防腐工艺的选型特点

目前国内普遍采用成熟的石灰石-石膏湿法烟气脱硫，湿法工艺涉及到的管道主要分为以下几类：烟道、浆液管道、汽水管道、空气管道。其中的浆液管道是以往电力工程设计中所没有的，它是水和固体颗粒物两种介质流的管道，它具有普通流体管道几乎所有特性，同时又具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等普通流体管道所没有的特点，特别是在管道启动、运行、停止等状态时，如果设计得不合理，就会造成沉积甚至堵塞。正是由于后面的几个特征决定了浆液管道在设计时与普通流体管道的巨大区别。
   目前，国内浆液管道一般采用的材料有：衬胶碳钢管（RL）、衬塑碳钢管（PL）、陶瓷内衬复合管、玻璃钢管（FRP）、聚丙烯（PPR、PPH）管、不锈钢（304、316）管等。
3.1 衬胶管道
内衬橡胶管道优点是价格相对低廉、防腐性能好、具有极高的耐冲击性。因橡胶会在冲击下变形，吸收颗粒的动能，然后以反弹的形式将大部分能量回传颗粒，降低冲击力，同时可以在-40℃～+140℃的范围内长期使用。目前，脱硫系统中绝大部分管道均采用内衬橡胶防腐工艺。（如右图）
其缺点是衬里材料均为多层复合材料，材料界面间总存在有界面孔隙，且衬里材料在混配、施工过程中，必然会生成微气泡、微裂纹等缺陷，这就为介质迁移性渗透提供了通道。加上国产橡胶内衬加工工艺不过关，尤其是在变径管、三通、弯头等处内衬的接头处，往往由于制造缺陷被冲刷磨损形成应力撕裂，进而造成内衬大面积脱落，轻则管道泄漏，严重时将堵塞吸收塔内的管道、喷嘴，影响脱硫效率及脱硫设施投运率。目前，我国国内的衬胶管道厂家也比较多，如：济南长虹、靖江王子、郑州力威、杭州顺豪等。
3.2玻璃钢管道
玻璃钢管（FRP）是一种由基体材料和增强材料两个基本组分并添加各种辅助剂而制成的复合材料。常用的基体为各种树脂，常用的增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维、有机纤维等。玻璃钢管（FRP）
具有耐腐蚀性、耐热性、耐磨性、重量轻等特点。玻璃钢管道的接头方式有多种，主要包括：承插胶接、平端对接、法兰连接等，公称压力从常压至4.0MPa不等，温度范围为-40～l00℃。缺点是相比金属管强度低、刚性差，长期受紫外线照射易老化，在湿法烟气脱硫工程少部分会采用，如喷淋管、氧化空气管等。
3.3不锈钢管道
不锈钢管的最大的特性是耐腐蚀性强，因为不锈钢在吸收塔浆液酸性介质中能产生一定程度的钝化，金属离子必须穿透氧化膜才能进入溶液，因此阳极极化作用大于阴极极化，金属离子不易被置换腐蚀。同时还具有耐高低温，易于加工，方便进行切割焊补等优点。（如右图）
其缺点是价格昂贵，不适于大批量应用。同时，由于在湿法烟气脱硫中，浆液介质具有固体颗粒磨损作用及介质Clˉ存在，其钝化膜易被Clˉ或固体颗粒磨损作用破坏，从而使腐蚀速率大大增加。Clˉ的破坏原因可能是由于Clˉ具有的易氧化性质导致的。Clˉ容易在氧化膜表面吸附，形成含氯离子的表面化合物，由于这种化合物晶格缺陷较多，且具有较大的溶解度，故会导致氧化膜的局部破裂，进而造成管道腐蚀损坏。一般用在细小而无法衬胶的浆液管道中，如DN10～DN40等。
3.4PE管道
PE管与传统的金属管和其它塑料管相比，其优点是密度低、强度与质量比高、脆给温度化低、韧性好、耐腐蚀绝缘性能好、易于施工和安装等优点。
