煙氣脫硫裝置煙道結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)

1、煙氣脫硫裝置煙道結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì) 摘 要 安順電廠二期2×300MW煙氣脫硫裝置的防腐蝕設(shè)計(jì)較好的考慮了裝置的腐蝕和運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn)，充分兼顧了鱗片防腐蝕襯里材料與待襯設(shè)備的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及剛性的匹配關(guān)系。特別是其煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在變截面及安置GGH和除霧器的寬大煙道截面區(qū)，采用了橫、縱外加固筋及加墊焊接的粗大內(nèi)支撐復(fù)合加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；襯里區(qū)主要煙道采用等標(biāo)高直線設(shè)計(jì)，在等徑90°急轉(zhuǎn)彎煙道區(qū)導(dǎo)流板采用了垂向不等距設(shè)置，從而有效地提高了整個(gè)煙道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性，防止了因煙道、導(dǎo)流板和內(nèi)支撐架的結(jié)構(gòu)震顫、共振及形變對(duì)防腐蝕襯里產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞。安順電廠二期2×300MW煙氣脫硫裝

2、置，其總承包方為三融環(huán)保工程，其防腐蝕工程總體設(shè)計(jì)由日本川崎工業(yè)株式會(huì)社（以下簡稱KHI）負(fù)責(zé)，其煙道詳圖設(shè)計(jì)由中國電力建設(shè)工程咨詢公司分包，防腐蝕材料供貨及工程施工技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)理由蘭州天華院分包，防腐蝕施工由成都龍泉防腐工程公司承擔(dān)。該脫硫裝置采用日本KHI的石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝，一爐一塔，共用一套漿液公共系統(tǒng)。1、煙氣脫硫裝置的防腐蝕工程總體設(shè)計(jì) 該裝置的總體防腐蝕工程設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是：在充分認(rèn)識(shí)裝置各區(qū)域腐蝕環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)腐蝕的影響作用的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的腐蝕區(qū)域提出了不同的防腐蝕襯里結(jié)構(gòu)；在充分認(rèn)識(shí)防腐蝕襯里材料特性和待襯設(shè)備的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛性及裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)襯里材料的

3、影響作用的基礎(chǔ)上，有效兼顧了鱗片防腐蝕襯里材料與待襯設(shè)備的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛性及運(yùn)行狀態(tài)的匹配關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了可靠腐蝕控制與防腐蝕成本控制的有效結(jié)合。、KHI煙氣脫硫裝置防腐蝕工程總體設(shè)計(jì)KHI煙氣脫硫裝置防腐蝕工程總體設(shè)計(jì)見圖1、圖2。圖1、吸收塔防腐蝕內(nèi)襯區(qū)域及襯里結(jié)構(gòu)要求圖2、煙道防腐蝕襯里區(qū)域、襯里結(jié)構(gòu)要求及平面結(jié)構(gòu)示意圖要求 、圖1、圖2所示各區(qū)域腐蝕環(huán)境分析和襯里結(jié)構(gòu)構(gòu)成見表1：表1：圖1、圖2所示各區(qū)域腐蝕環(huán)境分析和襯里結(jié)構(gòu)構(gòu)成FGL類型普通型耐磨型A耐磨型B耐熱型耐熱耐磨型混凝土+FGL結(jié)構(gòu)層型號(hào)結(jié)構(gòu)層型號(hào)結(jié)構(gòu)層型號(hào)結(jié)構(gòu)層型號(hào)結(jié)構(gòu)層型號(hào)結(jié)構(gòu)層耐 溫10010010016016

4、0100耐腐蝕耐 磨襯里結(jié)構(gòu)層底漆層YZD-2底漆層YZD-2底漆層YZD-2底漆層YZD-3底漆層YZD-3底漆層普通型FGL層YZJ-2耐磨型FGL層 耐磨型FGL層 耐熱型FGL層 耐熱耐磨型FGL層 耐磨型FGL層普通型FGL層YZJ-2耐磨型FGL層 耐磨型FGL層 耐熱型FGL層 耐熱耐磨型FGL層 耐磨型FGL層面漆層YZM-2耐磨面漆層 耐磨型砂漿層 耐熱面漆層 耐熱耐磨型砂漿層 耐磨面漆層    耐磨面漆層 

