[公告] 《商品级玻璃鳞片胶泥(/涂料)防腐》连载~~~~~全部结束

12.8.2 火灾事故原因分析

无论对于玻璃鳞片胶泥脱硫塔防腐施工火灾事故，还是对于衬胶脱硫塔防腐施工火灾事故，其产生的原因都基本一样，因此本节原因分析以及下一节解决措施都是既适用于玻璃鳞片胶泥脱硫塔防腐施工，也适用于衬胶脱硫塔防腐施工。

火灾事故原因分析如下。

①工程管理人员思想上不重视，管理上不到位，交叉作业抢进度。

在吸收塔进行防腐施工之前，项目公司、监理部以及施工单位的管理人员对防火工作的重要性认识不足，思想上不重视，麻痹大意，没有召开专题安全会议，没有明确各自的安全责任，没有制定防止火灾的安全措施。脱硫塔交叉作业抢进度，安全意识淡薄，管理不到位。

②人员安全意识淡薄。

项目公司、施工单位安全监察人员和技术人员没有对施工人员进行安全技术交底和防火安全教育，施工人员防火安全意识淡薄，没有掌握防火安全技术，不知道衬胶施工、玻璃鳞片胶泥施工为什么要防火，怎样才能防火。

③防腐施工区域没有实行全封闭式隔离。

吸收塔周边5m范围，没有实行严密的全封闭式隔离。周围有动火作业，没有釆取有效隔离措施，致使明火与丁基胶水、玻璃鳞片胶泥材料的挥发气体接触造成火灾。

④作业人员或其他施工人员吸烟。

在防腐施工禁火区域吸烟并且乱丢烟头。点烟时的明火和乱丢烟头引燃附近的易燃物品的火苗，与丁基胶水、玻璃鳞片胶泥材料的挥发气体接触造成火灾。

⑤吸收塔没有采用防爆型照明灯和电器开关。

⑥吸收塔内通风不良。

丁基胶水、玻璃鳞片胶泥材料的挥发性易燃成分大量积聚，一旦遇到一点火星，就会产生爆燃。

⑦吸收塔及烟道内的脚手架铺设竹跳板。竹跳板本身含有油质并且成条状，是易燃材料，容易在失火初期起到助燃作用。

⑧在吸收塔烟道内、外堆积待用物料。如果有易燃颗粒（如焊渣）落入堆积的物料中，且有一定的隐藏性不易发现，留下火灾隐患。

⑨设备消缺时违章动火。

脱硫系统整套启动试运（或投产）后，设备安装人员（或电厂检修人员）进行设备消撤时，不办理动火证，没有釆取任何防火措施，违章进行焊接或气割作业，焊渣或明火引燃胶板或鳞片胶泥，造成火灾。

特别引起注意的是，大多数吸收塔失火事故是发生在消缺检修人员撤离现场一段时间以后，并不是当时发生的。这是因为焊渣落到胶板夹缝里（开胶的地方）或者吸收塔的底板未完全固化的鳞片胶泥上，慢慢燃烧，引发大火。

⑩设备消缺收工后，没有断开电焊机的电源。

消缺检修的焊工，安全思想不牢，责任心不强，消缺工作完工后，没有将电焊机的电源断开，电焊机发热或者一次电源接头外露意外短路，造成吸收塔周围易燃物品起火，从业引发吸收塔内胶板、鳞片胶泥燃烧。

12.8 交叉作业电焊导致鳞片胶泥的火灾事故

12.8.1 脱硫塔火灾事故

列举2017年半年之内7次脱硫塔着火事故：

2017年11月2日8点左右，西安南外热力公司脱硫塔突发大火，火情严重，初期明火由脱硫塔烟囱冒出，黑烟弥漫。随着火情蔓延，明火由烟囱顶部蔓延到整个塔体，100米高的脱硫塔整体过火。11时左右，明火被消防官兵扑灭，火灾没有蔓延到周围设施，100米的脱硫塔被烧成框架，所幸没有人员伤亡！

