乙烯基树脂在管道工程中的应用 47页

乙烯基树脂在管道及相关工程中的应用----上海富晨化工有限公司钱向东2014.10.27\nFUCHEM系列产品的具体应用电力及能源行业FGD系统及相关工程高炉煤气工程电子工厂阻燃风管高压盐水管道非开挖管道\nVER在脱硫领域中的应用范围FGD系统中的VEGF材料类FGD系统中的FRP类应用湿法FGD工程中的配套烟囱烟塔一体化中的防腐蚀应用其它类\n湿法FGD典型工艺\n\nFGD失效案例却众多？案例表明：VEGF类是一种可靠的内衬防腐蚀材料，尤其适用在FGD装置中。防腐蚀衬里的非正常情况出现。市场竞争加剧（包括防腐蚀施工分包市场）单位造价也越来越低，工程的技术保障程度尤其是防腐蚀衬里技术要求在不断降低，原因基础设计材料选择（关键+可控）设计方案工程施工实际运行\nVEGF材料在FGD中的应用1VEGF类材料是FGD中主流防腐蚀材料VEGF类材料具有以下特点耐腐蚀性的抗渗透好源于非溶剂性耐蚀乙烯基树脂较低的渗透率水汽扩散率为0.01g/m2.24hr.mmHg6-15倍环氧涂料，4倍的普通环氧FRP高耐温及热冲击性能线膨胀系数=11.5×10-6/℃（钢铁=12×10-6/℃）钢基涂层在100℃和0℃之间交变100次钢基涂层从180℃的直接冷却耐磨性好表层硬度高、局部破坏（易修复）工艺性好\nVEGF材料的控制关键材料的基本特性关键一、底涂的粘接特性10MPA以上的高粘接特性要求及配方是众多失效案例的关键因素所在ASTMD4541的现场测试关键二、耐温特性(耐高温、耐温度冲击)国内众多FGD的设计及现状所决定耐温等级放大到180度高耐温度冲击要求（非恒温下，关键）\n增加的双键国内常规的富马酸改性乙烯基树脂化学结构图VEGF中乙烯基树脂材料选择\n仅两端有双键FUCHEM891乙烯基树脂化学结构图VEGF中乙烯基树脂材料选择\n超低收缩+高韧性+高粘接性＋易和性耐腐蚀性能和耐温性能与标准型VER相当浇铸体线收缩率=0.015%；双酚A型标准乙烯基酯的线收缩率为2~3%独有的低收缩特性带来：大幅降低材料固化后的内部应力有效提高材料的粘结性提高和改善VEGF材料的抗渗透特性提高和改善VEGF材料的低收缩特性VEGF中乙烯基树脂材料选择\n树脂线收缩率测试结果固化条件固化线收缩率超低收缩树脂对比树脂常温固化0.015%2.8%常温固化后，80℃2Hr后固化处理0.16%3.6%树脂体收缩率测试结果（美国方面提供）固化条件固化体收缩率超低收缩树脂对比树脂CHP固化体系——7.18%MEKP固化体系1.73%8.10%VEGF中乙烯基树脂材料选择\nVEGF材料-----工程设计方案（针对性的设计）图1图2面涂FRP层（短切毡+表面毡）1mmVEGF层1mmVEGF层底涂层面涂1mm耐磨层FRP层（玻璃布）1mm耐磨层1mmVEGF层1mmVEGF层底涂层\nFUHEM-VEGF的广泛应用各电力集团（国电、华电、大唐、国华、华能等）非电力行业的广泛应用（烧结机脱硫等）200案例成功（防腐蚀公司的首选材料）针对性的材料优化（快速维修类材料的应用）提高材料的理化特性（尤其是耐温性、粘接性）针对性的开发快速维修用VEGF材料工艺：喷涂（2道结构，一底一面结构，无底涂）高施工效率：均1000平米/天更高的耐温特性和搞弯曲特性改善的防腐蚀性能\nFGD中应用2-----FRP材料类喷淋管吸收塔塔体石灰溶解槽集液器、除雾器浆液输