5、  耐熱耐磨面漆層  厚度20mm20mm35mm20mm35mm20mm     腐 蝕 環(huán) 境 分 析該結(jié)構(gòu)適用區(qū)域?yàn)槲账隹跓煹溃F器區(qū)、凈煙氣換熱器區(qū)煙道內(nèi)壁及出口煙道。其主要腐蝕環(huán)境條件為：1、該區(qū)煙氣溫度為（40-90）。2、含微量SO2腐蝕性濕煙氣引發(fā)的內(nèi)壁腐蝕。3、大氣環(huán)境濕度及濕煙氣引發(fā)的內(nèi)壁露點(diǎn)腐蝕。4、低固體含量、高流速煙氣引發(fā)的內(nèi)襯層輕度磨損。該結(jié)構(gòu)適用區(qū)域?yàn)槲账O2吸收區(qū)及氧化池側(cè)壁。其主要腐蝕環(huán)境條件為：1、該區(qū)煙氣溫度為46。2、脫硫液固體含量為2

6、5wt%。3、SO2吸收過程中的新生態(tài)稀亞硫酸引發(fā)的內(nèi)壁腐蝕。4、高固體含量漿液自重落體引發(fā)的內(nèi)襯材料沖刷中度磨損。5、低溫?zé)釕?yīng)力引發(fā)的內(nèi)襯材料輕度熱應(yīng)力破壞。該結(jié)構(gòu)適用區(qū)域?yàn)檠趸氐撞考吧涎?米高、攪拌槳中心兩米區(qū)域。其主要腐蝕環(huán)境條件為：1、在機(jī)械攪拌及氧化空氣作用下高固體含量漿液引發(fā)的內(nèi)襯層的重度磨損。2、低溫?zé)釕?yīng)力引發(fā)的內(nèi)襯層的輕度熱應(yīng)力破壞。3、在維修條件下人為機(jī)械力碰撞破壞引發(fā)的內(nèi)襯層機(jī)械力損傷。4、因設(shè)備基坐變形導(dǎo)致設(shè)備底板形變引發(fā)的內(nèi)襯層形變應(yīng)力開裂。5、氧化空氣沖刺作用引發(fā)的下方防腐層局部腐蝕。該區(qū)是指原煙氣換熱器出口煙道至吸收塔入口煙道。其主要腐蝕環(huán)境條件為：1、該區(qū)煙氣溫

7、度為101-150（事故狀態(tài)）。2、未處理煙氣固體含量為38wt%。3、樹脂高溫失強(qiáng)，煙道剛性不足，因結(jié)構(gòu)震顫引發(fā)的襯層重度龜裂脫粘失效。4、高溫SO2煙氣引發(fā)的內(nèi)襯層燒蝕腐蝕（溫度大于160時(shí)）。5、裝置停用時(shí)大氣環(huán)境濕度吸收殘存SO2引發(fā)的露點(diǎn)腐蝕。6、低固體含量、高流速引發(fā)的內(nèi)襯層輕度磨損。該結(jié)構(gòu)適用區(qū)域?yàn)楦邷卦瓱煔馀c低溫脫硫液交匯區(qū)域，即吸收塔入口及漿液噴淋區(qū)。其主要腐蝕環(huán)境條件為：1、該區(qū)煙氣溫度為101-46，低溫脫硫液溫度為室溫。2、脫硫漿液固體含量為25wt%。3、高固體含量漿液壓力噴射及自重落體引發(fā)的內(nèi)襯沖刷重度磨損。 4、區(qū)域環(huán)境冷熱分布不均導(dǎo)致的內(nèi)襯層強(qiáng)熱應(yīng)力開裂破壞（噴