2017年10月20日下午，禹城市新源热电厂脱硫塔意外失火，现场浓烟滚滚。由于工人及时撤离，未造成人员伤亡。据网友爆料为现场切割不锈钢时，切割火花未做围挡，导致火花掉落，引燃防腐材料！

2017年8月4日，浙江嘉兴在建热电厂脱硫塔着火。

2017年6月16日，山东滨州新星热电脱硫塔拆除中着火。

2017年6月3日，吉林江南热电有限公司脱硫吸收塔着火。

2017年5月14日，山东济南南郊热电厂脱硫塔拆除中着火。

2017年5月3日，山东日照岚山区钢铁厂脱硫塔着火。

近几年随着环保意识的加强及环保法规的完善，各企业纷纷增加脱硫工艺，脱硫塔的建设项目逐年增多，在对脱硫塔的防腐过程中由于施工不当引起的火灾事故时有报道，网上搜索“脱硫塔着火”关键词时一条条新闻一张张图片让人触目惊心，如果有心人仔细研读这些事故追查原因，大家不难发现绝大多数事故均是：防腐材料着火。这么多的脱硫施工火灾事故，对于许多防腐施工人员已经亲身经历或者耳濡目染了，但是一次又一次的事故发生不但没有引起警觉，反而有增加的趋势，在此笔者重重的提醒：为了家庭一定要小心谨慎，宁可不干活也不冒死作业！！！老板少了你，明天可以有人代替你，家庭少了你，谁也替不了！

在早期新建脱硫塔均是在地面完成大面积防腐后进行脱硫塔的吊装焊接，但因常规防腐材料（如乙烯基玻璃鳞片胶泥等）闪点较低、易燃等原因，当后期焊接时由于局部高温或焊渣掉落引起多起火灾，大家不得不修改工艺在塔体主体建造成功、所有焊接工作完成后再进行塔体的内防腐。在塔体焊接完成后进行防腐属于受限空间作业，通风、排尘、照明、涂层干燥等都将受到限制，防腐材料挥发出的溶剂、稀释剂更易产生爆炸的危险。对于顶板及塔内更为狭小的受限空间更是难以做到彻底的防腐。整体项目的工期也因工艺的改变而延长，项目成本增加。防腐材料闪点低易燃烧，在诸如钢铁碰撞，角磨机打磨，未穿防静电服装，电器不是防爆型，通风不良好，电焊气割交叉作业产生的火星飞渣很容易引起火灾事故。另外施工现场未配备消防器材（如灭火器，防火毯等），没有设置突发事故安全逃生通道，以上安全隐患因素是最厉害的生命杀手，每一个防腐施工人员特别是脱硫塔内衬防腐施工人员千万引起高度重视，消除诸多不安全隐患因素必须进行施工前安全教育会议，施工中监督和施工后总结和反复提醒，从自我做起，做到三不伤害：不自我伤害，不伤害别人，不被别人伤害，发现蛛丝马迹安全隐患一定不能马虎了事，坚决的指出来进行整改，相信安全隐患没有藏身之处。只有安全了才能谈效益，才能保证家庭幸福。赚钱养家，养家必须安全。

12.7 不合规的施工以及不重视“过程为王”导致的鳞片衬里失效事故

在任何防腐蚀施工中，材料的性能只是其中的一环，施工质量的好坏很大程度上会最后决定防腐蚀工程的质量，在正确设计，合理选材的基础上，施工的好坏是最后决定防腐蚀工程质量的关键。我们的一些施工队伍许多以刷漆，做地坪等土建防腐蚀为主业，对于如FGD装置这样重要设备的防腐蚀施工要求，往往在技术、施工机械、检测手段上准备不足。我们发现在FGD装置的防腐蚀衬里失效的案例中，施工方面主要存在下列几种情况：

