
烟囱内防腐的核心需求是抵御高温、酸碱烟气、冷凝液腐蚀、热冲击及粉尘磨损,其工况比化工储罐、水池更苛刻(如脱硫后湿烟囱的 “酸露点腐蚀”、启停炉温差冲击),材料选型需紧扣 “耐温上限、耐介质类型、抗渗透、抗热震” 四大关键指标。以下是主流防腐材料的选型指南、施工要点及场景适配方案:
不同类型烟囱的腐蚀环境差异极大,需先定位场景:
玻璃鳞片胶泥是烟囱内防腐的 “主流方案”,以树脂为基体,混入微米级玻璃鳞片(形成 “迷宫式” 抗渗结构),耐酸、抗渗透、抗热震性能均衡,适用于 90% 以上的脱硫湿烟囱。
- 分类与适用场景:
- 关键性能:
- 抗渗透:鳞片层层叠加,介质渗透路径延长 10 倍以上,渗透率≤10⁻¹¹cm/s;
- 附着力:混凝土基底≥2.0MPa,钢基底≥3.0MPa;
- 施工厚度:2.0-3.0mm(双层涂抹),腐蚀严重场景可增至 4.0mm。
- 优缺点:
- 优点:性价比高、施工成熟、适配性强(混凝土 / 钢烟囱均可);
- 缺点:耐强氧化性介质(如浓硝酸)较弱,表面需避免尖锐物体划伤。
延续水池 / 储罐的玻璃钢体系,但针对烟囱工况优化了耐温性和抗热震性,适用于形状复杂(如异形烟道、法兰接口多)、需要整体无缝防腐的场景。
- 材料组合:
- 树脂:优先选耐温型乙烯基酯树脂(180℃)或酚醛树脂(280℃);
- 增强材料:无碱玻璃纤维表面毡(内衬层,树脂含量≥75%)+ 方格布(结构层,树脂含量 40-50%);
- 适用场景:小型钢烟囱、异形烟道、烟囱接管 / 法兰等关键部位的加强防腐;
- 施工要点:
- 钢基底需喷砂除锈(Sa2.5 级),涂刷环氧底漆后再衬玻璃钢;
- 整体成型无接缝,阴阳角做 R≥50mm 圆角 + 加强层(宽度≥200mm);
- 总厚度:内衬层 2-3mm + 结构层 3-5mm,总厚度 5-8mm。
- 优缺点:
- 优点:无缝抗渗、整体性强、抗腐蚀均匀;
- 缺点:高温下(>200℃)易老化,重量比鳞片胶泥大,需考虑烟囱承重。
聚脲是 “反应型弹性涂层”,由异氰酸酯与胺类快速反应成型,无溶剂、固化快(几秒凝胶,1 小时可上人),抗冲击、抗拉伸、抗腐蚀性能优异,适用于要求快速投产或振动 / 变形较大的烟囱。
- 分类与适用场景:
- 关键性能:
- 抗腐蚀:耐 H₂SO₄(≤15%)、HCl(≤10%),无针孔;
- 施工厚度:1.5-2.0mm(单层喷涂),效率是鳞片胶泥的 3 倍;
- 优缺点:
- 优点:施工快、抗冲击、适应基底轻微变形;
- 缺点:耐强氧化性介质一般,价格比鳞片胶泥高 30-50%,需专业喷涂设备。
传统但可靠的方案,适用于高温(>300℃)或强腐蚀(如垃圾焚烧含 HF)场景,通过 “砖体物理隔离 + 胶泥密封” 实现防腐。
- 材料组合:
- 砖体:耐酸砖(硅质 / 粘土质,耐温≤400℃)、刚玉砖(耐温≤800℃,耐磨);
- 胶泥:酚醛树脂胶泥(耐酸 + 耐高温)、乙烯基酯胶泥(中温强酸);
- 适用场景:未脱硫高温干烟囱(如工业锅炉 300-400℃)、垃圾焚烧烟囱(含 HF)、化工高温废气烟囱;
- 施工要点:
- 砖缝宽度≤3mm,胶泥饱满无空洞;
- 烟囱内壁找平后砌筑,避免砖体突出导致烟气涡流磨损;
- 优缺点:
- 优点:耐高温、耐强腐蚀、寿命长(15-20 年);
- 缺点:重量大(需烟囱承重达标)、施工周期长、成本高。
氟塑料(PTFE/FEP/PFA)具有 “几乎耐所有化学介质” 的特性,适用于极端强腐蚀(如含浓酸、氟化物)场景,但成本极高,仅在特殊工况使用。
- 适用场景:垃圾焚烧烟囱(含 HF)、化工烟囱(含浓酸 / 有机溶剂);
- 施工方式:钢烟囱内壁焊接骨架,衬里氟塑料板(热压贴合),接缝热焊接密封;
