一种金属烟道内部防腐方法.pdf

本发明涉及一种金属烟道内部防腐方法，以柔性石墨板为防腐材料，选用的胶黏剂常温固化，将涂有粘胶剂的柔性石墨板贴装在涂有胶粘剂的金属烟道内表面；填充石墨胶泥；喷涂石墨浆料。该方法铺装快速方便，施工简单，可耐250℃高温，能耐酸腐蚀，适用于各种中性、酸性气体或液体管道，如各种金属烟囱、石油、污水管道等，用在烟道内部防腐。

权利要求书
1.  一种金属烟道防腐方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
1）金属烟道内表面处理，采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内表面铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自然晾干； 
2）贴装柔性石墨板，分别在金属烟道内表面和柔性石墨板涂刷一层胶黏剂，再将涂有胶黏剂的柔性石墨板粘贴在金属烟道内表面，25℃固化0.5-1h，柔性石墨板间连接处留有1-2mm的缝隙；
3）填充石墨胶泥，将石墨胶泥填充到柔性石墨板接头处的缝隙中，25℃固化0.5-1h；
喷涂石墨浆料，采取高压无气喷涂方式在柔性石墨板表面喷涂一层石墨浆料，25℃固化1-2h；
重复步骤2）、3）、4）n次，贴装n层柔性石墨板，同时逐层增加石墨浆料厚度。

2.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤1）碱清洗液包括氢氧化钠、磷酸三钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠一种或多种。

3.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤2）中的胶黏剂为环氧树脂、水性聚氨酯、聚氯乙烯、聚氧乙烯醚中的一种或多种。

4.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤2）金属烟道内表面及柔性石墨板涂刷的胶黏剂胶层厚度为0.05mm~0.10mm。

5.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤2）中所述的柔性石墨板是由硫含量<800ppm、氯含量<20ppm的膨胀石墨压制而成，所述的柔性石墨板尺寸不超过1m×1m、密度>1.6g/cm3、厚度<3mm。

6.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤3）所述的石墨胶泥为开姆洛克胶粘剂与鳞片石墨粉按1:1~1:3的比例混合配制而成。

7.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤4）中所述的石墨浆料为改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1~5:1的比例配制而成，石墨浆料的厚度<0.025mm，所述的鳞片石墨粉过100~300目。

8.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤4）高压无气喷涂的气压为0.3~2MPa，喷射距离为300mm~400mm，喷嘴直径为0.15mm~ 0.22mm。

9.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，步骤5）中n≥2，逐层增加石墨浆料厚度，每层增加的厚度<0.0001mm。

10.  根据权利要求1所述的一种金属烟道防腐方法，其特征在于，贴装两层或两层以上柔性石墨板时，上下两层柔性石墨板接头处相互错开，且下一层柔性石墨板封住上一层接头。

