光固化纳米防腐卷材片材在锅炉烟道及烟囱衬里防腐改造工程上的应用
一、工程概况
工程名称：吉林XX化纤股份有限公司2×75t/h锅炉烟道及烟囱衬里防腐改造工程
建设单位：吉林XX化纤股份有限公司
施工单位：吉林省XX建设有限公司
材料供应商：江苏盈韧新材料科技有限公司
施工地点：吉林省吉林市
施工周期：15天（2021.09.25-2021.10.10）
人员配备：
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名称 |
人数 |
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项目经理 |
1 |
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技术负责人 |
1 |
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施工员（含安全员、资料员） |
12 |
工程范围：混凝土烟囱光固化纳米片材衬里防腐工程。
钢筋混凝土烟囱一座，使用年限已过30年，高度100m，底部外直径8m，顶部外直径3.5m，内壁为耐火砖材料，排放物质为经过脱硫塔处理后的废气和水蒸气，具有一定的腐蚀性。该项目采用光固化纳米片材防腐，厚度为2760um，内部防腐面积约为2000㎡，防腐面积根据设计图纸核算，从底部积灰平台至烟囱顶部上沿。防腐范围除烟囱外还包括混凝土烟道及碳钢+玻璃鳞片净烟道结合部分。
工作范围包括防腐面的按照图纸要求进行基材处理、烟囱内壁光固化纳米片材铺贴、底漆及面漆涂装、施工所需脚手架搭设、吊篮、安全设施布置等。
技术指标要求：
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技术指标 |
检测方法 |
标准值 |
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抗疲劳性能（测试10万次） |
GB/T 35465.3-2017 |
未破坏 |
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简支梁无缺口冲击强度，kJ/m2 |
GB/T 1451-2005 |
≥28 |
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拉伸强度，MPa |
GB/T 1447-2005 |
≥60 |
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弯曲强度，MPa |
GB/T 1449-2005 |
≥110 |
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压缩强度，MPa |
GB/T 1448-2005 |
≥160 |
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巴氏硬度 |
GB/T 3854-2017 |
≥35 |
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耐磨性（750g/500r），g |
GB/T 1768-2006 |
≤0.04 |
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耐温性（160℃，168h） |
GB/T 7141-2008 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
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耐瞬间高温(200℃，1h) |
GB/T 7141-2008 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
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抗热震性（耐急冷急热性） （120℃→20℃→120℃，5次） |
Q/NMEG005-2019 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
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耐酸性(70%H2SO4，23℃，168h) |
GB/T 3857-2017 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
