【摘要】自电力行业开展湿法烟气脱硫以来，烟囱防腐蚀一直是发电企业的一块心病，尽管采取了大量的防腐蚀材料进行烟囱防腐蚀维修，但是，脱硫烟囱的腐蚀渗漏事故一直层出不穷，给电力企业的安全生产带来严重威胁，并造成巨额的经济损失。本系列文章利用我们参与一些出现腐蚀渗漏烟囱的事故处理所获取的案例资料进行相关分析，为其他类似排烟筒结构、采用类似防腐蚀方案的发电企业，提供借鉴，避免类似渗漏事故的再次发生。

　　1  案例简介

　　1.1  烟囱设计

　　安徽中部某电厂一期工程建设2×640MW超超临界燃煤发电机组，配套建设烟气脱硫装置。采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，设置烟气旁路，未设置烟气换热器（GGH），设旁路挡板。#1机2006年3月31日、#2机2006年6月17日投入商业运行，脱硫装置同步投入运行。至今已使用近四年。

　　一期工程烟囱采用：两炉合一座钢筋混凝土外筒，内设一炉一排烟管、自立式双钢内筒（210/2×6米）的结构形式，原设计采用的钢内筒内衬防腐为1.2mm厚钛板，但当时钛复合钢板的价格一路上涨，使业主无力承受翻倍多的价格。由于国内上脱硫设施刚刚起步，脱硫防腐方面可借鉴的经验很少，钢内筒内衬防腐材料很多，业主不得不选用了当时钢内筒内衬防腐性价比较高的国产泡沫玻璃砖。

　　1.2  排烟参数

　　该项目的排烟参数如表1所示：

　　表1：烟气设计参数

　　1.3  防腐蚀材料性能简介

　　在处理渗漏事故的过程中，我们查阅了该项目承包商提供的防腐蚀材料性能参数，参见表2、表3。

　　表2：该项目所用国产发泡玻璃砖性能指标

　　2007年检查#1、2烟囱时发现泡沫玻璃砖有轻微脱落现象，位置在烟道口处，筒体无腐蚀现象，安排对脱落的玻璃砖进行了修补。

　　2008年4月检查时发现#1烟囱泡沫玻璃砖脱落约16㎡，位置在水平烟道出口上侧，#2烟囱情况基本相似，筒体未发现腐蚀现象。安排对脱落的玻璃砖进行修补并在烟气折角处采用L50×5不锈钢扁铁焊接，护住玻璃砖，防止再次脱落。

　　2008年10月#1炉停运后检查发现泡沫玻璃砖部分脱落，面积约60㎡，位置在烟囱30米风口处，烟道至烟囱折角处脱落最严重。安排对筒体外部进行了补焊，并对内衬泡沫玻璃砖修补。

　　2008年第二次小修检修时检查，泡沫玻璃砖脱落约100m2；2009年2C修时脱落超过200m2，并更换已腐蚀漏气的钢板20m2，（因烟囱仍在质保期内，未收取泡沫玻璃砖、胶及施工费用，若单独委托约需费用30万元）。

　　2009年3月中旬，#2烟囱13米和28米处筒体有腐蚀，有液体流出，在机组运行时对筒体外部进行了补焊。

　　2009年4月17日#1机组停运，安排对#1烟囱做了全面检查。发现五个钢支托间有缝隙，酸性结露液从缝隙间进入筒体，造成腐蚀。安排对全部缝隙进行封堵处理，并在烟气折角处用L50×5不锈钢扁铁焊接，防止玻璃砖再次脱落。

　　2010年第一次小修时，对穿孔部位进行贴补，并完善内部玻璃砖防腐。但运行后检查，仍有渗漏。2#炉烟囱西北侧30-45米范围内腐蚀穿孔现象明显。

　　2010年第二次小修时，2#烟囱北侧、西北侧30-45米范围内经检查大面积腐蚀穿孔，未腐蚀穿孔部位残留厚度有限，在检修期间采取挖补方案进行修补，该区域换板约30㎡，其它部位修补约30处。

　　因泡沫玻璃砖脱落，加上石膏及粉尘，导致烟囱底部排污管经常堵塞，导致烟囱冷凝液无法及时排出，进一步导致腐蚀加剧，积液多到一定程度甚至导致沿烟道倒流到引风机处，影响引风机安全运行。

