胀系数处于同一数量级,两者相差不大,因该涂层为薄涂即可,导热速度较快,能很快与基材达成温度平衡,在遇到急冷急热状况时形变几乎与基材保持一致,不易产生温差应力造成漆膜的损坏。

耐磨性:

  • 烟气流速一般在5m/s以上,因烟气中会含有***,在高速下***对防腐蚀涂层的冲刷磨蚀相当严重,利用标准中的测试方法(GB/T9266-88)进行测试是非常有必要也是很科学的,但磨蚀的方式不仅有平行摩擦,还有冲击(撞击)摩擦,基于此特性,ZS-1041烟气防腐涂料在满足标准要求的前提下还追加了更为严苛的落砂耐磨试验(SY/T0315-97),测试结果证明该产品的耐磨、耐冲击性能优异。

耐老化性:

  • 烟道耐酸防腐蚀涂料在日常使用中也会出现老化、硬化、脆化等现象。对于有机类涂料耐老化指标的测试显得尤为重要,这也是保障烟道长期有效防腐蚀的必要测试。
  • ZS-1041烟气防腐涂料采用的是无机-有机高温螯合树脂,有机成分含量极低,因此该涂料成膜后呈无机惰性,耐老化性能优异,所测指标原高于标准中所述的500h。

对于烟道防酸腐蚀涂料的选择除了性能指标外,还应综合考虑施工性能、维修成本等因素。

  • 还是以玻璃鳞片涂料举例,了防止使用过程中出现开裂并涂刷到足够的厚度,该涂料在施工时一般采用加衬布的方式来进行,大多是底中面三种涂料,采用“三油两布”的方式进行涂刷,工艺较为复杂,工期长,当涂层出现局部损坏时,需要将所有相连的涂层进行铲除(衬布的影响),维修难度大、费用高。                                                                                                                                                                                                                                                                                
  • ZS-1041烟气防腐涂料适合于各温度段的烟道防腐,在进行烟囱防腐工程时不需按工况、部位来购买多种产品增加预算、物料管理、施工管理的难度。同时该涂料可刷涂、辊涂、无气喷涂,具有较高固体分,厚涂性优异,无需采用加衬布等辅助材料和工艺,施工简便工期较短。当涂层出现缺陷或在后期应用中出现弊病时,仅需要进行局部刷涂修补即可,大大降低了维修成本和缩短维修工期。

综述:

任何标准的理解和解读都必须跟实际工况相联系,特别是解读老标准时还应根据该行业的发展现状来分析标准。

标准只是一个通则,一个衡量的***低尺度,影响涂料选择的因素有很多,在实际应用中标准只是一个参考工具。

对于特种涂料、新产品,解决问题的思路和方式可能有悖于常规方法(如膜厚的变薄),标准有可能会成为制约其推广的一个因素,此时应更为***慎重的考虑新产品从理论到实际应用的可行性,切不可一棒子***。(ZS-1041烟气防腐涂料15年前推向市场时也曾遭受到很多质疑,现该产品已占领90%以上GGH设备防腐市场,新颖的理论和可靠有效的防腐性能得到客户的一致好评。)

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