在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，煙囪的使用與維護越來越受到重視。須采取相應(yīng)防腐措施延長煙囪使用壽命，減少維修成本。

       工業(yè)煙囪所處的腐蝕環(huán)境

       工廠中用以排放各種煙氣的煙囪有磚煙囪、砼煙囪、鋼煙囪等幾大類，所排放的煙氣中大多含有二氧化硫、硫化氫、氟化氫、氯化氫、氯氣、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等腐蝕性氣體及塵埃。當(dāng)煙氣溫度低于30℃～40℃時，濕熱水汽容易結(jié)露，附于煙囪內(nèi)壁，這時含硫、氯、氟、碳的煙氣與壁上露珠結(jié)合生成二氧化硫、硫酸、稀鹽酸、氫氟酸、碳酸，這些生成物對各種煙囪內(nèi)壁的腐蝕破壞作用極強。

       實踐證明，只要煙囪的進口溫度低于70℃～80℃，且煙氣流速較慢時，那么全部或大部分的煙囪內(nèi)壁都不同程度受到腐蝕；若遇無風(fēng)或濕度較大的天氣，煙氣中的二氧化硫、硫化氫、氯化氫、氟化氫、氯氣、二氧化碳與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)，在煙囪出口周圍沉降，形成稀硫酸、稀鹽酸、次氯酸、氫氟酸、碳酸，從而腐蝕外壁。而二氧化硫在高溫下對普通碳鋼不只是產(chǎn)生腐蝕，還會使碳鋼出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，使整個鋼材疏松，至最后形成脆性斷裂。

       磚砌或鋼筋砼煙囪內(nèi)壁腐蝕后，呈粉狀或塊狀剝落。其中，鋼筋砼煙囪受腐蝕后生成的是無粘結(jié)強度的硫酸鈣或硫酸鋁鈣，使鋼筋失去保護層，受到稀酸腐蝕，截面減少，強度降低，導(dǎo)致鋼筋砼失去特有的功能。所以排放酸性氣體的煙囪，必須要進行防腐，以延長其使用壽命。下面舉例闡述工業(yè)煙囪所處的腐蝕環(huán)境。

 

 工廠中用以排放各種煙氣的煙囪有磚煙囪、砼煙囪、鋼煙囪等幾大類

       1．鎂鈦聯(lián)合法生產(chǎn)海綿鈦及金屬鎂生產(chǎn)工藝流程

       主要生產(chǎn)工藝分為三部分：高鈦渣和氯氣在高溫下反應(yīng)制得四氯化鈦；將四氯化鈦放到密閉的不銹鋼貯罐內(nèi)，再送入還原爐中，充以氬氣，使其與金屬鎂反應(yīng)得到海綿鈦；將鎂還原得到的副產(chǎn)物無水氯化鎂送入電解槽中，加入多組份氯鹽進行電解，在陰極上產(chǎn)生金屬鎂，在陽極上產(chǎn)生氯氣。

       2．海綿鈦及金屬鎂生產(chǎn)過程中的腐蝕性介質(zhì)存在情況

       海綿鈦及金屬鎂生產(chǎn)過程中的腐蝕性介質(zhì)對生產(chǎn)車間鋼（砼）結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道及煙囪會造成嚴重腐蝕，其產(chǎn)生腐蝕的原理如下：

       （1）氯氣。氯氣與水反應(yīng)，生成次氯酸和鹽酸。

       （2）四氯化鈦。四氯化鈦是無機共價鍵化合物，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中冒白煙，溶于水、乙醇、稀鹽酸。四氯化鈦是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體，室溫下四氯化鈦為無色或微黃色液體，有刺激性酸味并在空氣中發(fā)煙，遇水便發(fā)生激烈反應(yīng)，生成二氧化鈦固體和鹽酸液滴的混合物。四氯化鈦除了釋放出腐蝕性的氯化氫外，存放四氯化鈦時還會生成鈦氧化物及氯氧化物。四氯化鈦露置在空氣中時，四氯化鈦會迅速與空氣中的水發(fā)生反應(yīng)，生成的氯化氫會迅速吸收更多的水，生成細小的鹽酸液滴；而當(dāng)空氣濕度較大時，則生成大的鹽酸液滴，鹽酸具有強腐蝕性。

       （3）氯化氫。氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體，與水不反應(yīng)但易溶于水，空氣中常以鹽酸煙霧的形式存在；氯化氫的水溶液呈酸性，習(xí)慣上稱鹽酸。濃鹽酸因氯化氫蒸氣而在空氣中發(fā)煙，有刺鼻酸味。

       濕的氯化氫氣體的化學(xué)性質(zhì)卻相當(dāng)活潑，強酸性，能與金屬及氧化物等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)：①能與堿反應(yīng)生成氯化物和水；②能與碳酸鹽反應(yīng)，生成二氧化碳；③能與活潑金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成氫氣；④能與弱酸弱堿鹽反應(yīng)，生成強酸弱堿鹽且放出二氧化碳。

