烟气对245米砼烟囱的腐蚀性分析

电厂烟囱腐蚀原因分析摘要：本分析对电厂烟囱顶部受腐蚀的CortenA耐候钢样品进行了检测分析，主要分析工作包括样品及其氧化皮的化学成分分析、碳硫含量分析、能谱分析等。

检测结果及综合分析表明，烟囱腐蚀的主要原因为烟气中含有硫的化合物，烟气内的水蒸气在排放至烟囱顶部时凝结并附在温度较低的烟囱内壁，硫的化合物与凝结的水结合，形成酸性的电解质溶液，进而导致该区域严重腐蚀。

关键词：烟囱耐候钢凝结硫的化合物腐蚀1前言某电厂在大修过程中发现60m-80m区域的烟囱内壁（烟囱总高度为80m）严重腐蚀，有大面积腐蚀鼓包起皮现象，有部分腐蚀层脱落，脱落的腐蚀层（见图1）最大厚度约为1mm。

60m以下烟囱内壁腐蚀较轻，仅有部分浮锈。

受严重腐蚀区域的烟囱材质为CortenA耐候钢，厚度为8mm。

为分析腐蚀原因，我们做了如下工作：取部分脱落的氧化皮粉碎后用CS-800碳硫分析仪进行分析，测得其平均碳含量为0.9%，平均硫含量为0.8%。

5能谱分析用QUANTAX能谱仪（EDS）对脱落的氧化皮样品进行能谱分析发现，脱落的氧化皮主要是铁的氧化物及硫的化合物，基体结合侧硫含量与CS-800碳硫分析仪测得的氧化皮硫含量平均值试验结果基本一致（0.84%），烟气接触侧硫含量更高（2.42%），测试位置和结果见图4和表3。

3宏观观察对脱落的氧化皮用体视显微镜进行观察，发现氧化皮颜色为深棕色，表面存在大量的鼓包，鼓包直径约为2-5mm。

观察脱落的氧化皮背面发现其与母材金属结合较为疏松，存在较多的点状和沟壑状间隙。

脱落的氧化皮最大厚度约为1.2mm。

对切割样品观察发现其表面腐蚀程度较轻，无大面积可剥落的氧化皮。

利用柠檬酸及柠檬酸铵混合溶液清洗表面后观察，发现其表面腐蚀较为均匀，仅存在均匀分布的较浅的腐蚀坑。

氧化皮及样品的宏观照片见图3。

4化学检验在所送样板的一端切取化学试样，试样编号为采用OBLF QSN750直读光谱仪进行化学成分分析，分析结果见表2。

烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施摘要;我国大气中二氧化碳是火力发电厂染物主要来源,火电厂SO2排放中国政府对其进行了严格限制。

为解决烟道腐蚀引起的湿法脱硫问题，简要介绍了湿法脱硫对烟囱影响，并防腐措施介绍。

关键词：湿法脱硫；烟囱腐蚀；措施湿法脱硫后烟气中的SO2含量显着下降,但烟气腐蚀不容忽视,安装了湿法脱硫装置的发电厂烟囱某些内表面的腐蚀和脱落,导致原材料泄漏和严重腐蚀。

造成这种情况的原因是防烟方案考虑不够,烟囱内的烟气变化很大,给烟囱安全运行带来问题,处理不当会加速腐蚀,缩短其使用寿命。

一、湿法脱硫后烟气运行状况分析1.腐蚀性。

湿法脱硫后,烟气被低温和高湿度结露,按照国际烟囱行业协会的标准,腐蚀主要有三个原因。

（1）氯化或氟化物有冷凝物中存在,烟气脱硫后容易导致高腐蚀性和渗透性,难以防止稀酸腐蚀。

（2）腐蚀S03烟气在湿法脱硫的主要成分,去除效率约为30%(质量密度)。

形成硫酸S02容易与水蒸气结合,烟气腐蚀导致;（3）湿法脱硫后,湿度增加,温度下降。

如果烟气温度低于酸露点,烟气中的酸就会形成并腐蚀,实验研究表明,FGD后烟气的温度会下降到酸性露点以下约50℃。

烟气中的硫化物蒸气浓缩成酸,此时烟雾具有很强的腐蚀性，因此,烟囱腐蚀脱硫后加剧。

2.正压原因和危害。

烟气的工作压力及其温度,湿度,流量和烟道根据烟风煤粉管道施工技术规范，烟囱的通风量和密度之差与之成正比，而烟气密度与温度成反比，较低的温度，烟囱越小上抽力,在一定的流速下在蒸发器出口处产生的电压就越有可能。