　　腐蚀穿孔后，外漏的烟气及冷凝水对烟囱基础、烟囱混凝土外筒、钢内筒外壁、烟囱内部支架及爬梯等均造成不同程度的腐蚀，影响上述设备的寿命。

　　3  腐蚀渗漏原因分析

　　根据本项目的腐蚀渗漏状况及其他电厂同类烟囱腐蚀渗漏案例的调研结果表明，该类腐蚀渗漏的案例具有较多的共同性，也是导致我国脱硫烟囱防腐工程屡次出现问题的主要原因：一是没有可遵循的相关设计、施工和验收规范；二是部分防腐材料供应商的产品质量不能满足脱硫后烟气环境的要求；三是企业管理观念及对烟气脱硫后的腐蚀严重程度认识不够。

　　3.1  关于烟囱防腐蚀的设计标准

　　到目前为止，我国脱硫烟囱防腐蚀还没有可遵循的、统一的设计、施工及验收规范，现有标准满足不了具体实际工程脱硫烟囱防腐的需要，无法使脱硫烟囱在防腐材料选择、设计方案、施工以及验收等方面确保防腐工程的质量。

　　其中，最新修订的《烟囱设计规范》（GB 50051-2013）也只是一些概念性的要求，没有实质性的设计思想、技术指标等具体要求，对脱硫烟囱防腐蚀方案的设计，缺乏实际指导作用；而《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046-2008）作为一个防腐蚀行业的综合性设计规范，已在腐蚀性分级部分将脱硫烟囱定性为“强腐蚀环境”，并专列一节“6.3 排气筒”提出了对脱硫烟囱的防腐蚀设计的原则性设计要求，但是，具体的设计选材及其配套技术指标等要求又分散到该规范的各具体章节之中，并依照设计者的防腐蚀技术知识储备来进行设计选材。显然，目前大多数烟囱设计师本身并不具备这一知识储备，因而也会导致设计选材、节点构造方面的错误。

　　3.2  防腐产品质量保证

　　目前我国应用于脱硫烟囱防腐的产品种类繁多，防腐产品的研发、应用及其成果的评审与鉴定等组织机构宽泛，呈现多头无序状态，没有专门机构统一管理，如有关行业、协会、科研机构等无论是否具有组织评审与鉴定的资质均可组织对防腐产品进行评审与鉴定，因此，很难保证防腐产品的质量。

　　另外，对脱硫烟囱防腐产品没有建立严格的电力市场准入制度作为约束，致使有些发电企业面对种类繁多的烟囱防腐产品，在不甚了解其性能指标、适用环境、应用业绩等情况下，盲目使用，从而导致脱硫烟囱防腐出现问题。

　　例如，本案例所用国产发泡玻璃砖的粘接剂，其自称的耐酸粘结强度保留率（试验环境为5%硫酸，15天）只有81.5%，显然不可能为该项目提供足够长时间的防腐蚀保护功能。因为按照国内防腐蚀领域通行的耐腐蚀性判别方法，在腐蚀试验浓度不变的情况下，试验温度每升高10℃，腐蚀速率将提高1～3倍，因此，如果将本案例粘接剂放在脱硫烟气的温度下进行试验（温度由23℃提高到50℃），则粘接剂被硫酸腐蚀的速率将提高3倍以上，由此推算，显然本案例所用的粘接剂不具有足够的防腐蚀性能〔3〕。

　　3.3  烟囱防腐蚀施工管理及重视程度

　　有些发电企业没有充分认识和重视由于脱硫烟囱防腐出现问题导致对烟囱结构安全以及机组运行的影响程度，没有将脱硫烟囱防腐纳入到脱硫设备管理的范畴。以前大多发电企业基本上都将脱硫烟囱防腐作为一般性的土建工程对待，其防腐材料的采购也由烟囱土建施工总包单位负责且大部分以最低价为中标原则。施工过程的质量管理也是由土建或者设备安装工程专业的监理公司负责施工过程的监督。另外，有些发电企业没有严格遵循科学、合理的施工工期以及环境气象条件对防腐材料及其施工方案与施工质量的要求，也导致了脱硫烟囱防腐出现问题。