①表面喷砂质量不达标：FGD防腐蚀衬里的主要工艺均是在钢结构基础上进行衬里施工，所以表面喷砂除锈质量的好坏很大程度上决定了最后衬里结构的附着力，我们对国内众多的失效工程和局部出现脱落等情况的工程进行了详细的分析与总结，发现喷砂质量的隐患是最重的，大多数工程的质量均达不到Sa2.5级要求，在部分工程中出现局部脱层等情况，一些施工公司未采用高质量的砂(如铜矿砂等)，或者釆用河砂等代替，造成已喷表面达不到各种要求，包括粗糙度等，所以为了在实际工程应用中提高和确保防腐蚀效果，因此材料生产厂家的底涂的粘接性更为重要，或者喷砂时未按有关国家标准要求进行，如在高湿度环境中(如下雨天喷砂等)或者低温条件下，从而导致喷砂质量达不到要求。

②涂装施工间隔过长：由于各方面的原因造成施工间隔过长或长时间停工，在复工后，没有对已涂复的表面进行良好的处理就进行后续的工艺，造成涂层的剥离或分层，因为涂装间隔过长会影响附着力。

③不按材料的施工工艺要求，在环境温度低、湿度大而又没有采取保障措施的情况下赶工，鳞片材料的固化质量受到严重影响，给日后的使用带来了隐患。

④材料用量不足：恶性竞争必然带来2个后果，一是减低材质标准；二是用量下降或厚度的减薄。导致的后果是防腐蚀失效或服务年限的缩短。

⑤检测手段落后；许多施工单位连厚度检测仪、电火花检孔仪等基本的自检仪器都没有，势必自己放弃了质量的过程控制，而这是同防腐蚀施工“过程为王”的要求相违背的。

从近几年一些运行的烟气脱硫装置发生防腐蚀鳞片衬里失效情况看，其原因是相当复杂的，但无论如何，但对这个行业的健康发展带来不利影响，有涉及到基础构件设计、防腐蚀构造设计，鳞片衬里的选材和制造、现场施工等诸方面的不足。总之为了更好的规范这个行业的有序健康的发展，从FGD装置的设计开始，包括对材料供应商的选择，施工公司的选择和施工过程的质量控制均是相当重要的，只有做好对每一环节的有效的全面的质量控制，才能确保鳞片衬里在FGD装置中的长效防腐，从而确保FGD工程和装置的经济性、长效性和系统性。

（3）玻璃鳞片胶泥的基本特性

鳞片材料作为一种高性能衬里材料，许多厂家和研究院对于这类材料进行了大量的技术革新和研究，同时大量的应用案例也表明该材料是一种可靠的可适合FGD衬里防腐蚀的材料，作为一种防腐蚀材料，鳞片材料的耐腐蚀特性是足够的，因为在FGD装置中的腐蚀要求本身不是很高，但是正如前面所言，材料的其它几个关键特性也是相当重要的，不同的厂家的特性可能差别较大：

①底涂料的粘接特性

这在前面提过，我们建议底涂材料与钢结构基础的粘接力能够至少达到期10MPa以上；鳞片底涂应该采用一些高粘接特性的特种底涂，虽然也是以乙烯基树脂为主要原料，但是这些底涂是经过特殊处理的，但一些材料厂家的为了市场竞争需要，在技术不完全成熟的前提下只是简单的采用纯乙烯基树脂，而没有对材料进行任何的技术处理，这样的底涂材料的粘接性是可想而知的，虽然成本是更加低了，从而极易发生鳞片衬里的脱层，尤其在一些GGH装置中，这个是大多数鳞片衬里脱层的主要原因之一。

②鳞片材料的耐温特性（包括耐高温特性和耐温度冲击特性）

在FGD装置中的，由于一些工艺设计上或者是其它方面的原因，一些烟气的温度会一段时间较高，甚至达到180℃。因此要求高温段材料的耐温特性是相当高的，这一点可能与国外的成熟FGD工艺或装置中有一点不同。目前一些厂家生产的鳞片材料的耐高温特性方面有所欠缺，故极易造成鳞片衬里在高温条件或者是温度冲击下，发生开裂、脱层的现象。