8、漿管因腐蝕擴(kuò)嘴形成非霧化噴漿時(shí)）。5、樹脂高溫失強(qiáng)導(dǎo)致耐磨性能下降，力學(xué)龜裂形成介質(zhì)穿透性滲透導(dǎo)致金屬基體腐蝕。該結(jié)構(gòu)適用區(qū)域?yàn)槊摿蜓b置的石灰石制備系統(tǒng)和石膏脫水系統(tǒng)：1、該區(qū)漿液溫度為40-46。2、脫硫液固體含量5-70wt%。3、高固體含量漿液排注、攪拌引發(fā)的內(nèi)襯層中度磨損。4、混凝土表面分層、疏松或濕度過大導(dǎo)致的內(nèi)襯層開裂脫落。  說明：表中符號(hào)：好；較好；可。2、煙氣脫硫裝置煙道結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì) 吸收塔作為煙氣脫硫裝置的主要工作設(shè)備，因其承載較大，在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛性往往考慮的較充分，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)防腐蝕襯里的影響不大，在其長周期運(yùn)行中很少損壞，如果有損傷

9、的話，也主要表現(xiàn)為局部磨損或氧化池底部的機(jī)械物理損傷。但煙道，特別是高溫原煙氣煙道，則由于其僅僅作為煙氣過流的承載體，其結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛性設(shè)計(jì)往往并未引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視，以往的防腐蝕內(nèi)襯失效多發(fā)生在該區(qū)域。雖然我國早在1991年就頒布實(shí)施了襯里鋼殼設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定（HGJ 33-91）的化工部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但該標(biāo)準(zhǔn)主要適用于內(nèi)襯設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)在運(yùn)行狀態(tài)中具有振動(dòng)特點(diǎn)的煙道類襯里鋼殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不完全適用。KHI并未向煙道詳圖設(shè)計(jì)方提供相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但在煙道的總體設(shè)計(jì)的要求中明確規(guī)定了相關(guān)技術(shù)要求。而在其明確規(guī)定的總體設(shè)計(jì)的技術(shù)要求中，可以明顯看出其煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮防腐蝕設(shè)計(jì)這一要素。、主體重腐蝕

10、區(qū)襯里煙道殼體結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì) 安順電廠二期2×300MW煙氣脫硫裝置主體重腐蝕區(qū)襯里煙道殼體結(jié)構(gòu)均采用底部等標(biāo)高直線設(shè)計(jì)布置（具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖3）。內(nèi)置設(shè)備區(qū)（如除霧器區(qū)、原煙側(cè)GGH區(qū)、凈煙側(cè)GGH區(qū)）煙道則采用大深度漸開式兩側(cè)及頂部加寬、加高過渡結(jié)構(gòu)(見圖表2、圖3)。吸收塔進(jìn)出口煙道采用大深度漸開式寬截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見圖3）。該煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置的最大特點(diǎn)是：(1)、底部等標(biāo)高直線設(shè)計(jì)有利于煙氣流動(dòng)主方向穩(wěn)定，易于形成主體氣流的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，減少因煙氣不穩(wěn)定流動(dòng)對(duì)煙道壁形成的力學(xué)作用導(dǎo)致的煙道結(jié)構(gòu)震顫。（2）、大深度漸開式加寬、加高過渡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于避免因煙道過流截面突然增大，致使煙氣

11、內(nèi)壓急劇減小形成的側(cè)向煙氣渦旋導(dǎo)致的煙道壁強(qiáng)烈的結(jié)構(gòu)震顫。(3)、吸收塔進(jìn)出口煙道采用大深度漸開式寬截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見圖2吸收塔進(jìn)出口煙道）。雖然該結(jié)構(gòu)有利于煙氣在較低的流速及壓力下沿吸收塔壁切線方向均勻進(jìn)入塔內(nèi)，最大可能的實(shí)現(xiàn)煙氣與脫硫漿液的全面有效接觸。但采用該結(jié)構(gòu)更重要的原因一是使煙氣的流速及壓力在進(jìn)、出口煙道區(qū)均勻的過渡降低或增加，防止煙氣因壓力驟降或驟升產(chǎn)生側(cè)向渦旋及急劇擴(kuò)散或收縮形成的煙道壁強(qiáng)烈震顫對(duì)防腐蝕內(nèi)襯的疲勞腐蝕破壞；二是為了有效分散因脫硫漿液濺射進(jìn)入進(jìn)口煙道區(qū)，與高溫原煙氣形成冷熱交匯，致使?jié){液水加熱汽化引發(fā)煙氣擾動(dòng)和水蒸汽膨脹力對(duì)煙道壁形成的不規(guī)則沖擊破壞作用。許多國外專