　　4  案例总结与建议

　　结合我们对国内一些防腐蚀效果良好的脱硫烟囱案例所进行的工程调研，对比目前大多数脱硫烟囱失败案例的电厂在进行脱硫烟囱防腐蚀项目实施过程中的操作程序，我们认为，要做好脱硫烟囱的防腐蚀工作，发电企业在如下几个方面有待于改变思路和做法：

　　1）、改变和更新对脱硫烟囱及其防腐工程的管理观念，提高并加强重视程度，要将脱硫烟囱从原来的普通低值构筑物转化为对电厂的安全生产具有关键作用的最后一个控制性设备来对待。

　　从造价来看，一座脱硫烟囱（土建、防腐蚀）的造价只占到一座电厂总投资的1%～1.5%，但是，一旦防腐蚀失败、烟囱结构受到严重腐蚀，则整座电厂就不能继续正常地安全生产。因此，必须对脱硫烟囱的防腐蚀工作给予足够的重视。

　　2）、脱硫烟囱的防腐蚀方案设计，是做好烟囱防腐蚀工作的最基本工作，必须将防腐蚀方案的编制工作，交由懂得脱硫烟囱结构特点和运行规律、具有足够的防腐蚀技术知识背景、有丰富的脱硫烟囱防腐蚀工程经验的单位和设计师来完成。

　　一个好的脱硫烟囱防腐蚀设计方案（可研报告），应根据所用烟囱的具体结构特点、脱硫系统的运行规律和排烟情况、该烟囱的预期使用寿命、国内外可用于脱硫烟囱的防腐蚀材料的实际使用性能及施工环境要求等，进行具体分析、调研和考察，然后提出脱硫烟囱的防腐蚀材料选用方案、防腐蚀材料的主要技术指标要求、烟囱不同节点的施工详图、施工注意事项等内容，而不是简单地利用推销商提供的宣传资料，简单地提出采用XX发泡砖、XX涂料进行防腐蚀。

　　3）、在进行工程招评标程序时，要树立技术方案和防腐蚀材料性能指标第一、报价第二的评标定标原则，同时要注意识别投标商所提供的宣传资料的真伪性，从而通过招评标程序，找到最高性价比的防腐蚀材料和投标商，而不是价格最低的投标商。

　　目前，国内脱硫烟囱防腐蚀工程的大多数招评标活动，均将技术方案的评分权重定在40～50%、且最低分不低于所在项目的60%，一些不法投标商就利用这一点，采取超低价投标而获取中标资格。结果，电厂虽然在第一次招标时少花了几十万至100万元，但是实际投入使用往往不到一年即出现严重腐蚀、渗漏，电厂不得不再次进行维修，花费超千万元，如此经济账，应该仔细地计算一番。

　　4）、安排合理的施工季节和施工工期，委托具有坚实的防腐蚀技术知识背景、有丰富脱硫烟囱施工管理经验的单位提供施工过程管理和质量监控。

　　防腐蚀材料在施工环境方面均有较严格的限制，达不到最低施工环境条件（温度、湿度），所施工的防腐蚀材料将不能与烟囱内壁形成完美的粘接和固化，因而也就不能达到检测报告所标称的防腐蚀、耐温性能指标。

　　同时，目前国内的监理工程师，绝大部分出身于土建、电机（器）专业，他们对防腐蚀材料及其施工技术了解得较少，日常监理过程只能对施工单位的施工程序、进场材料数量及其检验报告、施工进度等进行监督，并不能正确地对施工过程进行技术监督，如果遇到技术水平较低、资信较差的施工单位，就不能对其可能出现的不符合施工环境条件施工、人为地违规赶工、甚至偷工减料等行为，做到及时制止和纠正，这必将对施工质量留下致命的隐患。

　　5  结论

　　从到目前为止的脱硫烟囱腐蚀、渗漏案例的调研和资料分析结果，可得出如下结论：

　　1）、所有出现问题的烟囱，均存在上述4种情况中的一个或者多个不足之处；

　　2）、如果严格按照上述4条建议进行脱硫烟囱的防腐蚀施工，肯定会使得脱硫烟囱获得足够的防腐蚀使用寿命。——蔡婷玉1 张大厚2（1，华东电力设计院，上海 200063；2，中冶建筑研究总院有限公司，北京 100088）