说明书一种金属烟道内部防腐方法
技术领域
本发明为一种金属烟道防腐方法，属于金属防腐技术领域，适用于烟道内壁高温和稀酸腐蚀性环境。 
背景技术
在垃圾焚烧过程中所产生的高温烟气（150℃-200℃）需通过金属烟道排出，高温烟气主要组成为HCl、HF、SO2、NOx、CO等，与某些化学介质相遇，产生稀硫酸、硫酸盐或其它化合物，具有极强的腐蚀性，给金属烟道带来了露点腐蚀问题。因此，如何防止上述高温酸性烟气对金属烟道腐蚀已成为关键性技术难题。 
目前金属防腐主要有电化学防腐和涂层防腐。电化学防腐原理是用直流电改变被保护的金属电位，从而使腐蚀减缓或停止。目前主要有外电源阴极保护法、牺牲阳极阴极保护法，前者由于需要长期通电流，其工作装置较为麻烦，后者需要牺牲其它金属，且需及时更换。防腐涂层可以分为聚乙烯防腐涂层、聚氨酯防腐涂层、鳞片胶泥涂层涂层等，聚乙烯防腐涂层一般由底层环氧树脂粉末、中层粘胶剂和面层聚乙烯组成，其使用温度一般不超过55℃，喷涂操作时工艺参数调整不当或涂覆时若空气进入，则极易出现分层现象，导致层间剥离。内壁涂覆聚氨酯之前需将金属管道预热到60-80℃，这对于大尺寸管道，施工有难度，此外，聚氨酯防腐涂层的使用温度为109℃，低于高温烟气温度。目前在高温烟气防腐方面，鳞片胶泥涂层应用最为广泛，根据树脂基体基材不同，鳞片胶泥可分环氧树脂鳞片胶泥和乙烯基脂鳞片胶泥，相对而言，乙烯基脂鳞片胶泥的综合性能包括耐腐蚀性能和耐温性能均优于环氧树脂鳞片胶泥。鳞片胶泥涂层一般由五层组成，即底层、胶泥层、玻纤增强层、胶泥层和面涂层。鳞片胶泥含有10%~40%片径不等的玻璃鳞片，胶泥在施工完毕后，扁平型的玻璃鳞片在树脂连续相中呈平行重叠排列，从而形成致密的防渗透结构，腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透必须经过无数条曲折的途径，因此在一定厚度的耐腐蚀层中，腐蚀渗透距离大大延长，相当于有效地增加了防腐蚀层的厚度。总的来说，鳞片胶泥施工过程复杂，难度较大，难以避免针孔、气泡缺陷产生，当高温烟气以10~20m/s的速度高速穿过烟道时，鳞片胶泥涂层易剥离。 
为了克服上述防腐涂层耐热性不佳、施工工艺复杂等问题，本发明提出一种金属烟道防腐方法，它具有良好的耐高温、耐酸能力，同时施工简单易行、常温（25℃）固化。 
发明内容
本发明提供了一种金属烟道防腐方法，利用柔性石墨板耐高温（可以承受450℃高温）、耐酸碱、对气体、液体介质具有优良的不渗透性等特性，将其快速贴装在金属烟道内，并用石墨胶泥填充柔性石墨板间接头缝隙，在其表面喷涂一定厚度的石墨浆料，保证整个防腐涂层具有良好的气密性和抗高温烟气冲刷能力。 
本发明具体内容包括： 
（1） 金属烟道内表面处理：清理锈蚀与附着物，保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自然晾干，碱清洗液包括氢氧化钠、磷酸三钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠一种或多种。
（2） 贴装柔性石墨板： 
（3） 分别在金属烟道内表面和柔性石墨板涂刷一层胶黏剂，再将涂有胶黏剂的柔性石墨板粘贴在金属烟道内表面，25℃固化0.5-1h，柔性石墨板间连接处留有1-2mm的缝隙，便于填充石墨胶泥；
所述的胶黏剂为环氧树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚氧乙烯醚中的一种或多种。
所述的柔性石墨板是由硫含量<800ppm、氯含量<20ppm的膨胀石墨压制而成，所述的柔性石墨板尺寸不超过1m×1m、密度>1.6g/cm3、厚度<3mm。 
（4） 用开姆洛克胶粘剂与100~300目的鳞片石墨粉以1:1~1:3的比配制石墨胶泥，然后用刮刀将石墨胶泥填充在柔性石墨板粘接接头处，注意胶泥与柔性石墨板平齐，25℃固化0.5-1h。 
（5） 用环氧改性有机硅树脂与100~300目的鳞片石墨粉按3:1~5:1的比例配制石墨浆料，然后将石墨浆料采用高压无气方式喷涂在柔性石墨板表面，高压无气喷涂方式中使用气压为0.3~2MPa，喷射距离为300mm~400mm，喷嘴直径为0.15mm~0.22mm。喷涂厚度不大于0.025mm，25℃下放置1-2h，使其固化。 
（6） 根据需要，重复上述（2）、（3）、（4）n次，贴装n层柔性石墨板，同时逐层增加石墨浆料厚度，每层厚度<0.0001mm，上下两层柔性石墨板接头处相互错开，且下一层柔性石墨板封住上一层接头。 
本发明提供一种金属管道内部防腐方法，具有以下优点： 