12、業(yè)化脫硫公司主張吸收塔進(jìn)口煙道采用高鎳基合金制造的原因就是因該區(qū)域內(nèi)襯結(jié)構(gòu)頻繁損壞。圖3、防腐蝕襯里煙道的防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)立面結(jié)構(gòu)示意圖、煙道變截面區(qū)采用外加固筋與粗大內(nèi)支撐復(fù)合加強(qiáng)結(jié)構(gòu) 盡管在煙氣過流煙道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已充分考慮了防腐蝕襯里材料的特性與煙道的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、鋼性的匹配關(guān)系。但煙道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在煙道變截面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為確保其強(qiáng)度、鋼性對(duì)防腐蝕襯里材料的影響降到盡可能低的程度，仍采用了外加固筋加粗大內(nèi)支撐復(fù)合加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。該區(qū)域煙道結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是：（1）、煙道變截面區(qū)外支撐結(jié)構(gòu)采用密集橫向環(huán)狀H型鋼（I25a）復(fù)合局部縱向H型鋼（I20a）外支撐結(jié)構(gòu)。眾所周知，當(dāng)煙道過流截面變

13、化時(shí)，過流煙氣的內(nèi)壓將發(fā)生變化，特別是當(dāng)煙道截面一側(cè)或幾側(cè)（本裝置煙道一般是兩側(cè)或三側(cè)）增大時(shí)，過流煙氣內(nèi)壓降低，煙道截面增大側(cè)附近區(qū)煙氣將形成向煙道壁的側(cè)向渦旋擴(kuò)散，而該側(cè)向渦旋擴(kuò)散將形成對(duì)煙道壁的不規(guī)則力學(xué)作用。當(dāng)煙道壁板較?。ū狙b置煙道厚度設(shè)計(jì)為5mm）時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、鋼性不足，側(cè)向渦旋擴(kuò)散形成的不規(guī)則力學(xué)作用將促使煙道壁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)震顫。導(dǎo)致防腐蝕內(nèi)襯層疲勞破壞，其宏觀表現(xiàn)為內(nèi)襯層開裂、剝離、脫粘（見圖4）。采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原因就是為了彌補(bǔ)煙道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及鋼性的不足，以提高煙道整體抗結(jié)構(gòu)震顫能力，保證防腐蝕內(nèi)襯的使用安全。圖4 （2）、在煙道變截面區(qū)與外支撐結(jié)構(gòu)同截面位置增

14、加了粗大內(nèi)支撐復(fù)合加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。其立向支撐梁采用200×200×6.3方形空心鋼，橫向內(nèi)撐桿采用159×7鋼管（見圖4）。其作用與外支撐結(jié)構(gòu)相同。之所以采用粗大方形空心鋼作內(nèi)支撐梁及159鋼管作內(nèi)撐桿，其主要原因是為了防止因內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及鋼性不足，在不穩(wěn)定煙氣流動(dòng)作用下產(chǎn)生形變或結(jié)構(gòu)震顫，導(dǎo)致內(nèi)支撐梁及梁與煙道壁板的焊接區(qū)防腐蝕內(nèi)襯結(jié)構(gòu)破壞。（3）、所有內(nèi)支撐梁與煙道壁板的焊接點(diǎn)均加設(shè)5mm厚補(bǔ)強(qiáng)過渡焊接鋼制墊板（見圖4）。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是加強(qiáng)梁與煙道壁板的焊接區(qū)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其主要原因是為了防止因內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)輕微震顫引發(fā)的焊接區(qū)較薄的煙道壁結(jié)構(gòu)形變導(dǎo)致該區(qū)域防腐