因此，脱硫后产生正压排烟温度降低是主要原因,如果阀内压力为正,则烟囱正压,腐蚀性烟气通过烟筒内壁的渗透产生压力,直接接触烟囱材料,腐蚀烟囱加速。

因此,烟囱内应尽量避免过压,但脱硫后的过压是不可避免的,对烟道的腐蚀要求较高。

二、湿法烟气脱硫后烟气对烟囱的影响1.烟气湿度影响烟囱。

脱硫后,烟气与浆液完全接触,在反应过程中水分烟气反应带走。

烟囱的防腐蚀
1.烟囱的烟气温度低于150℃，且燃煤的含硫量大于0.75%时，烟囱的防腐设计应符合有关规定。

2.烟气对烟囱和烟道的结构腐蚀等级分类如下（指未脱硫的情况人
当燃煤含硫量为0.75%～1.5%时，烟气属弱腐蚀性：当燃煤含硫量为1.5用～2.5%时，烟气属中等腐蚀性；当燃煤含硫量大于2.5%时，烟气属强腐蚀性。

3.排放腐蚀性烟气的烟囱结构型式选择：当烟囱高度小于或等于100m时，一般采用单筒式烟囱；但当烟气属强腐蚀性时，宜采用套筒式烟囱。

4.砖烟囱的防腐蚀设计：当排放弱腐蚀性烟气时，烟囱内衬宜按烟囱全高设置；
5.单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐蚀设计：
6.钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐设计
①钢内筒套筒式和多管式烟囱的防腐设计，应考虑下列因素：烟囱内烟气的腐蚀性等级；结构重要性；烟囱运行方式（经常性或间隙性运行方式）；钢内筒钢板是否有烟气结露现象；技术经济比较；检修条件。

②钢内筒的套筒式和多管式烟囱的防腐蚀结构型式：
③材料及结构构造应符合下列规定：钢内筒一般采用普通钢板或耐硫酸露点腐蚀钢板；钢内筒的筒首部分，一般应采用不锈钢；如采用普通钢板或耐硫酸露点腐蚀钢板做钢内筒，在钢内筒设计计算时，应留有2～3mm厚腐蚀裕度；钢内筒的外表面也应涂刷防护油漆；钢内筒的外保温层一般应作两层，接缝应错开；排放湿烟气的钢内筒，下部应设置用以汇集酸液的漏斗，并采取措施处理后进行排放。

烟囱腐蚀和防腐蚀一.工厂中用以排放各种烟气的烟囱可分为砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱等几类，他们所排放的烟气中大多含二氧化硫、硫化氢、一氧化硫、氮氧化物、氮气等腐蚀性气体及尘埃。

当烟气温度低于31～41℃时，湿热水汽容易结露，附于烟囱内壁，这时含硫的烟气与壁上露珠将结合成二氧化硫、亚硫酸或稀硫酸，这些生成物对各种烟囱内壁都有极强的腐蚀破坏作用。

如有的炼油厂钢制硫磺尾气回收烟囱没有采用任何防腐蚀措施，在烟囱出口以下6～8米的部位腐蚀极为严重，使用不到几年就从此处折断；又如某氮肥厂以煤为原料的煤气发生炉系统的钢烟囱，壁厚12毫米，内壁没有采取任何防腐蚀措施，使用3～4年后，出口以下6～9米的部位因腐蚀折断。

