CN110375324A - 一种钢烟囱内壁防腐结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢烟囱内壁防腐结构及其施工方法，涉及烟囱防腐技术领域，由外向内依次包括涂覆在烟囱钢内壁表面的粘结层、粘附在粘结层上的收缩结构层以及涂覆于收缩结构层表面的顶涂层，通过在防腐结构中采用伸缩力强的收缩结构层来抵消热膨胀应力，采用耐高温性好的芳香族聚酰亚胺树脂做顶涂层来提高现有烟囱涂层的高温防腐性能，该结构施工简单，成型容易，结构牢固，能够提高防腐结构的使用寿命并缩短更换周期，在收缩结构层的共混物中环氧树脂粉末作粉末连接剂，液体酚醛树脂作共同固化剂，二者能使收缩结构层与环氧粘贴剂结合紧密，聚酰亚胺粉末能够使收缩结构层与芳香族聚酰亚胺树脂结合紧密，使防腐结构更加稳定。

Description

一种钢烟囱内壁防腐结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及烟囱防腐技术领域，具体涉及一种钢烟囱内壁防腐结构及其施工方法。

背景技术

目前湿法脱硫后的烟囱钢内壁的防腐主要有三类形式，第一类是采用耐腐蚀的轻质隔热制品粘贴钢内壁以隔绝烟气和钢内壁接触，如发泡玻璃砖，但国产的发泡玻璃砖存在密度低、易渗透、耐酸耐腐蚀性差及抗温性差的缺陷，且用于粘接发泡玻璃砖的胶粘剂150℃左右即会软化变形，发泡玻璃砖易与胶粘剂脱离，从而造成大面积的脱落；且由于发泡玻璃砖和胶粘剂的强度、密度不够，在烟气高速冲刷的环境下，发泡玻璃砖的耐磨性很差，使用寿命也很短；第二类是采用混凝土和玻璃鳞片涂层等防酸腐蚀涂料涂覆于钢内壁表面以隔绝烟气，常用的玻璃鳞片涂层和乙烯基酷玻璃鳞片涂层的使用温度低于100℃，使用年限为5年左右，但使用一段时间后会发生开裂，腐蚀钢体和脱落的情况；第三类是采用贴衬薄板的方式，通常选用耐酸腐蚀的金属合金薄板材作内衬，其中钛钢复合板是一种较合适的内衬材料，它能够做到结构(钢)、防腐(钛)各司其职，发挥各自优势，但其缺点在于造价较高。

聚酰亚胺树脂是一种具有高模量、高强度、低吸水率、耐水解、耐辐射的工程塑料，其绝缘性能优异且耐热氧化稳定性强，在航天航空、电器绝缘等领域广泛的应用。其中芳香型聚酰亚胺热分解温度高达600℃，是目前市场上其他树脂所不能比拟的。因此在高温腐蚀性烟气涂层领域芳香族聚酰亚胺具有广阔的应用空间。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种钢烟囱内壁防腐结构及其施工方法，解决现有的钢烟囱内壁防腐结构采用发泡玻璃砖内衬易渗透、耐酸耐腐蚀性差，易脱落的问题或是采用玻璃鳞片涂层和乙烯基酷玻璃鳞片涂层耐温性差、易腐蚀、易脱落、使用寿命短的问题或是采用钛钢复合板成本较高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种钢烟囱内壁防腐结构，由外向内依次包括涂覆在烟囱钢内壁表面的粘结层、粘附在粘结层上的收缩结构层以及涂覆于收缩结构层表面的顶涂层；

所述收缩结构层包括蜂窝网层和封层，所述蜂窝网层为填充有环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂的共混物的蜂窝网，所述共混物的混合比例是环氧树脂粉末：聚酰亚胺粉末：液体酚醛树脂为3:3:4～1:5:4(重量)，所述封层涂覆于蜂窝网层的表面。

进一步地，所述粘结层为环氧粘结剂，所述粘结层的厚度为2～5mm。

进一步地，所述蜂窝网的厚度为50～100mm，所述封层为芳香族聚酰亚胺树脂，所述封层的厚度为1～2mm。

进一步地，所述顶涂层(4)为芳香族聚酰亚胺树脂，所述顶涂层的厚度为3～5mm；

进一步地，所述烟囱钢内壁的材质为Q235B型钢。

进一步地，所述蜂窝网的材质为不锈钢、钛钢、玻璃钢、酚醛树脂或玻璃纤维中的一种。

一种钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)制备填充用共混物：将环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂按照3:3:4～1:5:4(重量)的比例混合形成共混物；

(2)填充蜂窝网：将所述步骤(1)中制得的共混物注入厚度为50～100mm的蜂窝网的网孔中，固化后，即形成蜂窝网层；

(3)制作收缩结构层：在所述步骤(2)中制得的蜂窝网层(31)的表面涂刷厚度为1～2mm的芳香族聚酰亚胺树脂封层，固化后，即得到收缩结构层；

(4)固化收缩结构层：在经过预处理的烟囱钢内壁表面涂刷厚度为2～5mm的环氧粘结剂形成粘结层，在所述环氧粘结剂固化之前，利用环氧粘结剂的粘性将步骤(3)中所得的收缩结构层与烟囱钢内壁进行连接固化；