1.        耐高温：长期耐220℃高温，短期250℃的环境温度中使用；
2.        隔热：平面层方向的热传导率比厚度方向大28倍，在厚度方向传热较少，减少了对金属管的热传递，能有效隔热，减弱胶黏剂老化，从而延长胶黏剂的使用寿命；
3.        防渗透性：大密度的柔性石墨板对气体、液体介质具有优良的不渗透性，每层石墨胶泥能起到隔绝作用；
4.        耐酸性：保护层能经受HCl、HF、SO2、NOx、CO等气体在高温下的长期腐蚀；
5.        抗烟气冲刷：表层石墨浆料能耐高速烟气冲刷；
6.        工艺性较好：快速贴装、常温固化、施工简单。
附图说明
图1为金属烟道内部结构示意图，其中，1. 金属烟道内表面，2.柔性石墨，3.粘胶剂，4.石墨浆料。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。图1中，1. 金属烟道内表面，2.柔性石墨，3.粘胶剂，4.石墨浆料。 
实施例 1
1.        施工前将金属烟道内表面上进行清理，使之保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自碱清洗液包括氢氧化钠、磷酸三钠以质量比为1:1混合。喷射压力为0.1~0.2Mpa，时间为1.5~3分钟，自然晾干。
2.        利用硫含量500ppm、氯含量15ppm的膨胀石墨通过滚压成形制备板厚为2mm、密度为1.6g/cm3的柔性石墨板，将其裁剪成1m×1m的尺寸。 
3.        在金属烟道内壁和柔性石墨板表面涂刷一层厚度为0.05mm的TH896W-30型环氧树脂耐高温胶黏剂，使用前用热水浸泡，增加胶粘剂流动性；将涂有胶黏剂的柔性石墨板均匀地贴装到金属烟道内表面上，并用橡皮锤敲打加压，然后在25℃下固化1h。柔性石墨板接头处空出2mm宽的缝隙，便于涂封石墨胶泥。 
4.        将开姆洛克205与300目的鳞片石墨粉以1:2的比例混合均匀配制成石墨胶泥，然后以刮涂的方式将石墨胶泥填充在柔性石墨板接头处缝隙中，封口与柔性石墨板平齐，25℃固化1h。 
5.        将改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1的比例混合均匀配制成石墨浆料，然后采用高压无气方式将石墨浆料喷涂在柔性石墨板表面，其中气压为0.5MPa、喷射距离为200mm、喷嘴直径为0.10mm、喷涂厚度为20μm，25℃干燥固化2h。 
6         重复3、4、5 5次，每层增加石墨浆料厚度<0.0004mm。 
  [0021]实施例 2
1.       施工前将金属烟道内表面上进行清理，使之保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自碱清洗液包括氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠以质量比为1:2:1混合。喷射压力为0.1~0.2Mpa，时间为1.5~3分钟，自然晾干。
2.       利用硫含量500ppm、氯含量15ppm的膨胀石墨通过滚压成形制备板厚为2mm、密度为1.6g/cm3的柔性石墨板，将其裁剪成1m×1m的尺寸。 
3.       在金属烟道内壁和柔性石墨板表面涂刷一层厚度为0.05mm的水性聚氨酯胶黏剂，使用前用热水浸泡，增加胶粘剂流动性；将涂有胶黏剂的柔性石墨板均匀地贴装到金属烟道内表面上，并用橡皮锤敲打加压，然后在25℃下固化1h。柔性石墨板接头处空出2mm宽的缝隙，便于涂封石墨胶泥。 
4.       将开姆洛克213与300目的鳞片石墨粉以1:2的比例混合均匀配制成石墨胶泥，然后以刮涂的方式将石墨胶泥填充在柔性石墨板接头处缝隙中，封口与柔性石墨板平齐，25℃固化1h。 
5.       将改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1的比例混合均匀配制成石墨浆料，然后采用高压无气方式将石墨浆料喷涂在柔性石墨板表面，其中气压为0.5MPa、喷射距离为200mm、喷嘴直径为0.10mm、喷涂厚度为20μm，25℃干燥固化2h。 
6.        重复3、4、5 8次，每层增加石墨浆料厚度<0.0005mm。 
实施例 3
1.       施工前将金属烟道内表面上进行清理，使之保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自碱清洗液包括硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠以3:2:1的质量比混合。喷射压力为0.1~0.2Mpa，时间为1.5~3分钟，自然晾干。