为了避免衬里的脱层，提高底涂材料的粘接特性就显的相当重要，在施工现场，我们建议采用现场拉开测试法以评估底涂材料的粘接特性，这种方法是方便可行，比一些实验室表征方案更加切实可行和符合工程实际需要。可采用符合ASTMD4541 "便携式附着力测定仪测试涂层附着力方法（拉开法）”的美国产“液压式粘合度测试仪HATE”，该仪器是一种手动式、粘接头可复用的现场涂层附着力检测仪。它适用于钢材、混疑土等不同基材，拉力范围是1MPa~18Mpa。我们一般要求底涂的测试强度达到10MPa以上。而目前国内一些材料的现场测试过程中的粘接强度一般不会超过5MPa。

（2）玻璃鳞片胶泥的真空捏合制造工艺

在鳞片材料的合成工艺过程中，影响最后制成品的特性的因素较为复杂，包括在合成过程中是否采取真空搅拌工艺、鳞片表面是否进行藕连(coupling)处理等，这些工艺过程均会对最后的鳞片衬里性能造成很大的影响。真正的行家里手就知道鳞片生产过程中一定要求釆用真空搅拌工艺，对于同种配方前提下进行了对比性试验，发现真空搅拌工艺下的材料具有更好的工艺性，材料的粘接性更好，同时施工过程中不易产生气泡，众所皆知，鳞片衬里中的气泡的存在会对防腐蚀性能有很大的影响。而目前国内一些材料生产商会在现场进行简单的混合即制得鳞片材料，这样的鳞片材料是没有经过真空搅拌工艺，性能上肯定会受较大的影响，另外，鳞片的表面处理是影响防腐蚀效果的一个关键因素，因为表面处理的是否良好会影响界面的结合性能，若没有对鳞片表面进行藕连处理，腐蚀性的小分子就相对容易通过界面滲透到衬里，直至最后到达基础表面。所以为了确保鳞片衬里的最后防腐蚀特性，在合成过程中，应该要求对鳞片进行良好的表面处理，同时应采用真空搅拌或者捏合工艺。

（1）玻璃鳞片胶泥的原材料

乙烯基树脂鳞片材料的原材料主要是乙烯基树脂、玻璃鳞片和一些功能性助剂，随着目前国内外的树脂合成技术发展，树脂的各项理化特性上没有差异，而就原材料方面的因素，结合目前一些防腐蚀失效工程项目的情况，影响材料特性的主要进鳞片与功能性助剂上，而目前随着一些工程项目承接过程中的竞争的加剧, 一些脱硫公司和施工厂家竞相压价，所以造成最后的合同单价相当低，而一些材料厂家为了争取到材料供应合同，尽量的降低成本：

①通过采用劣质的鳞片来降低成本，不同工艺（吹制法、压制法）生产出来的鳞片，鱗片表面是否进行预处理等情况的差异，会使蝶片的成本判别差异较大，甚至一些厂家采用云母紡代替 玻璃鱗片，利用这样的低成本所谓的鱗片制成的衬里材料的性能是可想而知的；

②鳞片表面是否进行预处理等工艺的差异，会使绻片的成本差异较大，

③助剂，助剂在合成过程中的所用比例虽然相对较少，但是成本较高，但是是否采用助剂，或者是否采用高性能的助剂可能会导致最后鳞片衬里的特性。

12.6 劣质的玻璃鳞片胶泥防腐材料导致的鳞片衬里失效事故

在防腐蚀工程项目中，防腐蚀材料的本身特性是关乎最后质量的一个关键因素。而在这几年中，随着国内FGD裝置的大量兴建和市场容量的不断扩大，大量公司进入FGD防腐蚀用材料(乙烯基鳞片)的生产，使得市场竞争越来越激烈，与此同时一些厂家在没有任何技术研发支持、没有检测条件，没有应用背景和没有技术服务的情况下，贸然生产鳞片材料，并采用低价手段，在一些FGD项目中得到应用，导致在不到半年的应用中就出现了质量问题，在市场中可以査到大量的失效案例，包括开裂、脱层等。目前适合于FGD装置的鳞片类内衬材料、施工及验收的国家标准尚在制定中，而已有的行业标准与国外同类标准相比较，存在着技术要求过低、质量指标不全等明显不足。因此在目前的条件下，对鳞片材料基本特性的确立显的尤为重要。而对于业主或脱硫环保公司而言，选择技术过硬、质量稳定、产品可靠、有技术支撑能力的材料厂家就相当重要。在鳞片材料的基本特性中，我们可以从下面几个方面进行考虑和选择。