15、蝕內(nèi)襯結(jié)構(gòu)破壞。（4）、在內(nèi)置設(shè)備安裝區(qū)（如除霧器區(qū)、GGH區(qū)）內(nèi)支撐梁兩排間均增加連接框架，形成框架支撐結(jié)構(gòu)。其作用與上述原因相同，將兩排相對(duì)獨(dú)立的平行排列的內(nèi)支撐梁用內(nèi)撐桿連接成框架內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，無疑有效的提高了內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及鋼性。、90°彎道區(qū)導(dǎo)流板采用垂向不等距結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)KHI為安順電廠煙氣脫硫裝置設(shè)計(jì)的煙道90°彎道區(qū)導(dǎo)流板區(qū)具有四大特點(diǎn)：一是導(dǎo)流板采用垂向立式結(jié)構(gòu)；二是數(shù)塊導(dǎo)流板采取不等距結(jié)構(gòu)配置；三是導(dǎo)流板設(shè)計(jì)厚度為10mm；四是在彎道區(qū)煙道壁板增加縱向外支撐結(jié)構(gòu)。不言而喻，煙道90°彎道區(qū)導(dǎo)流板采用垂向立式結(jié)構(gòu)其強(qiáng)度及鋼性較橫向懸掛結(jié)構(gòu)要大的多

16、，導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)厚度及煙道壁板增加縱向外支撐結(jié)構(gòu)的作用亦是為了提高其強(qiáng)度及鋼性。但導(dǎo)流板采用不等距結(jié)構(gòu)配置讓筆者產(chǎn)生很大困惑，為此曾與KHI現(xiàn)場代表專門請(qǐng)教，對(duì)方不肯就設(shè)計(jì)計(jì)算及依據(jù)理論進(jìn)行深談，但提出如下觀點(diǎn)還是說明了一定問題：一是采用不等距結(jié)構(gòu)配置是使煙氣在彎道導(dǎo)流板分隔區(qū)形成不等量過流；二是煙氣在90°彎道區(qū)將產(chǎn)生較嚴(yán)重的不穩(wěn)定過流現(xiàn)象，形成對(duì)煙道壁及導(dǎo)流板側(cè)向渦旋作用，致使該區(qū)域煙道壁及導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)震顫導(dǎo)致該區(qū)域防腐蝕內(nèi)襯結(jié)構(gòu)破壞；三是彎道的內(nèi)彎區(qū)通常側(cè)向渦旋作用較大，因此減少該區(qū)煙氣過流量有利于降低因煙氣不穩(wěn)定過流產(chǎn)生的側(cè)向渦旋作用，從而提高防腐蝕內(nèi)襯使用安全，因此導(dǎo)流板間距設(shè)計(jì)

17、由內(nèi)彎向外彎逐漸變寬（見圖5）。由此可見KHI對(duì)襯里煙道不僅在結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及鋼性上注重防腐蝕設(shè)計(jì)，同時(shí)還十分注重?zé)煔饬鲃?dòng)狀態(tài)對(duì)防腐蝕襯里的影響作用，并在煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中給出相應(yīng)處置措施。前面所論及的主體襯里煙道等底標(biāo)高直線設(shè)計(jì)布置、大深度漸開式變截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均充分說明此設(shè)計(jì)思想。圖5 不等距與等距設(shè)置導(dǎo)流板側(cè)向渦旋作用示意圖有資料表明KHI對(duì)橫向懸掛結(jié)構(gòu)導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也采用了強(qiáng)大的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如定洲電廠橫向懸掛結(jié)構(gòu)導(dǎo)流板設(shè)計(jì)就表現(xiàn)出三大特點(diǎn)：一是導(dǎo)流板采用10mm厚鋼板制造；二是導(dǎo)流板采用框架式結(jié)構(gòu)增強(qiáng)；三是導(dǎo)流板采用粗大鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，且將幾塊導(dǎo)流板經(jīng)內(nèi)支撐連接成整體結(jié)構(gòu)。綜上所述，從K