其缺点是国内管材标准和规范跟不上，同时耐压能力差，在螺栓、固定卡等外力作用下容易变形，不适合作为大口径及承压管件。同时泄漏后的焊补及修复工作相对繁琐，短时间内不能及时恢复。
3.5陶瓷内衬复合管道
陶瓷内衬复合管是普通碳钢管或优质钢管内衬复合陶瓷而成,是近期发展起来的一种抗蚀耐磨新材料，涂在金属表层的涂料在高温下可形成坚硬的金属陶瓷体，具有高温耐磨性好，导热系数大，抗蚀性强，与金属表面粘结后具有极强的吸附性和热震稳定性，不易脱落和出现裂纹等优点，使用寿命可达一个大修期。目前在火电厂烟气脱硫系统管道中已逐步开始推广应用，应用效果相对较好。（如右图）
其缺点是，陶瓷内衬复合管道的价格相对内衬橡胶、PE管道等较贵。管与管之间也采用法兰连接。但连接为硬连接，需要在增加橡胶垫片的同时涂抹平面密封胶，否则安装不正时容易泄漏。
 总之，烟气脱硫浆液管道具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等特点（在寒冷地区浆液管道还要设置保温或伴热措施，在此不作详细讨论），在管道选材及布置设计时既要考虑到普通流体管道的各种规范及通用要求，又要考虑到浆液管道的特殊性，以合理的布置来保证烟气脱硫系统的正常运行。
4、 陶瓷内衬复合管道优势分析
陶瓷内衬复合管道在目前存在的管道问题上都给予了很好的解决。针对衬胶管道，陶瓷内衬复合管道具有以下优势：
4.1适应多种耐磨耐腐概况
陶瓷复合管由于其内衬复合材料的可设计性，可根据使用环境对内衬材料进行设计，以适应各种场所，从而解决了管道受用寿命不均匀的现象。如在石膏浆液和石灰石浆液以及旋流站下方的管道，生产厂可根据介质的属性，调整耐磨性和防腐性的高低达到最佳使用效果，因此项研究设计厂家机密，仅以理论论述。
4.2应用尺寸广泛、可靠性高
由于陶瓷复合钢管采用特殊工艺制作，与衬胶衬塑管相比，具有单管长度长的特点，另陶瓷复合管可制作的管径比衬胶管道要广泛，一般管径在32mm以上的管件均能加工制作。
4.3使用寿命长
从2009年开始使用，经过我厂实验情况对比，比衬胶衬塑等相关产品使用寿命有明显提高，一般在3倍以上。
4.4结合强度大，使用安全可靠
陶瓷复合管道的内衬层与钢管基体的结合强度在15MP以上，最高可达25MP是衬胶衬塑等复合管（一般为15KP）的100倍以上，同时该管道的内衬层自身强度很大可单独使用，耐磨性能极佳，因此，复合钢管在使用过程中，绝不会因衬层剥离脱落而堵塞管道和喷嘴等现象影响系统运行。
4.5故障率低
由于该管单管长度长，且对管道法兰端面采用了特殊工艺，使复合钢管的法兰端面与普通法兰结构相比，在具有防腐特性的同时，保留了钢制法兰所具有的特性，杜绝了衬胶衬塑管因衬层翻边而使每对法兰连接处增加10mm的软连接，使管路系统的跑冒滴漏现象降到最低，同时大大提高管道系统耐压强度。
4.6可修复性
在管道使用过程中，因各种因素对管道内衬造成损伤，可随时进行现场修复，可进行翻新制造。
4.7适应性强
陶瓷复合钢管综合了陶瓷硬度大、化学惰性强、强度和塑性好等优点，具有其他管材无法比拟的综合性能和良好的耐磨、耐腐蚀、耐热、耐机械冲击及耐热冲击性能。另外陶瓷内衬复合管道对浆液介质的阻力小，表面光滑，不易结垢，更适用于脱硫系统介质的输送。
厂家可根据各电厂衬胶管道的使用情况或设计部门的要求，对管道内衬层进行独立设计，适应脱硫环境要求，达到最佳使用效果。