12.5 稀料溶剂使用不当导致的龟裂破坏事故

鳞片衬里作为高抗渗透防腐蚀衬里技术，所用胶泥材料或厚浆型涂料黏度很大，在材料配制及使用时严格要求不得加入挥发性溶剂，理由很简单就是因为胶泥材料或原浆型涂料抗溶剂渗出能力也很强，加入挥发性溶剂会导致溶剂被封存在固化衬里层内，这也是鳞片衬里只使用离子型交联固化树脂而不使用缩合型交联树脂(有小分子生成)的主要原因。当成型鳞片衬里层内存在有大量挥发性溶剂时，使用中溶剂受环境温度作用体积迅速膨胀，其膨胀热应力将导致衬层力学破坏。实际施工中，很多不懂原理的人在乙烯基酯玻璃鳞片胶泥中加入稀释剂不是苯乙烯，而是丙酮、二甲苯之类的溶剂，或者滚筒等施工工具采用的清洗剂（香蕉水、二甲苯等）直接加入到鳞片胶泥中去们都会导致最终的衬里层失效事故。

12.4 高固体颗粒含量导致的磨损腐蚀破坏事故

前所述及的国内某石化催化剂厂铅溶液反应釜为典型的高温环境，高固体含量腐蚀环境。其腐蚀介质为31%盐酸，工作环境温度为93℃，内装铅砂，带搅拌装置，在1年挂片的时间内有明显的衬层磨蚀特征，但由于挂片仍为各种衬里技术最优者，故仍以其技术作为防腐蚀衬里技术首选，用于生产装置。在使用1年后检查，衬层尽管完好，但厚度减薄近1mm。因此在修复时，在鳞片衬里层表面増加1mm厚树脂耐磨砂浆复合衬层，实践证明效果良好。究其原因分析如下，并提出解决方案。

作为一个重防腐蚀性质的工程而言，材料的本身特性是一个基础保障，但是如何运用高性能的衬里材料包括设计方案更是一个高要求的技术性工作，在玻璃鳞片衬里工程中，也发现了即使采用进口的材料，但最后工程防腐蚀失效或者是役期缩短的情况也时有发生，在排除施工因素外，工程设计方案的不足也是一个主要原因。在FGD装置中，最容易出现技术问题的吸收塔，不同公司的设计方案，发现各有差异，但更多公司技术方案更多从降低成本考虑，差异主要集中于对于鳞片耐磨结构层的差异，一些公司在耐磨处理上，会采用简单的玻璃钢复合鳞片结构（方案A：底漆+第一道1mm厚鳞片胶泥+第二道1mm厚鳞片胶泥+FRP复合1层或2层+面涂），就是在lmm～2mm的鳞片结构上再加衬1mm～2mm的玻璃钢结构（材料造价相差100元/平米左右），而效果更好的方案（如日本富士公司、靖江王子橡胶公司、上海富晨化工）则是耐磨性更好的方案B：底漆+第一道1mm厚鳞片胶泥+第二道1mm厚鳞片胶泥+1mm厚耐磨胶泥层+FRP复合1层+1mm厚耐磨胶泥等+面涂。

而从技术分析，乙烯基鳞片材料的一个技术特点是与碳钢的热膨胀系数的相近，而玻璃钢的最大特点是整体性比较好，但是耐磨性等是其相对弱项，所以在鳞片表面加衬玻璃钢，根本不能起到很好的耐磨效果，就耐磨性而言，这样的结构还不如采用纯粹的鳞片加厚衬里结构（如采用3mm），而方案B中的耐磨结构则是很好的结合各种材料的特性，具体技术说明如下。