实践证明，只要烟囱的出口温度低于65～75℃，且烟气流速又慢时，全部或大部分的烟囱内壁都会发生腐蚀；另外，若遇无风或湿度较大的天气，烟气中的二氧化硫还会在烟囱的出口周围沉降，形成稀硫酸，腐蚀外壁；二氧化硫在高温下对普通碳钢不止是产生腐蚀，还会使碳钢出现脱碳现象，使整个钢材疏松，至最后形成脆性断裂。

砖砌或钢筋混凝土制的烟囱内壁腐蚀后，呈粉状或块状剥落。

其中，钢筋混凝土烟囱受腐蚀后生成的是无粘结强度的CaSO4或AL2(SO4)3，使钢筋失去保护层，受到稀酸腐蚀，截面减少，强度降低，导致钢筋混凝土失去特有的功能。

所以排放浓度较高的酸性气体的烟囱，必须要进行防腐蚀，以延长其使用寿命。

工业烟囱防腐蚀方法因烟囱的材质和烟气成份不同而各异。

一般烟囱外防腐蚀用涂料，内防腐可用耐高温涂料、衬里。

对于低温烟气烟囱，还可用使用整体非金属材料制作，如用整体玻璃钢烟囱、用硬聚氯乙烯焊制的烟囱。

二.工业烟囱腐蚀控制举例：南京前进化工厂硫磺尾气回收烟囱（A3钢制，厚14毫米）在没有采用防腐蚀措施的情况下，只用了9个月，就遭到腐蚀破坏，下中段腐蚀最严重的地方仅剩下0.4~0.9毫米厚。

腐蚀原因为：硫磺尾气中的二氧化硫含量为0.9％～1.8％，二氧化硫、三氧化硫与水蒸气在露点的情况下形成亚硫酸和稀硫酸，对钢制烟囱产生强烈腐蚀。

烟囱防腐漆烟气中防腐可以达到最佳
近些年来，在烟囱烟道腐蚀涂层研发实践中，志盛威华防腐漆研发人员根据上百家烟气烟道现场情况，采用新技术，结合高新技术，位于丰台区东铁营的北京志盛威华化工有限公司研发生产出的ZS-1041志盛威华烟气防腐漆涂层的研发成功应用，涂层的惊人的抗高温烟气、抗烟囱烟道冷凝水腐蚀效果，耐高温、硬度高耐磨、耐酸耐碱、防焦油粘附、膨胀系数好，使用可以长达10年以上。

工厂中用以排放各种烟气的烟囱有砖烟囱、砼烟囱、钢烟囱等几大类，所排放的烟气中大多含有二氧化硫、硫化氢、氟化氢、氯化氢、氯气、二氧化碳、一氧化碳、氮气等腐蚀性气体及尘埃。

当烟气温度低于30℃～40℃时，湿热水汽容易结露，附于烟囱内壁，这时含硫、氯、氟、碳的烟气与壁上露珠结合生成二氧化硫、硫酸、稀盐酸、氢氟酸、碳酸，这些生成物对各种烟囱内壁的腐蚀破坏作用极强。

ZS-1041志盛威华烟气防腐漆的涂装严格按照产品说明的重量比例配制、涂装施工及保养。

2.冬季施工每道涂层需彻底干燥，层间重涂时间比夏季施工要求长。

3.当环境温度低于-10℃高于40℃或相对湿度高于80％时，不宜施工。

4.为确保涂层质量，施工时，如遇风沙、雨、雪、雾天气时应停止防腐层的露天施工。

5. ZS-1041志盛威华烟气防腐漆涂装时下一道涂层应在上一道涂层实干后涂装，如果漆膜完全固化，应打毛后再涂装下一道。

6.冬季施工应尽量避免傍晚或晚上进行，低温施工会引起粉化、开裂、起翘、剥落等弊病。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
工业烟气设备的防腐蚀浅析
一、前沿
在工业生产中，通过高空排除各种废气的构筑物如烟道、烟囱、排气筒、洗涤塔等，大多数都存在防腐蚀问题。