送管路烟道（尤其是烟塔一体化中）\n湿法FGD中的FRP应用FRPFRP喷淋头大直径烟气输送管\nFUCHEM树脂在FGD的新应用小型湿法FGD采用FRP吸收塔尤其是氨法FGD、小型装置等垃圾焚烧、淤泥焚烧装置玻璃钢整体输送管道（包括海水脱硫）FGD装置中的一些FRP替代产品FRP能提供更宽范围的耐腐蚀性能；FRP设备可以不需要隔热层；FRP的材料成本相对要低；FRP使用寿命更长\nFGD工艺中的FRP喷淋管854树脂（众多喷淋管厂家的选择）更好的工艺特性、相容性防腐蚀性\n兖矿、济二FGD装置现场FGD工艺中的整体FRP吸收塔\nFGD工艺中的整体FRP管道在韩国KPI几个电厂的业绩国电钦州电厂\n澳洲一项目（国内FRP分包）\nFGD工艺中的其它特殊FRP应用整体FRP滤网FRP耐磨弯头、变径管\n烟囱应用篇烟囱内筒防腐（尤其是老烟囱脱硫防腐改造）要选择一个合适的内衬，需考虑以下几方面的因素：技术可行性，满足复杂化学环境下的防腐要求；经济合理，较低的建筑成本，一次性投资费用要低；施工条件好，质量控制方便，施工周期短；运行维护费用低，并且方便检修。\n非经脱硫的烟气T=130℃烟气干燥气态腐蚀（腐蚀轻微）经GGH的湿法脱硫后烟气T=80℃轻微结露、内侧结灰腐蚀轻重湿法脱硫后烟气（无GGH）T=40-50℃严重结露、酸液流淌重腐蚀性FGD烟囱可能运行的工况\nFGD烟囱的材料选择耐酸腐蚀的金属内衬镍合金板、钛板等耐腐蚀轻质隔热的制品隔断烟气与钢内筒接触如发泡玻璃砖耐酸、耐热、保温浇筑材料压力浇注或压力喷浆技术防酸腐蚀涂层整体FRP烟囱发展方向和国外的主流选择\n玻璃钢排烟筒-3玻璃钢烟囱是解决湿法脱硫烟囱腐蚀问题的有效方法，是未来烟囱发展的一个重要方向。玻璃钢烟囱纳入国家规范将推动该领域的发展，会促进玻璃钢烟囱的广泛应用\nFUCHEM材料应用2-----整体FRP烟囱与耐酸砖、橡胶衬里的钢结构和C-276衬里的钢结构相比，需要较少的维护在耐循环疲劳性方面比317L不锈钢和C-276合金更加耐用国外电力的主流选择国内电力的发展方向结构材料特性FRP耐酸砖衬里合金耐化性好好适当~好耐热性足够好好安装成本合理高适当~高修理成本低高低修补停机时间短长短\n应用树脂2-----FUCHEM892树脂FRP烟囱阻燃、静电释放是应考虑问题否则导致内表面形成局部放电现象和燃烧的可能性建议建议阻燃性能设计值：氧指数≥31FRP内表面的表面电阻率应该≤1.0×106Ω，静电释放装置的对地电阻≤25Ω按ASTME84进行(火焰传播速度）892A、892N树脂（UL认证通过）氧指数OI》39\nFUCHEM892介绍化学反应型乙烯基树脂分892A型和892N型认证和检测UL94V0认证ASTME-841级FSIREACH检测通过\nFUCHEM892树脂优良的阻燃、自熄性能突出的耐化学性和耐氧化性能与玻纤相容性佳，机械性能优良良好的工艺特性，适合各种FRP工艺树脂浇铸体氧指数（OI）≧33树脂玻璃钢氧指数（OI）≧42烟密度等级(SDR)(ASTM2843)≤75火焰传播速度(FSI)(ASTME84)：Class1\n浙江富阳热电厂\nVER在海水FGD中的应用应用:管道及内衬案例：大唐潮州电厂华能海口电厂\n高炉煤气的腐蚀基本情况www.fuchem.com高炉煤气干法袋式除尘湿法除尘除尘优点：节水、节电、投资少等缺点：经干法除尘的高炉煤气对管道腐蚀严重干法除尘时