       當(dāng)煙氣溫度低于30℃～40℃時，濕熱水汽容易結(jié)露，附于煙囪內(nèi)壁，這時煙氣與壁上露珠結(jié)合，煙氣中的腐蝕性介質(zhì)遇水反應(yīng)最終生成鹽酸，而鹽酸與金屬、金屬氧化物、弱酸弱堿鹽等都會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生酸、堿、鹽，對煙囪產(chǎn)生嚴重的腐蝕破壞。特別是四氯化鈦對砼及鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重腐蝕，尤其是在含有酸、氯氣的水蒸氣環(huán)境中，會形成特別快和嚴重的腐蝕。

       3．電解鋁生產(chǎn)過程中的腐蝕性介質(zhì)存在情況

       鋁電解生產(chǎn)中，因電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的大量煙氣從電解槽中散發(fā)出來，煙氣由氣態(tài)和固態(tài)物質(zhì)組成，含有大量的二氧化碳、一氧化碳、四氟化碳、四氟化硅、二氧化硫、氟化氫等氣體和大顆粒（直徑＞5um）的氧化鋁顆粒、炭粒及冰晶石粉塵。當(dāng)煙氣溫度低于30℃～40℃時，濕熱水汽容易結(jié)露，附于煙囪內(nèi)壁，這時煙氣與壁上露珠結(jié)合，煙氣中的二氧化硫與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸；氟化氫及四氟化碳、四氟化硅與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氟酸，二氧化碳與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸，這些生成物對磚煙囪、砼煙囪、鋼煙囪等內(nèi)壁都會造成極強的腐蝕破壞。

       工業(yè)煙囪的防腐蝕要求

       1．基層處理必須徹底、認真、到位，這樣才能保證防腐層與基層的粘結(jié)性能、耐久性能。其中對基層采用噴砂進行處理的方式是最為理想的方法，對砼基面能形成足夠的粗糙度，基層表面的污物清理干凈，對鋼鐵基層除銹徹底，形成足夠的表面粗糙度，增加防腐層與基層的附著力。不具備噴砂條件時，對砼基層可采用動力機械打磨，鋼鐵基層可采用磷酸鹽除銹劑的方法進行處理。

       2．選擇適合于煙囪結(jié)構(gòu)的防腐構(gòu)造做法，最好不用單一涂料體系，應(yīng)采用復(fù)合防腐體系。例如，底層采用無機磷酸鹽富鋅涂料，中間層采用耐蝕樹脂玻璃鋼3～5層，面層采用耐腐蝕的面涂料配套，如環(huán)氧乙烯基酯涂料，這樣形成防腐結(jié)構(gòu)體系的三道防線。如面層破壞了有中間層，中間層破壞了有底層，這是最為理想而又科學(xué)的防腐配套設(shè)計方案，防腐使用年限可達十年以上，耐久可靠。

       3．選擇正規(guī)專業(yè)廠家生產(chǎn)的綜合防腐性能優(yōu)異、并兼顧性價比高的防腐涂料和耐蝕樹脂，不能只是為了降低防腐投資造價，片面考慮選用價格低、防腐性能差的防腐材料，致使防腐層的防腐性能差，防腐使用年限短，不能對工業(yè)煙囪結(jié)構(gòu)形成較好保護，縮短了工業(yè)煙囪的使用壽命，用不了多長時間又得重新防腐，造成防腐維護重復(fù)投資大的問題。

       （1）煙囪外壁防腐涂料的選擇要求。煙囪外壁也同樣受工業(yè)大氣腐蝕，須選擇具有良好的耐化學(xué)介質(zhì)性、耐候性、抗老化性、抗沖擊性能，耐磨耐水抗潮濕，同時又具有航空標識功能的涂層。

       （2）煙囪內(nèi)壁防腐涂料、耐蝕樹脂的選擇要求。煙囪內(nèi)壁受煙氣中腐蝕性介質(zhì)的腐蝕較外壁嚴重，須選擇具有優(yōu)異的耐化學(xué)介質(zhì)性、耐久性、抗老化性、抗沖性能、抗?jié)B性能，耐磨、耐油、耐有機溶劑、耐水性能優(yōu)良，抗潮濕性、耐溫性能好的涂料；選擇耐化學(xué)腐蝕性強、耐磨、耐沖擊力強、抗老化、抗霉菌、防開裂性能好的耐蝕樹脂。

       4．工業(yè)煙囪防腐是一項重要的防腐工程，在施工中須對工程質(zhì)量、安全進行嚴格控制，認真細致把好質(zhì)量關(guān)、安全關(guān)。

       工業(yè)煙囪防腐配套措施

       鎂鈦聯(lián)合法生產(chǎn)海綿鈦及金屬鎂工業(yè)煙囪防腐配套方案（見表1、見表2）。

 

表1 鋼煙囪內(nèi)壁防腐措施


 

       鋁電解工業(yè)煙囪防腐配套方案（略）。

       對于工業(yè)煙囪的防腐措施還有很多種，上述措施在實踐中運用成本低且防腐效果較好，防腐使用年限可達15年以上。
 

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子月刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：劉娟 電話：010-82387968-807
QQ: 2850329508 郵箱：liujuan@ecorr.org
中國腐蝕與防護網(wǎng)官方 QQ群：140808414