18、HI煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)看，KHI煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)始終緊扣確保防腐蝕襯里安全使用這一基本點(diǎn)，圍繞著提高煙道整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及鋼性這一導(dǎo)致煙道區(qū)防腐蝕襯里失效的基本要素實(shí)施煙道防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從安順電廠煙氣脫硫裝置煙道的使用效果看，此類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效緩解或防止煙道區(qū)防腐蝕襯里的疲勞腐蝕破壞。至于高溫原煙氣溫度、腐蝕環(huán)境及非底部等標(biāo)高、非直線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置對(duì)防腐蝕襯里材料性能及其疲勞腐蝕破壞的影響筆者在其它文章中已有討論，本文不再贅述。以上所述的所有煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在煙道無需采用防腐蝕內(nèi)襯時(shí)均無必要，正是因?yàn)闊煹赖姆栏g內(nèi)襯要求，上述煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才成為必然。從而也說明了襯里煙道結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及鋼性與非襯里煙道結(jié)構(gòu)

19、的區(qū)別。3、揚(yáng)州電廠濕法煙氣脫硫裝置煙道結(jié)構(gòu)3.1、防腐蝕工程質(zhì)量缺陷簡介揚(yáng)州電廠煙氣脫硫裝置煙道鱗片防腐蝕襯里工程（國內(nèi)配套部分）于2002年3月至6月施工，電廠于10月及11月對(duì)裝置進(jìn)行了兩次開車調(diào)試，在開車調(diào)試中廠方于11月18日打開進(jìn)口煙道檢查，發(fā)現(xiàn)a、煙道頂部及導(dǎo)流板鱗片襯里自底漆與膠泥界面間局部脫落；b、煙道側(cè)壁內(nèi)支撐管焊接區(qū)襯里嚴(yán)重開裂等重大事故缺陷；c、人孔區(qū)底部鱗片襯里開裂脫粘。并于當(dāng)日通知項(xiàng)目建設(shè)及防腐蝕工程承包方。我方于20日趕到現(xiàn)場，會(huì)同業(yè)主及項(xiàng)目建設(shè)方進(jìn)入事故現(xiàn)場核查，并同時(shí)打開出口煙道檢查，證實(shí)進(jìn)口煙道（環(huán)境溫度約100）缺陷屬實(shí)，吸收塔至換熱器出口煙道（環(huán)境溫度約

20、50）襯里無缺陷，換熱器出口（環(huán)境溫度約90）煙道襯里人孔區(qū)底部鱗片襯里局部開裂脫粘，煙道側(cè)壁內(nèi)支撐管焊接區(qū)襯里局部開裂。、吸收塔進(jìn)口煙道區(qū)腐蝕環(huán)境及工程質(zhì)量缺陷分析楊州電廠與太原二熱相比，其腐蝕環(huán)境大為緩和，煙氣環(huán)境溫度僅100-110，無冷卻水噴淋。但其煙道結(jié)構(gòu)更不合理，基本按非襯里煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該煙道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為原電力行業(yè)火電廠煙道通用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，完全可滿足電廠鍋爐煙氣過流排放的各種技術(shù)要求。問題在于，當(dāng)煙氣脫硫裝置引入煙氣處理過流排放體系后，由于脫硫裝置的腐蝕環(huán)境，導(dǎo)致相關(guān)進(jìn)出口煙道亦形成腐蝕環(huán)境，因此提出了進(jìn)出口煙道的腐蝕控制問題。國外積數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出了采用煙道外支撐補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，

21、鱗片內(nèi)襯防腐的腐蝕控制技術(shù)，且成為我國引進(jìn)的各種煙氣脫硫樣板示范工程中唯一采用的進(jìn)出口煙道腐蝕控制結(jié)構(gòu)。很遺憾，在我國個(gè)別自行設(shè)計(jì)的煙道結(jié)構(gòu)中卻忽略了此結(jié)構(gòu)技術(shù)的借鑒。楊州項(xiàng)目的煙道內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題，不在于其煙道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)不足，而在于該煙道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)不能滿足防腐蝕襯里對(duì)基體剛性的要求。導(dǎo)致襯層腐蝕失效的主要因素是煙道的結(jié)構(gòu)與鋼性設(shè)計(jì)存在重大缺陷：（1）、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)為鋼管十字交叉、四點(diǎn)焊接定位、多層密集排列（見下圖） 該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)為：正十字交叉的長達(dá)數(shù)米的細(xì)鋼管（直徑約70-80mm）構(gòu)成的支撐架，經(jīng)與長方形煙道壁四點(diǎn)焊接定位后，多層分體密集排列（間隔約800-10

