垃圾发电厂垃圾池防腐措施处理

(整期优先)网络出版时间:2024-03-06
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垃圾发电厂垃圾池防腐措施处理

王申中

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250102

摘要:随着我国城镇化建设不断推进,采取填埋方式处理城镇生活垃圾的压力与日俱增,为减少生活垃圾对环境的污染与侵害,建设节能环保、绿色生态型城镇,近年来我国大力发展生活垃圾焚烧发电厂。因此就国内生活垃圾焚烧发电厂垃圾池渗腐原因作简单介绍,并对渗腐危害及垃圾池防腐措施技术进行综述。

关键词:垃圾发电;防腐设计;防腐处理

垃圾燃烧发电是目前社会发展和环境保护的重要举措,既能通过生活垃圾充分燃烧产生的热能转化为清洁的电力资源,又能减少对环境的污染,同时其充分燃烧后的炉渣为无毒无害的废弃物,可综合循环利用。因此垃圾发电厂垃圾池的防渗防腐施工对垃圾发电厂项目的成败起着关键的作用,若垃圾池防腐措施不到位,其渗滤液渗漏将对环境造成极大的污染,并造成垃圾发电厂停运整改,减少收益增加修复成本。

1垃圾池防腐 

首先是气相物质对垃圾池的腐蚀。垃圾及渗沥液中的有机物能分解并产生多种气体,其成分主要有二氧化碳、甲烷、硫化氢等强腐蚀性气体,这些气体能够使混凝土碱度降低,从而使钢筋失去钝化层使其腐蚀。

其次,垃圾池产生大量渗沥液,渗沥液经过发酵产生有机酸(乙酸、乳酸)等,长期浸泡和垃圾渗沥液中的混凝土酸性腐蚀情况相当严重。还有渗沥液中含有大量的氯离子,氯离子对垃圾池的腐蚀也特别严重,氯离子是一种渗透能力极强的腐蚀介质,它接触钢筋表面时,便会迅速破坏钢筋表面的钝化层,即便在强碱性环境中依然会引起点腐蚀。在氧和水充足的条件下,活化的钢筋表面形成原电池,腐蚀速度可想而知。

2设备腐蚀的防范

目前的防腐技术主要有:开发耐蚀材料、表面防蚀技术、缓蚀技术,电化学保护等。从设计上讲:设备要选用材质适合的金属,增强防腐蚀结构设计的一般原则:

(1)预留腐蚀裕量,避免均匀腐蚀导致的设备失效;

(2)外形结构宜简单,外表面平滑、均匀,避免承载件应力集中;

(3)防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀;

(4)结构设计应减少连接间隙,防止缝隙腐蚀。

(5)为避免电偶腐蚀,同一结构尽可能选用同一种材料或点位接近的材料。

(6)防止冲刷腐蚀的结构设计。

从维护上来讲:石油化工设备的“一脱四注”工作要做好。所谓一“脱”指的是原油脱盐。原油中少量的盐,水解产生氯化氢气体,形成HCl—H2S—H2O腐蚀介质,造成常压塔顶塔盘、冷凝系统的腐蚀。原油脱盐后,减少原油加工过程中氯化氢的生成量,可以减轻腐蚀。

所谓四“注”,指的是在石油化工设备生产中向设备内注碱、注氨、注碱性水、注缓蚀剂四步工艺。

原油注碱的目的主要是使脱盐后残留在原油中的MgCl2、CaCl2变成NaCl。NaCl不易水解,不会产生HCl气体。从而进一步减少氯化氢的生成量,以便有效的控制盐腐蚀。另外也中和部分石油酸和硫化氢,减少它们的腐蚀。

原油脱盐注碱后,常压塔顶冷凝系统仍有残留的5%~10%的氯化氢,造成冷凝区严重的腐蚀。在塔顶注氨,目的是在水蒸气冷凝成液态水之前,氨中和气相中的氯化氢气体,生成氯化铵(NH4Cl),以免生成氯化氢的水溶液。