排气烟囱防腐蚀设计要考虑的主要因素是：被排放气体的化学组成、温度、湿度、气体的流速，以及筒壁表面是否会形成冷凝酸等。

筒壁的漏点计算求得。

有以下几种情况：
在一般情况下，经常处于200℃以上的高温烟囱，筒不易结露，很少形成冷凝酸，因此腐蚀比较轻，例如电厂不脱硫的烟囱等。

处于温度低于150℃以下，而且含有大量对腐蚀性气和可溶盐的烟囱，腐蚀比较严重，例如生产硝酸的尾气排气筒，气体温度小于90℃，氧化氮含量比较高；生产硫酸的尾气排气筒，气体温度在60℃以下，含大量二氧化硫；有色金属锡冶炼厂烟囱，气体温度60℃-70℃，含氟化氢和氧化硫，造纸厂碱炉对烟气温度在110℃以下，含有各种钠盐；化纤厂黏胶车间在常温下排出含硫化氢、二氧化碳气体等等。

这些处于常温不高的腐蚀性气体和粉尘作用下的烟囱，一般腐蚀比较严重。

烟囱中嘴常见的腐蚀性气体是烟气中的二氧化硫。

二氧化硫预水转变成亚硫酸，在氧化成硫酸。

硫酸与水泥混凝土中的水化物通过酸或盐对离子交换，生成易落的钙盐、铝盐、铁盐和硅胶等。

粘土砖中的氧化铝，也能与硫酸生成易溶的盐。

烟气中的盐也是不容忽视的介质，很多易溶盐都能渗入砖和混凝土的内部，吸潮后再结晶膨胀而破坏材料结构。

烟气中的固体尘埃对烟囱内壁造成一定的磨损，在选择烟囱材料和衬里时，也要适当考虑这一因素。

二、防腐蚀材料的选择及结构形式
烟囱受腐蚀比较严重的部位，大约在烟囱内上部1/3 的范围，在这些部位由。

钢筋混凝土烟道管的防腐蚀性能分析钢筋混凝土烟道管是工业过程中常用的一种设备，用于排放烟尘和废气。

然而，在烟道管内部长期暴露于高温、高湿、酸性或碱性环境下，容易受到腐蚀的影响。

本文将对钢筋混凝土烟道管的防腐蚀性能进行分析，探讨不同防腐蚀措施的效果及其适用范围，以期为工程设计和使用提供有用的参考。

首先，钢筋混凝土烟道管常见的腐蚀形式有化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等。

化学腐蚀主要是由于介质中的酸碱溶液侵蚀管道表面，使其失去正常的功能和使用寿命。

电化学腐蚀是由于管道内存在不均匀的电位差，导致金属表面部分区域发生氧化还原反应而遭受腐蚀。

微生物腐蚀则是一种由微生物产生的酸性物质或废弃物导致的管道腐蚀。

为了提高钢筋混凝土烟道管的防腐蚀性能，可以采取多种措施。

首先，选用高质量和适用的材料非常关键。

钢筋混凝土烟道管的外层和内层涂层应选择能够耐受高温、抗腐蚀的材料，如环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等。

同时，在混凝土的配制中，可以添加一些防腐剂，如钙基防腐剂、缓蚀剂等，以提高混凝土的抗腐蚀性能。

其次，电化学防腐蚀技术也是有效的一种手段。

在钢筋混凝土烟道管内部，可以采用阴极保护措施，即通过外加电流的方式，使钢筋成为阴极，从而有效地防止电化学腐蚀的发生。

这一技术可通过使用阴极保护剂或在钢筋表面涂覆阴极保护涂料等方式实现。

此外，定期进行烟道管的维护与检修也是十分重要的。

由于烟道管处于高温、高湿等恶劣环境中，容易出现龟裂、腐蚀和破损等问题。

定期检查烟道管的涂层情况，及时发现并修补涂层破损处，以避免腐蚀物进一步侵蚀管道内部。

另外，根据不同的工况环境，可以采用合适的防腐蚀措施。

例如，在酸碱腐蚀较为严重的情况下，可以选择聚合物复合材料套管来覆盖钢筋混凝土烟道管，以提高其耐腐蚀性能。

对于温度较高的烟道管，可以采用陶瓷涂层等耐高温材料来保护管道表面。

最后，对于钢筋混凝土烟道管的防腐蚀性能分析，还需要考虑管道的使用条件和环境因素。

例如，管道内部的温度、湿度、流速等都会对腐蚀速度产生影响。

烟囱烟道防腐分析烟囱烟道大部分是保温砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、浇注料烟囱和金属钢烟囱五类。