22、00mm）于煙道中形成內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)的主要質(zhì)量隱患在于：當(dāng)煙氣高速過流時(shí)，穩(wěn)定性較差的正十字交叉結(jié)構(gòu)支撐架受過流煙氣的沖擊作用影響，極易形成失穩(wěn)性形變；當(dāng)高速過流煙氣流動(dòng)不穩(wěn)定時(shí)，則支撐架失穩(wěn)性形變將進(jìn)而發(fā)展為失穩(wěn)性震顫。這類失穩(wěn)性形變和震顫所產(chǎn)生的應(yīng)力沿鋼管傳導(dǎo)并在支撐架焊接定位點(diǎn)處形成集中，引發(fā)定位點(diǎn)處煙道壁板的形變與震顫，進(jìn)而導(dǎo)致襯層以焊接點(diǎn)為中心，形成環(huán)狀開裂破壞，且支撐架迎風(fēng)側(cè)較背風(fēng)側(cè)開裂嚴(yán)重。此種破壞形式在楊州項(xiàng)目中：a、進(jìn)口煙道區(qū)（環(huán)境溫度110-120），幾乎所有焊接定位點(diǎn)處均可見到；b、在出口煙道的換熱器至煙囪區(qū)段，部分支撐架迎風(fēng)側(cè)襯層已顯現(xiàn)的半環(huán)狀開裂，這是由于該區(qū)

23、域環(huán)境溫度較低（約70-80），襯層強(qiáng)度較高，故襯層破壞程度較輕；c、在出口煙道的吸收塔至換熱器區(qū)段（環(huán)境溫度40-50），焊接定位點(diǎn)處未見有此類破壞。此外，從上述襯層腐蝕失效結(jié)果看，煙道區(qū)環(huán)境溫度不同，襯層腐蝕失效結(jié)果不同。說明環(huán)境溫度越高的煙道區(qū)，其襯層對(duì)煙道結(jié)構(gòu)剛性的要求越高。對(duì)此問題施工方在施工作業(yè)中即已有所感覺并向業(yè)主提出，但終因經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足，加上煙道制造已完成，未能提出有效地建設(shè)性修改意見。 （2）、煙道結(jié)構(gòu)為多彎道、變截面、壁厚薄、剛度差（見下圖）由于進(jìn)口煙道的布置區(qū)域狹窄，為在小區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的有效連接，整個(gè)煙道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：a、拐彎多，從換熱器至吸收塔連續(xù)拐了四道彎；

24、b、變截面，既每段煙道斷面面積均不一樣；c、壁厚薄，整個(gè)煙道的設(shè)計(jì)壁厚僅5mm，實(shí)測僅；d、剛性差，工作人員行走踏踩即可明顯感覺到煙道結(jié)構(gòu)震顫。該結(jié)構(gòu)的主要質(zhì)量隱患在于：由于小區(qū)域布置煙道，在煙道的設(shè)計(jì)上又采用了多彎道、變截面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致煙氣流動(dòng)極大的不穩(wěn)定，而煙道彎道頂部及導(dǎo)流板均為煙氣直接受力面，在流動(dòng)不穩(wěn)定的煙氣沖擊作用下，使壁厚較薄、剛性較差的直接受力面極易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)震顫，非彎道區(qū)煙道亦因煙氣的不穩(wěn)定流動(dòng)及支撐架失穩(wěn)性震顫引發(fā)結(jié)構(gòu)震顫。此類結(jié)構(gòu)震顫產(chǎn)生的震顫應(yīng)力作用于襯里層形成疲勞剝離應(yīng)力，其對(duì)襯層的破壞必然是開離脫粘，且脫粘界面最大可能是底漆與鱗片膠泥間界面。楊州項(xiàng)目的襯里失效脫粘，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，脫粘基本上發(fā)生在底漆與膠泥界面間，