- 优缺点:
- 优点:耐强腐蚀、耐温(PTFE 耐温 260℃)、不粘污;
- 缺点:价格昂贵(是鳞片胶泥的 5-8 倍)、热膨胀系数与钢 / 混凝土不匹配,需预留伸缩缝。
采用等离子喷涂技术,将陶瓷粉末(Al₂O₃、ZrO₂)喷涂在钢烟囱内壁,形成致密耐磨防腐层,适用于高温 + 粉尘磨损严重的场景。
- 适用场景:未脱硫高温干烟囱(200-600℃)、含高浓度粉尘的工业烟囱;
- 关键性能:耐温≤600℃,硬度≥HRC60(耐磨),附着力≥50MPa;
- 优缺点:
- 优点:耐高温、耐磨、寿命长;
- 缺点:价格高、喷涂设备要求高,不适用于混凝土烟囱。
烟囱是垂直结构,施工难度高于水池 / 储罐,需重点控制以下环节:
- 混凝土烟囱:
- 强度≥C30,表面平整(平整度误差≤5mm/2m),无疏松、起砂;
- 含水率≤6%(避免涂层起泡),阴阳角打磨成 R≥50mm 圆角;
- 裂缝处理:>0.3mm 裂缝开槽(V 型)→ 环氧砂浆填充→ 打磨平整。
- 钢烟囱:
- 喷砂除锈至 Sa2.5 级,表面粗糙度 Ra 40-70μm;
- 涂刷环氧底漆(厚度 30-50μm),固化后再施工防腐层(防止钢基锈蚀)。
- 温度:10-35℃(鳞片胶泥 / 玻璃钢)、5-40℃(聚脲),低于 10℃需加热保温;
- 湿度:≤85%,避免雨天、大风天施工(尤其是高空作业);
- 通风:室内 / 密闭烟囱需强制通风,防止树脂 / 固化剂挥发气体积聚。
- 烟囱顶部 / 出口:增加 1 层防腐层(厚度 + 0.5mm),并涂耐紫外线面漆(如氟碳漆),防止日晒老化;
- 冷凝液汇集区(烟囱底部):防腐层厚度增加 1.0mm,或采用 “鳞片胶泥 + 玻璃钢” 复合防护,抵御积液浸泡;
- 伸缩缝:预留 10-15mm 伸缩缝,填充弹性密封胶(如聚硫密封胶),再覆盖防腐增强层(宽度≥300mm)。
- 鳞片胶泥:常温固化 72h,固化度≥90%(巴氏硬度≥35HBa);
- 聚脲:喷涂后 1 小时可自检,24 小时后投入使用;
- 缺陷修补:用 5-10 倍放大镜检查针孔,小缺陷用同类型材料局部修补,大缺陷需铲除重新施工。
- 外观:表面平整、无空鼓、无裂缝、无针孔;
- 厚度:涂层测厚仪检测,误差≤±10%;
- 抗渗试验:烟囱满水浸泡 24h(湿烟囱)或淋水试验(干烟囱),无渗漏;
- 附着力:拉开法检测,符合对应材料指标(如鳞片胶泥≥2.0MPa);
- 高温工况额外检测:热冲击试验(-20℃至 150℃循环 3 次,无开裂)。
- 定期检查:每 6 个月检查一次,重点关注底部冷凝液区、顶部出口、接缝处,发现破损及时修补;
- 介质监测:脱硫烟囱定期检测冷凝液 pH 值(正常≥4.5),若 pH<4.5 需调整脱硫工艺,避免强酸腐蚀;
- 清理积灰:定期清理烟囱内粉尘(避免磨损防腐层),禁止用尖锐工具刮擦;
- 老化修复:室外烟囱每 5-8 年补涂一次耐紫外线面漆,延长防腐层寿命。
垃圾焚烧烟囱(含 HF + 高温):
方案 1:氟塑料衬里(PTFE)+ 乙烯基酯鳞片胶泥复合(内层氟塑料抗 HF,外层鳞片胶泥增强附着力);
方案 2:耐酸砖(硅质)+ 酚醛树脂胶泥砌筑(成本比氟塑料低,耐温≤400℃)。
燃煤电厂脱硫湿烟囱(高 Cl⁻+ 热冲击):
耐温型乙烯基酯玻璃鳞片胶泥(厚度 3.0mm)+ 表面胶衣层(0.5mm),阴阳角增设碳纤维增强层,抗热震 + 抗 Cl⁻腐蚀。
未脱硫高温干烟囱(300-400℃):
酚醛玻璃鳞片胶泥(厚度 3.0mm)+ 陶瓷涂层(0.5mm,耐磨),或刚玉砖 + 酚醛胶泥砌筑。
小型市政烟囱(低成本 + 易施工):
环氧玻璃鳞片胶泥(厚度 2.0mm),施工后自然固化 7 天,投入使用。