喷淋塔前管道冷凝水挂片的腐蚀速率比湿法除尘的腐蚀速率高两个数量级(大约是50倍)传统防腐材料（如环氧煤沥青等）已不能满足要求需要针对使用介质特点和腐蚀找一种可靠、长效的重防腐材料\n高炉煤气管道内壁腐蚀特点www.fuchem.com腐蚀部位：管道和设备的底部、波纹管下部的波峰腐蚀特点：由内到外点蚀腐蚀原因湿法除尘：可以通过文氏管或洗涤塔将煤气中的腐蚀性成分(如SO2、SO3、Cl2、H2S等)通过溶解或反应去除；干法除尘：其腐蚀性成分只能随煤气的流动进入下道工序，并可以伴随着煤气的降温、水分的析出而进入冷凝水，形成高腐蚀性的酸，大量留存的煤气冷凝水在局部有时能达到煤气管道的四分之一高度。\n腐蚀介质情况www.fuchem.com对于高炉煤气冷凝水的化学分析结果表(取自某钢厂煤气管道后半段轧钢区)项目总含盐量/(mg·l-1)电导率/(us·cm-1)总硬度/(mg·L-1)Cl-/(mg·L-1)PH值SO42-/(mg·L-1)结果76237864326565482.2311.0从上表的分析结果可以看出，冷凝水的总含盐量很高，PH值为2~3，其中Cl-的含量高达6548mg/L。而一般的高炉煤气冷凝水PH值为6~7，接近中性，Cl-的含量约为361mg/L。\n腐蚀介质情况www.fuchem.com1）如果煤气的密度按1.33考虑，则将CL-含量17000-18000mg/l，换算成重量百分比浓度为：（18000mg/1330g*100%=13.53%（≤20％盐酸浓度或盐酸中的氯离子浓度）2）当酸度用PH来表示时；根据水的电离方程式，电离化学用氢离子浓度的负常用对数来表达：冷凝水的PH＝2，则表示[H]+浓度是10-2g/l；如果煤气的密度按1.33考虑，换算成重量百分比浓度为：(0.01g/1330)*100%=75ppm(百万分子七十五)（同样也≤20％盐酸浓度或盐酸中的氢离子浓度）首钢设计院初步提出的京唐高炉煤气中有害介质：CL-含量按17000-18000mg/l；冷凝水的PH＝2来考虑；温度按45～55℃，但高温情况按100～200℃考虑\n腐蚀介质特点www.fuchem.com饱和水气，湿度大到在酸露点以下足以形成含有强酸性冷凝液；低浓度酸液扩散渗透性较强；氯离子含量相当高！遇水形成氯酸根或盐酸，，即使是少量的氯化物也会对钢结构造成严重腐蚀！对防腐材料必须考虑抗渗透性耐腐蚀性耐温性（非正常情况下的温差变化）\n高炉煤气管道内壁采用的防腐蚀材料选择www.fuchem.com早在2007年，钢铁研究总院就对从众多耐腐蚀材料中筛选出来的四种材料进行了试验：(1)乙烯基树脂玻璃鳞片(以下简称“VEGF”)；(2)改性厚浆环氧防腐涂料(以下简称“环氧涂料”)；(3)聚脲涂料；(4)环氧鳞片胶泥。试验结果如表2。其中浸泡溶液为：氯离子208g／L，硫酸根离子为0.2g／L，pH=1。\n防腐材料试验结果表www.fuchem.com涂层体系试验条件常压浸泡(一)，360h常压浸泡(二)/360h+(沸腾)/408h高温高压浸泡，饱和蒸汽压24h，120h高压釜浸泡/360h+(沸腾)/408h+(饱和蒸汽压)/12hVEGF胶泥涂层完好涂层完好24h,120h试样表面均红褐色，有白色和褐色斑点，为外来物附着。涂层本身完好，无起泡，无裂纹，无破损脱落。涂层完好环氧涂料涂层完好涂层完好24h试样表面稍有变色，涂层鼓泡，冷却后鼓泡缩小，局部破裂脱落。