①利用鳞片材料的耐热冲击特性，在接触钢结构基础的底层采用一定厚度的鳞片层，从而很好的避免由于可能出现的温度冲击而导致的脱层。

②内衬结构中增加耐磨胶浆层以提高衬层抗介质沖刷重度磨损能力和提高衬层抗热应力，耐磨胶浆层是采用乙烯基树脂与耐磨粉按一定比例混合调制而成。

③耐磨胶浆层中间复合1～2层玻璃钢层以提高磨胶浆层抗热应力开裂能力，这是利用了玻璃钢的整体性的特点。

④根据不同的耐温要求采用高温材料或者是底温材料，在吸收塔内，主要应用于塔底、支撑梁、烟气入口等部位。

另外，在一些支撑梁处或者是设计阴阳角处（如方案A结构），一些厂家没有釆取玻璃钢加强的形式，最后均可能导致防腐蚀的失效和使用年限的缩短。

12.3 基础结构设计的不合理或缺陷导致鳞片衬里失效事故

目前国内FGD脱硫装置的基础结构绝大部分是钢结构，只有部分电厂的少部分烟道结构是采用混凝土的。而在钢结构基础设计中，由于没有充分考虑内衬材料的特性，因强度和结构设计等方面的欠缺而导致最后的防腐蚀失效，已在国内的几个脱硫工程出现了。

在钢结构装置中，若采用鳞片衬里结构，衬层在下述条件下易产生震颤疲劳破坏：①烟道等结构设计强度、刚性不足，特别是烟道布置受环境所限，其弯道、过流截面变化较大时，高速流动的烟气在烟道中过流时会因弯道及过流截面变化的影响，产生较大的压力变化，形成不稳定流动，导致烟道结构震颤，使本来就高温失强的衬里形成疲劳腐蚀开裂，严重时形成大面积剥落。②在烟道结构强度设计时，出于结构补强需要，采用细杆内支承补强，当高速流动的烟气在烟道中过流时，因烟气冲击压力作用引发支承细杆抖动变形，导致支承杆与烟道壁焊接区衬层开裂。

国内外的有关FGD装置的设计要求及经验表明，钢结构设计应有足够的强度，而在国内的一些FGD装置中，由于设计经验或者成本上的因素考虑，钢结构的厚度均较薄，在笔者经历的几个工程中，有时发现钢结构的厚度不到5mm，局部区域甚至只有3mm，而实际运行时的震颤幅度甚至达到5o(一般要求不能大于3o)，这样的结构强度是肯定是不够的，在有人员行走踏踩即可明显感觉到烟道结构震颤。

由于场地等限制性因素，在烟道的设计上又采用了多弯道、变截面结构，从而导致最后鳞片衬里的脱层等质量隐患。为了避免以上的质量隐患，可以考虑以下对策：

①要求提高钢结构的强度设计要求，包括可以采用支撑杆的措施等。

②在设计中考虑一些其它因素，使气流速度尽量平缓，比如弯道等不能太多或者更加平缓的弯道设计。

③为了更好的防止局部的质量事故(脱层等情况)的蔓延与扩散，在一些部位采用膨胀节连接方式，如在进口烟道与吸收塔之间增加一膨胀节(至少亦应增加一连接法兰)，作用有：(a)利用膨胀节的柔性连结 松弛烟道震颤应力，使其对衬层的破坏性减少；(b)利用膨胀节的法兰连接，使烟道衬层与吸收塔衬层分断, 避免衬层延伸剥离破坏的形成。

④在需要支撑杆时，应该将内支撑结构改为外支撑结构，且结构强度及刚性应符合相关设计标准规定, 在拐弯区及导流板应适当增加厚度或增加支承补强筋排列密度，导流板联接支承最好放置在外框架上，而不是直接焊接在烟道壁上，以避免因导流板震颤引发姻道壁震颤，导致内衬层疲劳剥离。

⑤正如上面所述，结构的震颤是不可避免的，同时在已施工安装回毕的基础上进行后续的鳞片施工时，由于不能对基础进行返工的前提下，提高鳞片材料(底涂)与钢结构的基础的粘接性是尤其重要，这也可能是一些工程中唯一现实、可行的措施。