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耐酸性(30%HCl，23℃，168h) |
GB/T 3857-2017 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
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耐混合酸性（模拟烟囱酸露）【80℃,10%H2SO4，0.5%HCl，0.5%HNO3，0.5%HF】 |
GB/T 3857-2017 |
无裂缝、无起皮、无分层、无起泡现象 |
该项目整体外观 该项目内部结构
二、施工过程
(一)施工准备阶段（1-2天）
1、内壁表面积灰处理
清理基面的破损、渣块、起壳、疏松、凸起部分直至达到坚固密实层，并使表面平整;加强空气流通，使基层深20mm厚度内含水率不大于15%;使用高压水枪将积灰冲刷干净，处理后表面清洁干燥，无灰尘、油污及其它化学介质。
烟囱内壁（除尘前） 烟囱内壁（除尘后）
2、搭设升降平台
采用圆柱形可升降平台，平台可向中心调节收缩，以适应烟囱内径变化。施工人员站在升降平台内作业。将紫外线固化灯安装在平台下方，在粘贴片材的同时进行UV固化。
升降平台
（二）实施阶段（12-13天）
1、涂刷纳米底涂
采用辊涂进行纳米底涂施工（底涂施工完毕，以基材表面会形成一层有光泽的涂膜为准），标准用量0.15kg/㎡×2道，固化剂加量2.0%-6.0%（随温度下降而递增），干膜厚度≈75um×2。
底涂施工后
2、光固化腻子找平
在底涂施工后，使用光固化腻子进行修补和找平，待修补层固化后表面打磨平整，使整个内壁达到光滑平整的标准，以确保片材粘贴的质量。
3、涂刷界面胶
涂刷光固化界面胶，每次涂刷高度为1.1~1.2m，长度为烟囱内径一圈。涂刷界面胶可以更好的排出片材与基层之间的气泡，提高防腐性能。涂刷完成后进入粘贴光固化片材的工序。
4、粘贴光固化片材
光固化防腐片材在工厂预制好，宽为1030mm，长度为1500 mm，采用片状平铺包装，避免折痕以及流胶。
将裁片材粘贴面薄膜一边揭开一边与界面胶粘贴，均匀用力，使卷材尽量与界面胶完全紧密贴合，可使用滚轴进行压实和排泡处理，粘贴好的片材应光滑紧实，气泡少。
粘贴光固化防腐纳米片材
搭接处施工：搭接时揭开上层薄膜（不低于50mm），将片材搭接在一起，盖回揭开的上层薄膜并压紧（可使用工具滚压）使搭接处截面圆弧平滑过渡。搭接长度≥50mm，应错开相邻段间搭接口，使其不在同一直线上，以防止多重搭接。
光固化纳米防腐片材粘贴效果
5、UV固化
采用紫外灯照射固化，使片材彻底固化，随后撕下表面膜。固化时间取决于紫外线照度，一般条件下，UVA照度为2.0mW/cm2的条件下，固化需要35分钟。以硬度为检验依据。
6、螺栓固定
在每片材料上钉入一个不锈钢膨胀螺栓，使其固定在烟囱内壁，防止片材起鼓脱落。
7、涂刷面涂
在粘贴固化完成的片材上涂刷密封涂层，施工时将纳米密封涂层与适当比例的固化剂混合均匀后采用滚筒涂刷一道，注意补口位置和搭接口位置涂层均匀分布。
面涂完成后效果
（三）检查验收（1天）
施工自检项目为：外观、尺寸、空鼓率、巴氏硬度，不合格的地方返工处理。
施工方验收，按照施工技术要求进行验收，本次施工各项指标合格。
三、光固化纳米片材在该项目应用分析
目前，在烟囱、脱硫塔等领域常用的防腐材料为玻璃鳞片胶泥、环氧玻璃钢等，本次施工采用的光固化纳米防腐片材，相比同类产品各方面均有不同程度的提升。
（一）防腐性能分析
本次施工的光固化防腐片材，采用乙烯基树脂作为原料，防腐性能优异，对比同类施工材料玻璃鳞片胶泥、环氧玻璃钢等性能更佳，预期防腐寿命可达30年以上，对比当前烟囱防腐3~5年的防腐寿命，性能大大提高。
（二）施工便捷性分析
本次施工周期为15天，在人数相同的情况下，玻璃鳞片胶泥和环氧玻璃钢施工周期分别为25天和30天，施工速度大大加快。
另外，采用光固化纳米防腐片材，无粉尘，刺激性气味较小，工人施工接受度高。
（三）成本分析
综合考虑施工成本（包含材料成本），采用光固化纳米防腐片材与环氧玻璃钢持平，低于玻璃鳞片胶泥施工。
（四）其他优点
光固化纳米防腐片材采用方格玻纤布作为基材，材料整体性好，不会出现局部脱落的情况。
另外，采用了不锈钢钉加固方法，与烟囱内壁牢固结合，不会出现整体脱落的现象。
四、总结
我国烟囱及脱硫塔防腐市场规模巨大，但当前主要采取的环氧玻璃钢、玻璃鳞片胶泥施工均存在不同程度的问题。我公司本次施工很好地解决了这些问题，并创造性的提出了一些施工方法，为此类工程项目提供了很好的解决方案。作为一个成功案例，可以大面积向类似工程进行推广。