120试样表面红褐色，涂层已鼓泡，粉化，破裂脱落。涂层完好环氧胶泥涂层完好涂层完好24h试样表面红褐色，涂层在两次涂装层间裂开，未脱落，未起泡。120h试样表面红褐色，在两次涂装层间裂开，局部脱落，未起泡。涂层表面有多条纵向裂纹，无起泡，无脱落聚脲涂层完好表面灰褐色,涂层起泡、溶解,部分脱落24h试样表面灰褐色，涂层起泡，溶解，大部分已脱落。总结高、低温实验结果表明，涂层耐蚀顺序为：VEGF胶泥、环氧胶泥、环氧涂料、聚脲；其中VEGF胶泥性能最佳。表2腐蚀试验结果\nwww.fuchem.com日照钢铁若干-450m³首秦钢铁沙钢宝山钢铁莱芜钢铁VEGF相关实际应用首钢京唐钢铁特大高炉5500m³首钢迁钢2#高炉2500m³乙烯基高性能VEGF材料太钢能源动力总厂\nVEGF的实际应用案例www.fuchem.com高炉煤气管道内壁防腐蚀主材料采用VEGF材料(乙烯基树脂玻璃鳞片涂料)，运行半年后从管道外观看无腐蚀漏水、漏气现象，进人管道内检查确认管道内壁防腐涂料完整，无鼓泡玻璃现象，运行状况良好”首钢迁钢2号高炉炉容2500m³\nVEGF的实际应用案例www.fuchem.com高炉煤气管道内壁防腐蚀主材料采用VEGF复合材料（乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥）。其做法为：对管道内壁经过相应金属处理后，采用乙烯基树脂底涂，80~100μm，中间涂料为乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥，厚度为800~1000μm，乙烯基树脂面漆，厚度为80~100μm。对煤气温度120℃以下管道，涂层厚度为300μm。首钢京唐钢铁厂特大高炉炉容5500m³\n892树脂在的风管的应用三星电子、海力士、京东方等，要求：建筑内部安装的玻璃钢风管外表面的火焰蔓延额定值应不高于25，同时烟雾扩散指数应不高于50应在室内安装的风管表面涂上白色涂层，使其能够与室外安装的风管区别开外部风管表面应设置至少25微米厚由阿尔比公司或宣威-威廉姆斯公司生产的发泡型防火保护涂层，这种涂层的作用是作为多孔发泡剂来保护风管结构\n在超饱和盐水管道应用中石化四川一油气开采项目介质：超饱和盐水，110度，7MP树脂：FUCHEM898HT\nVER在管道修复中的应用软管内衬法，也称原始固化法(CIPP），是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层，通过加热（利用热水、热汽或紫外线等）或常温使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管，管道断面几乎没有损失，但其流动性能大大改善了。软衬法的施工方式有2种，翻转浸渍树脂软管内衬法和CIPP拉入法树脂内衬法。最近与中原油田一项目中成功应用\nCIPP工艺图\n谢谢您的观看！上海富晨化工有限公司地址：上海市漕溪路251号5-21B（200233）电话（Tel):＋86-21-647591405448496054484961传真（Fax):＋86-21-54484962E-mail:fuchem@online.sh.cn;admin@fuchem.com新浪官方微博：@上海富晨化工有限公司微信公众平台：SHFUCHEM如需了解更多产品信息或技术资料，可关注：