⑥而在采用混凝土基础结构时，尤其在原烟气烟道，由于长期的高温烟气作用下，混凝土结构发生开裂等现象报道，从而导致在混凝土基础上鳞片衬里结构也受到破坏，若采用混凝土结构，这种情况是不可避免发生的。

12.2 壳体或设备震颤导致的疲劳应力破坏事故

当鳞片衬里设备的结构强度及刚性设计不足时，往往在设备运行时产生钢结构震颤。最典型实例是烟气脱硫装置原烟道区鳞片衬里腐蚀失效。该烟道结构是按电力行业火电厂原烟道通用标准设计的，完全可满足电厂锅炉烟气过流排放的各种技术要求。问题在于当该烟道作为烟气脱硫装置进口原烟气烟道使用时，由于脱硫装置的腐蚀环境，导致相关进口烟道形成腐蚀环境，因此提出了进口烟道的腐蚀控制问题。国外积数十年经验总结，提岀了采用烟道外支撑补强结构（或复合粗大内支撑增强结构）、鳞片内衬防腐的腐蚀控制技术，成为我国引进的各种烟气脱硫样板示范工程中唯一釆用的原烟气烟道腐蚀控制技术，然而国内有关设计单位在烟道结构设计中却忽略了对此成熟技术的借鉴。

如国内某电厂烟气脱硫装置烟道结构设计的主要特点为：

①采用正十字交叉的长达数米的细钢管(直径约70mm～80mm)构成内支撑架，经与长方形烟道壁四点焊接定位后，多层分体密集排列(间隔约800mm～1000mm)于烟道中形成内支撑结构体系；

②由于进口烟道的布置区域狭窄，为在小区域内实现生产设备的有效连接，整个烟道结构拐弯多（从换热器至吸收塔连续拐了四道弯），变截面（每段烟道断面面积均不一样），刚性差（工作人员行走踩踏即可明显感觉到烟道结构震颤）。

该烟道内支撑结构设计存在的问题不在于烟道的结构强度及刚性设计不足，而在于烟道的结构强度及刚性设计不能满足防腐蚀衬里对基体刚性的要求。在烟道的结构设计中釆用多弯道，变截面结构，将导致烟气流动极大地不稳定，而烟道弯道顶部及导流板均为烟气直接受力面，在流动不稳定的烟气冲击作用下，使壁厚较薄、刚性较差的直接受力面极易产生结构震颤，非弯道区烟道亦因烟气的不稳定流动及支撑架失稳性震颤引发结构震颤。

结构震颤产生的震颤应力作用于衬里层将形成疲劳剥离应力，对衬层的破坏必然是开裂脱粘，且脱粘界面最大可能是底漆与鳞片胶泥间界面。该项目的衬里失效脱粘经现场检査发现，脱粘基本上发生在底漆与胶泥界面间，这是因为在衬里的逐层施工中，各层间界面中相对最薄弱的界面正是胶泥与底漆间界面（而其他界面均为粗糙粘接，只有该界面为光面粘接或相对粗面粘接），故震颤破坏疲劳剥离首先从此粘接强度最薄弱区开始。

顶部脱落首先是由于震颤破坏了粘接界面，当脱粘形成后，由于衬层的自重悬垂、烟道的震颤破坏及衬层高温失强等多重作用导致开裂脱落。当烟气高速过流时，稳定性较差的正十字交叉结构支撑架受过流烟气的冲击作用影响，极易形成失稳性形变；当高速过流烟气流动不稳定时，支撑架失稳性形变将进而发展为失稳性震颤。失稳性形变和震颤所产生的应力沿钢管传导并在支撑架焊接定位点处形成集中，引发定位点处烟道壁板的形变与震颤，进而导致衬层以焊接点为中心，形成环状开裂破坏，且支撑架迎风侧较背风侧开裂严重。