(5)涂刷顶涂层：待所述步骤(4)中的收缩结构层与烟囱钢内壁连接固化之后，在收缩结构层表面涂刷厚度为3～5mm的芳香族聚酰亚胺树脂顶涂层，所述顶涂层固化后，即完成钢烟囱内壁防腐结构的施工。

进一步地，所述步骤(1)中的共混物的粘度为20～50 Pa.s。

进一步地，所述步骤(2)中的固化温度为100℃，固化时间为3h。

进一步地，所述步骤(3)中的固化温度为200℃。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在钢烟囱内壁防腐结构中采用强度高，重量轻，隔热性能好，用料少，伸缩力强的收缩结构层来抵消热膨胀应力，且本发明提供的防腐结构施工简单，成型容易，结构牢固，能够提高大大防腐结构的使用寿命和更换周期。

2.本发明所采用的收缩结构层是在蜂窝网内填充环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂搅拌、混合至粘度为20～50 Pa.s的共混物，其中环氧树脂粉末作粉末连接剂，液体酚醛树脂作共同固化剂，二者能使收缩结构层与环氧粘贴剂结合紧密，聚酰亚胺粉末能够使收缩结构层与封层的芳香族聚酰亚胺树脂结合紧密，从而大大提高各层之间的结合力，使防腐结构更加稳定。

3.本发明所采用的芳香族聚酰亚胺树脂封层具有极好的耐高温性，其热分解温度高达600℃，是目前市场上其他树脂所不能比拟的，能够大大提高现有烟囱涂层的高温防腐性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中标记为：1-烟囱钢内壁、2-粘结层、3-收缩结构层、31-蜂窝网层、32-封层、311-蜂窝网、312-共混物、4-顶涂层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种钢烟囱内壁防腐结构，由外向内依次包括涂覆在烟囱钢内壁1表面的粘结层2、粘附在粘结层2上的收缩结构层3以及涂覆于收缩结构层3表面的顶涂层4；

所述粘结层2为环氧粘结剂，所述粘结层2的厚度为3mm；

所述收缩结构层3包括蜂窝网311层31和封层32，所述蜂窝网311层31为填充有环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂的共混物312的蜂窝网311，所述共混物312的混合比例是环氧树脂粉末：聚酰亚胺粉末：液体酚醛树脂为3:3:4(重量)，所述蜂窝网311的厚度为75mm，所述封层32涂覆于蜂窝网311层31的表面，所述封层32为芳香族聚酰亚胺树脂，所述封层32的厚度为1mm；

所述顶涂层4为芳香族聚酰亚胺树脂，所述顶涂层4的厚度为4mm；

所述烟囱钢内壁1的材质为Q235B型钢。

上述钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)烟囱钢内壁1表面的预处理：首先对烟囱钢内壁1表面进行喷砂打磨除锈，然后对其先进行碱洗出油，再进行酸洗刻蚀，最后水洗，所述喷砂、碱洗、酸洗、水洗的具体步骤均可采取本领域技术人员常用技术手段；

(2)制备填充用共混物312：将环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂按照3:3:4(重量)的比例混合形成粘度为35 Pa.s的共混物312；

(3)填充蜂窝网311：将所述步骤(2)中制得的共混物312注入厚度为75mm的不锈钢材质的蜂窝网311的网孔中进行固化，其固化温度为100℃，固化时间为3h，固化完成后即形成蜂窝网层31；

(4)制作收缩结构层3：在所述步骤(3)中制得的蜂窝网层31的表面涂刷厚度为1mm的芳香族聚酰亚胺树脂封层32，并以200℃的固化温度进行固化，固化完成后即得到收缩结构层3；

(5)固化收缩结构层3：在所述步骤(1)中清洁过的烟囱钢内壁1表面涂刷厚度为3mm的环氧粘结剂形成粘结层2，在所述环氧粘结剂固化之前，利用环氧粘结剂的粘性将步骤(4)中所得的收缩结构层3与烟囱钢内壁1进行连接固化；

(6)涂刷顶涂层4：待所述步骤(5)中的收缩结构层3与烟囱钢内壁1连接固化之后，在收缩结构层3表面涂刷厚度为4mm的芳香族聚酰亚胺树脂顶涂层4，所述顶涂层4固化后，即完成钢烟囱内壁防腐结构的施工。

实施例2

一种钢烟囱内壁防腐结构，由外向内依次包括涂覆在烟囱钢内壁1表面的粘结层2、粘附在粘结层2上的收缩结构层3以及涂覆于收缩结构层3表面的顶涂层4；

所述粘结层2为环氧粘结剂，所述粘结层2的厚度为2mm；

所述收缩结构层3包括蜂窝网311层31和封层32，所述蜂窝网311层31为填充有环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂的共混物312的蜂窝网311，所述共混物312的混合比例是环氧树脂粉末：聚酰亚胺粉末：液体酚醛树脂为1:5:4(重量)，所述蜂窝网311的厚度为60mm，所述封层32涂覆于蜂窝网311层31的表面，所述封层32为芳香族聚酰亚胺树脂，所述封层32的厚度为2mm；