根据腐蚀特性不同，可划分为5个主要的腐蚀区，即原烟气腐蚀区、温烟气腐蚀区、入口烟道干湿界面腐蚀区、吸收塔内腐蚀区和净烟气腐蚀区。

锅炉排放的烟道气一般温度在180℃左右 , 相对湿度为3%, 含有灰分及各种腐蚀性成分 , 如SO2、HCl、NO2及盐雾等。

在脱硫过程中 , 又具有酸碱价质交替的特性 , 因此设备腐蚀严重 , 防腐条件要求比较苛刻。

烟气从水平烟道进入烟囱后，角度和速度变化较大，发生湍流现象。

气流和含尘酸滴会对烟囱内衬强烈冲刷磨蚀。

烟气从水平烟道进入垂直钢内筒后，一般烟气流速从15m/s急剧升高到30m/s，形成湍流，此处大量酸性烟气冷凝水积聚并呈雨水状冲刷烟囱壁面。

烟囱内壁凝酸的pH值一般在1.7—2.5之间，最低可达到1.34。

烟道、烟囱、脱硫、除尘防腐是防腐中的难点，要求防腐材料同时要达到耐高温，耐酸耐碱，防腐蚀性好，防水防潮，耐磨抗冲击，表面光滑，不容易长生裂纹，膨胀系数好，不容易脱落等以上要求，这就选防腐材料时全面考核，严格审查，确保烟道、烟囱、脱硫、除尘防腐万无一失，长时间使用。

近年来，北京志盛威华公司研发生产出的ZS-1041志盛烟气防腐涂料涂层的研发成功应用，惊人的抗烟囱烟道冷凝水腐蚀效果，让人类对未来的烟囱烟道冷凝水防腐技术有了更美好的憧憬。

根据多年的现场观察研究，上万次的实验研发，大量科技技术的应用，北京志盛威华化工有限公司，依靠自身技术力量，结合多年与国内大型电厂、钢厂、水泥厂的合作实践经验，成功研发出防烟囱烟道冷凝水腐蚀的ZS-1041烟气防腐涂料。

这种防腐涂料与传统的聚脲、泡沫玻璃砖、玻璃鳞片、OM涂料或胶泥传统防腐材料不同，它耐温幅度高，涂层轻盈，同时耐酸碱，热胀冷缩性能好，附着力强，使用寿命长，耐久性好，损坏的涂层可以方便地进行修补。

在制备、涂装和形成涂层过程中对环境无污染。

烟囱防腐方案简介烟囱是工业设备中常见的构件，其主要功能是将烟气从设备中排出。

然而，由于烟气中的有害气体和高温环境的影响，烟囱容易受到腐蚀和损坏。

因此，为了延长烟囱的使用寿命和保障工业生产的安全，制定有效的烟囱防腐方案是至关重要的。

常见烟囱腐蚀形式烟囱腐蚀主要表现为以下几种形式：1. 内部腐蚀内部腐蚀是由于烟囱内部烟气中的酸性气体和湿润环境导致的。

这些酸性气体主要包括二氧化硫、氯气和氯化物。

内部腐蚀会损坏烟囱内壁的防腐层，甚至导致烟囱内壁的腐蚀穿孔。

2. 外部腐蚀外部腐蚀主要是由于烟囱表面的大气腐蚀和附着物腐蚀引起的。

大气腐蚀主要是由空气中的氧气、湿度和大气中的各种气体引起的。

附着物腐蚀主要是由于烟囱表面附着的尘土、颗粒物和化学物质引起的。

3. 温度腐蚀烟囱内部烟气的高温和烟囱外部环境的温度变化可能导致烟囱的温度腐蚀。

温度腐蚀主要表现为烟囱材料的热膨胀、应力产生以及材料中的相变等现象，从而导致烟囱的变形和破裂。

烟囱防腐方案为了有效防止烟囱的腐蚀和损坏，需要采取合适的防腐方案。

以下是几种常见的烟囱防腐方案：1. 内部防腐为了防止烟囱内部腐蚀，可以采用以下几种方法：•选择耐酸碱腐蚀的材料，如不锈钢、耐酸砖等；•在烟囱内壁涂覆耐酸碱的涂层，形成有效的防腐层；•定期清洗烟囱内部，去除附着物和堵塞物。