2.       利用硫含量500ppm、氯含量15ppm的膨胀石墨通过滚压成形制备板厚为2mm、密度为1.6g/cm3的柔性石墨板，将其裁剪成1m×1m的尺寸。 
3.       在金属烟道内壁和柔性石墨板表面涂刷一层厚度为0.05mm的聚氧乙烯醚耐高温胶黏剂，使用前用热水浸泡，增加胶粘剂流动性；将涂有胶黏剂的柔性石墨板均匀地贴装到金属烟道内表面上，并用橡皮锤敲打加压，然后在25℃下固化1h。柔性石墨板接头处空出2mm宽的缝隙，便于涂封石墨胶泥。 
4.       将开姆洛克219与300目的鳞片石墨粉以1:2的比例混合均匀配制成石墨胶泥，然后以刮涂的方式将石墨胶泥填充在柔性石墨板接头处缝隙中，封口与柔性石墨板平齐，25℃固化1h。 
5.       将改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1的比例混合均匀配制成石墨浆料，然后采用高压无气方式将石墨浆料喷涂在柔性石墨板表面，其中气压为0.5MPa、喷射距离为200mm、喷嘴直径为0.10mm、喷涂厚度为20μm，25℃干燥固化2h。 
6.        重复3、4、5 10次，每层增加石墨浆料厚度<0.0001mm。 
实施例4
1.       施工前将金属烟道内表面上进行清理，使之保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自碱清洗液包括磷酸三钠、硅酸钠、硫酸钠以质量比为5:1:0.5混合。喷射压力为0.1~0.2Mpa，时间为1.5~3分钟，自然晾干。
2.       利用硫含量500ppm、氯含量15ppm的膨胀石墨通过滚压成形制备板厚为2mm、密度为1.6g/cm3的柔性石墨板，将其裁剪成1m×1m的尺寸。 
3.       在金属烟道内壁和柔性石墨板表面涂刷一层厚度为0.05mm的环氧树脂与聚氧乙烯醚以质量比为2.3:3.5混合制得耐高温胶黏剂，使用前用热水浸泡，增加胶粘剂流动性；将涂有胶黏剂的柔性石墨板均匀地贴装到金属烟道内表面上，并用橡皮锤敲打加压，然后在25℃下固化1h。柔性石墨板接头处空出2mm宽的缝隙，便于涂封石墨胶泥。 
4.       将开姆洛克220与300目的鳞片石墨粉以1:2的比例混合均匀配制成石墨胶泥，然后以刮涂的方式将石墨胶泥填充在柔性石墨板接头处缝隙中，封口与柔性石墨板平齐，25℃固化1h。 
5.       将改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1的比例混合均匀配制成石墨浆料，然后采用高压无气方式将石墨浆料喷涂在柔性石墨板表面，其中气压为0.5MPa、喷射距离为200mm、喷嘴直径为0.10mm、喷涂厚度为20μm，25℃干燥固化2h。 
6.        重复3、4、512次，每层增加石墨浆料厚度<0.0002mm。 
实施例5
1.       施工前将金属烟道内表面上进行清理，使之保持洁净、干燥、无油。采取人工打磨和机械喷砂相结合的方式除去金属烟道内铁锈，将碱清洗液喷射到金属烟道内表面除去其上油脂，自碱清洗液包括硅酸钠、硫酸钠以质量比为4:1混合。喷射压力为0.1~0.2Mpa，时间为1.5~3分钟，自然晾干。
2.       利用硫含量500ppm、氯含量15ppm的膨胀石墨通过滚压成形制备板厚为2mm、密度为1.6g/cm3的柔性石墨板，将其裁剪成1m×1m的尺寸。 
3.       在金属烟道内壁和柔性石墨板表面涂刷一层厚度为0.05mm的环氧树脂与聚氨酯以质量比为4.7:1.8混合制得耐高温胶黏剂，使用前用热水浸泡，增加胶粘剂流动性；将涂有胶黏剂的柔性石墨板均匀地贴装到金属烟道内表面上，并用橡皮锤敲打加压，然后在25℃下固化1h。柔性石墨板接头处空出2mm宽的缝隙，便于涂封石墨胶泥。 
4.       将开姆洛克205与300目的鳞片石墨粉以1:2的比例混合均匀配制成石墨胶泥，然后以刮涂的方式将石墨胶泥填充在柔性石墨板接头处缝隙中，封口与柔性石墨板平齐，25℃固化1h。 
5.       将改性有机硅环氧树脂与鳞片石墨粉按3:1的比例混合均匀配制成石墨浆料，然后采用高压无气方式将石墨浆料喷涂在柔性石墨板表面，其中气压为0.5MPa、喷射距离为200mm、喷嘴直径为0.10mm、喷涂厚度为20μm，25℃干燥固化2h。 
6. 重复3、4、5 2次，每层增加石墨浆料厚度<0.0007mm。