所述顶涂层4为芳香族聚酰亚胺树脂，所述顶涂层4的厚度为3mm；

所述烟囱钢内壁1的材质为Q235B型钢。

上述钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)烟囱钢内壁1表面的预处理：首先对烟囱钢内壁1表面进行喷砂打磨除锈，然后对其先进行碱洗出油，再进行酸洗刻蚀，最后水洗，所述喷砂、碱洗、酸洗、水洗的具体步骤均可采取本领域技术人员常用技术手段；

(2)制备填充用共混物312：将环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂按照1:5:4(重量)的比例混合形成粘度为50 Pa.s的共混物312；

(3)填充蜂窝网311：将所述步骤(2)中制得的共混物312注入厚度为60mm的不锈钢材质的蜂窝网311的网孔中进行固化，其固化温度为100℃，固化时间为3h，固化完成后即形成蜂窝网层31；

(4)制作收缩结构层3：在所述步骤(3)中制得的蜂窝网层31的表面涂刷厚度为2mm的芳香族聚酰亚胺树脂封层32，并以200℃的固化温度进行固化，固化完成后即得到收缩结构层3；

(5)固化收缩结构层3：在所述步骤(1)中清洁过的烟囱钢内壁1表面涂刷厚度为2mm的环氧粘结剂形成粘结层2，在所述环氧粘结剂固化之前，利用环氧粘结剂的粘性将步骤(4)中所得的收缩结构层3与烟囱钢内壁1进行连接固化；

(6)涂刷顶涂层4：待所述步骤(5)中的收缩结构层3与烟囱钢内壁1连接固化之后，在收缩结构层3表面涂刷厚度为3mm的芳香族聚酰亚胺树脂顶涂层4，所述顶涂层4固化后，即完成钢烟囱内壁防腐结构的施工。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，由外向内依次包括涂覆在烟囱钢内壁(1)表面的粘结层(2)、粘附在粘结层(2)上的收缩结构层(3)以及涂覆于收缩结构层(3)表面的顶涂层(4)；

所述收缩结构层(3)包括蜂窝网层(31)和封层(32)，所述蜂窝网层(31)为填充有环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂的共混物(312)的蜂窝网(311)，所述共混物(312)的混合比例是环氧树脂粉末：聚酰亚胺粉末：液体酚醛树脂为3:3:4～1:5:4(重量)，所述封层(32)涂覆于蜂窝网层(31)的表面。

2.根据权利要求1所述的一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，所述粘结层(2)为环氧粘结剂，所述粘结层(2)的厚度为2～5mm。

3.根据权利要求1所述的一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，所述蜂窝网(311)的厚度为50～100mm，所述封层(32)为芳香族聚酰亚胺树脂，所述封层(32)的厚度为1～2mm。

4.根据权利要求1所述的一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，所述顶涂层(4)为芳香族聚酰亚胺树脂，所述顶涂层(4)的厚度为3～5mm。

5.根据权利要求1所述的一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，所述烟囱钢内壁(1)的材质为Q235B型钢。

6.根据权利要求3所述的一种钢烟囱内壁防腐结构，其特征在于，所述蜂窝网(311)的材质为不锈钢、钛钢、玻璃钢、酚醛树脂或玻璃纤维中的一种。

7.一种钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备填充用共混物(312)：将环氧树脂粉末、聚酰亚胺粉末和液体酚醛树脂按照3:3:4～1:5:4(重量)的比例混合形成共混物(312)；

(2)填充蜂窝网(311)：将所述步骤(1)中制得的共混物(312)注入厚度为50～100mm的蜂窝网(311)的网孔中，固化后，即形成蜂窝网层(31)；

(3)制作收缩结构层(3)：在所述步骤(2)中制得的蜂窝网层(31)的表面涂刷厚度为1～2mm的芳香族聚酰亚胺树脂封层(32)，固化后，即得到收缩结构层(3)；

(4)固化收缩结构层(3)：在经过预处理的烟囱钢内壁(1)表面涂刷厚度为2～5mm的环氧粘结剂形成粘结层(2)，在所述环氧粘结剂固化之前，利用环氧粘结剂的粘性将步骤(3)中所得的收缩结构层(3)与烟囱钢内壁(1)进行连接固化；

(5)涂刷顶涂层(4)：待所述步骤(4)中的收缩结构层(3)与烟囱钢内壁(1)连接固化之后，在收缩结构层(3)表面涂刷厚度为3～5mm的芳香族聚酰亚胺树脂顶涂层(4)，所述顶涂层(4)固化后，即完成钢烟囱内壁防腐结构的施工。

8.根据权利要求7所述的一种钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(1)中的共混物(312)的粘度为20～50 Pa.s。

9.根据权利要求7所述的一种钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(2)中的固化温度为100℃，固化时间为3h。

10.根据权利要求7所述的一种钢烟囱内壁防腐结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(3)中的固化温度为200℃。