2. 外部防腐为了防止烟囱外部腐蚀，可以采用以下几种方法：•选择耐大气腐蚀的材料，如不锈钢、镀锌钢板等；•在烟囱外表面涂覆耐候性涂层，形成有效的防腐层；•定期清洗烟囱外表面，去除附着物和污垢。

3. 温度防腐为了防止烟囱的温度腐蚀，可以采用以下几种方法：•选择耐高温的材料，如耐火砖、硅碳复合材料等；•通过设计合理的烟囱结构，减少烟囱的热膨胀和应力产生；•控制烟囱内部烟气的温度和烟囱外部环境的温度变化。

总结烟囱防腐是保障工业生产运行的重要环节。

通过采取合适的防腐方案，可以延长烟囱的使用寿命，减少维修和更换成本，并确保工业生产的安全和稳定。

混凝土烟囱化学溶蚀和溶胀腐蚀及应对涂料烟囱主要是排放燃烧过程产生气体，这些气体带有腐蚀介质和水汽，长时间就会造成对混凝土烟囱的腐蚀和破坏。

造成烟囱内壁中混凝土发生腐蚀的主要因素包括硫酸介质与二氧化硫的作用，从破坏模式看，烟囱混凝土遭受到化学腐蚀危害主要是化学溶蚀和溶胀腐蚀破坏。

长期对混凝土烟囱防腐研究的志盛威华烟气防腐涂料实验室数据提供，硫酸盐介质对混凝土的腐蚀作用是典型的膨胀作用，硫酸盐可以直接破坏混凝土内部的组成，生成以石膏为主的非凝胶性物质，使混凝土由内向外产生逐层的破坏。

另外，由于硫酸盐的强酸性作用，大量的氢氧化钙被中和，使得内部孔隙水的碱度大大降低，导致了水化硅酸钙和水化铝酸钙的分解，从而大大破坏了混凝土孔隙结构的凝胶体，使其力学性能劣化和粉化。

而二氧化硫对混凝土有碳化作用，也就是二氧化硫气体溶解在混凝土液相中生成亚硫酸，然后亚硫酸离解后生成的氢离子来中和混凝土中的氢氧化钙，这样随着二氧化硫气体的不断溶解混凝土而被不断地碳化，后失去对钢筋的保护作用。

烟囱内壁中钢筋的腐蚀就腐蚀形态而言，混凝土中的钢筋腐蚀可以分为均匀腐蚀和点蚀两种；根据侵人介质的不同，可分为混凝土中性化引起的腐蚀和氯离子入侵引起的腐蚀；从腐蚀机理角度考虑，又可分为宏电池腐蚀、微电池腐蚀及两者的结合。

同时志盛威华烟气防腐涂料专家提出考虑到烟囱排放的烟气中HC1含量相对较低，也就是氯离子含量相对较低，所以烟囱内壁中钢筋的腐蚀是由混凝土中性化引起的腐蚀。

近年来，在烟囱烟道腐蚀涂层研发实践中，志盛威华涂料研发人员根据上百家烟气烟道现场情况，采用新技术，结合高新技术，位于丰台区东铁营的北京志盛威华化工有限公司研发生产出的ZS-1041志盛威华烟气防腐涂料涂层的研发成功应用，有效的阻止了酸碱液对基体的侵袭。

志盛烟气防腐涂料极好的耐蚀性，能同时耐酸耐碱的多种腐蚀，抗烟气中H2S、氯离子、二氧化硫、三氧化硫、氯化氢高温水汽等介质腐蚀，防止冷凝水点腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀、电位腐蚀等。