12.1 工况温变、温变频率导致的热应力开裂事故

环境温差热应力开裂主要表现在两类腐蚀环境中。一是在同一腐蚀环境中具有高低温两种物料交汇，在物料交汇处形成环境梯度温差，导致衬里设备内环境温度处于不均衡状态，某一局部区域温度偏高，某一局部区域温度偏低，在高低温交汇区，因不同区域鳞片衬里处于不同的热缩胀条件下，形成鳞片衬里冷热交汇的断面间热应力集中。由于鳞片衬里本体强度较低，加之高分子树脂在高温环境下具有强度降低的特性，致使衬里层在环境温差热应力作用下形成脆性断面开裂。

最典型实例是烟气脱硫装置吸收塔进口烟道区鳞片衬里腐蚀失效。国内某些专业脱硫公司在装置设计时为避免进入吸收塔的烟气温度过高，导致塔内脱硫工艺条件的劣化，往往在吸收塔进口烟道区加设喷淋预冷系统（正确设计应加设热交换器）。由于喷淋冷却水雾化效果不好（设计不合理或因腐蚀导致喷嘴扩大），在进口烟道区形成环境温差，导致该区鳞片衬里严重开裂。二是在间歇式高低温交替腐蚀环境中，衬里设备内环境温度处于间歇式周期性交替状态，致使鳞片衬里在高低温交替作用下，处于间歇式周期性热胀冷缩交变状态，在衬层中产生交变热应力，导致衬里层在交变热应力的疲劳作用下形成脆性断面开裂。

12 失效事故分析

火电厂湿法烟气脱硫环保技术（FGD）因其脱硫率高、煤质适用面宽、工艺技术成熟、稳定运转周期长、负荷变动影响小、烟气处理能力大等特点，被广泛地应用于各大、中型火电厂，成为国内外火电厂烟气脱硫的主导工艺技术。但该工艺同时具有介质腐蚀性强、处理烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备防腐蚀区域大、施工技术质量要求高、防腐蚀失效维修难等特点。因此，该装置的腐蚀控制一直是影响装置长周期安全运行的重点问题之一。而国内外长期工程的实践表明，乙烯基树脂鳞片材料是一种可靠的内衬防腐蚀材料，尤其适用在FGD装置中。

随着国内大量脱硫环保公司的涌现，脱硫技术逐步成熟，脱硫效率在不断提高，大量的电厂脱硫成功案例也见诸于媒体。与此同时市场竞争（包括防腐蚀施工分包市场）愈来愈激烈，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，从而导致了一些非正常的情况出现如在运行了1年左右，就发生了高温烟道鳞片衬里的脱层等，甚至一些FGD脱硫装置在投入运行6个月不到的时间内，就相继出现内衬防腐蚀失效（脱层、穿孔等）的情况。作者所在公司曾先后受邀参与了近10个在1～3年前投入运行的FGD脱硫装置、烟道等防腐蚀失效的现场诊断和检测、修复方案的制定、修复施工的现场监督和指导等工作。本文对遇到的工程应用中岀现的防腐蚀失效情况进行了分析，并提出了解决对策，以期望在后续FGD的工程设计、选材、施工和使用中避免再出现类似的质量隐患，对业主、脱硫设计、防腐蚀衬里施工、材料 供货等诸方面起到借鉴作用。

这几年的鳞片衬里技术在FGD实际运行中发现的防腐蚀失效案例，具体有以下几下表现：不耐腐蚀、与钢结构基础脱层、穿孔等情况。这些失效情况的出现，其原因是多方面的，它涉及到工程设计、材料选择及施工、装置运行及维护等因素，下面就失效的可能性加以分析，归结起来，主要表现在四类腐蚀环境中的失效。

11.5 其他防腐领域应用

仅列举钛白粉领域应用的几个案例（案例摘自：湖南颐丰防腐工程有限公司），不再详述。

11.4 船舶脱硫塔应用

这属于“第壹拾叁卷 典型工业领域的腐蚀与防护”之“第26章 船舶工业防腐蚀”中有关“酚醛环氧乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥（/涂料）在船舶脱硫塔防腐上的应用”的详细介绍的内容，本节不再单独说明。