注氨的产物氯化铵会堵塞设备(塔),注水的目的是溶解氯化铵、防止氯化铵沉积,以免堵塔。

缓蚀剂是能形成膜的有机胺类化合物。这类物质具有表面活性,能物理或化学吸附在金属表面,形成一层抗水性保护膜,遮蔽金属同腐蚀性水相接触,使金属免受腐蚀。

“一脱四注”主要是我国在现今采用较多的防腐技术,现今在石油化工设备领域应用也极为广泛。运用上述方法可以有效减缓石油化工设备生产中各种原料的硫化物等化学物质对设备的腐蚀,提高设备的使用性能。在石油化工设备的生产过程中常常会产生各种含盐物质或氯化物,在石油化工设备生产物质冷凝时就会使得石油化工设备出现较大的腐蚀性风险,因此,做好对于石油化工设备生产过程中的“一脱四注”是十分重要的,需要在石油化工生产过程中加以重视。

耐蚀材料的开发研究是防腐蚀技术进步的突破口,人类各个时期的技术进步无不与其息息相关。耐蚀材料主要分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料。

金属及合金材料是结构材料中的主体,其中钢铁占据主要地位,但是,钢铁的耐蚀性能具有局限性。具有高性能的合金及有色金属材料的开发和应用发展迅速,在一定程度上解决了局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题。如含钼高的耐蚀合金,双相不锈钢,高纯铁素体不锈钢,镍基合金,低合金钢,钛及钛合。

耐蚀非金属材料目前国内外耐蚀非金属材料在化工生产中应用非常广泛。非金属材料具有优良的耐蚀性能,而机械性能可以通过增强等途径来弥补,在某些领域已有发展为取代钢材的趋势。现在正在开发的如:耐蚀塑料,玻璃钢,石墨,搪玻璃,工程陶瓷。

3垃圾池防腐涂膜

这些贮池一般为埋地式、半埋地式的封闭、半封闭或敞口露天形态,大都采用钢筋混凝土结构。这些贮池由于要长期受酸碱等化学品、工业污水、工业大气、紫外线、固体颗粒的流动磨损、冲刷等因素的作用,存在着酸碱腐蚀、大气腐蚀、磨蚀、渗透式胀裂的物理侵蚀,菌藻类的微生物腐蚀等多种较为复杂的腐蚀形态,严重影响使用寿命,为此在污水废水池罐中设计时,使用贮池时就要充分考虑腐蚀防治技术。

传统的垃圾堆积池大部分采用了环氧树脂,氯化橡胶,聚氨酯,丙烯酸防腐蚀材料等,但是在耐磨性,防腐性及抗撞性能耐刺破和施工速度诸多方面都不能与聚脲优异性能相媲美。比如环氧耐紫外线不好,聚氨酯施工受湿度影响比较大,氯化橡胶耐刺破不好,施工复杂,维修成本高等等。

恩缔超耐磨防腐聚脲材料作为垃圾池的涂膜材料具有一定的耐久腐蚀性,可以集耐酸耐碱耐饱和食盐水,高弹,不透水性,而且主要耐刺破和冲击撞击,耐UV老化等于一体,施工方便快速,运行成本维护成本极低,大大提高了垃圾处理效率。这里需要一提的是,垃圾堆积池可以根据不同的使用部位选择不同功能的聚脲类型,如垃圾车卸料平台,堆积池侧壁和底板,池内垃圾翻转抓斗易碰撞部位分别选择针对性的聚脲涂层材料。恩缔聚脲体系产品,可以完全满足整体垃圾堆积池各种部位特性需要。当然在运行过程中要遵守操作规程和聚脲性能极限,充分保证垃圾堆积池长寿命使用。

4防腐注意要点

1、防水功能:采用的涂料必须是一种防水涂层,这是因为污水池和平台上含有腐蚀液体,不允许漏到混凝土结构,进而腐蚀结构和污染土壤。所以该涂层,必须起到防漏防渗防水功能。

2、防腐功能:垃圾里不可避免的会具有腐蚀性的垃圾液,该垃圾液通常呈酸性,属于有机酸,具有一定的腐蚀性,因而作为池内壁涂层,必须是一种防腐涂层。

3、耐磨功能:垃圾长期摩擦垃圾池内壁,以及垃圾抓斗也会比较频繁的摩擦池壁,必须具有高的耐磨性,防刮伤性能。

4、缓冲性能:涂层体系,必须达到足够的厚度,以便缓冲来自垃圾抓斗的冲击力。

5、耐碾压性能:环卫车装载的垃圾里,含有例如玻璃瓶等物体,在卸料平台上,有可能会从车上掉到地面上,环卫车的车轮会在上面碾压,要求涂料系统能够经受环卫车的来回频繁碾压。这是环氧地坪很快失败的重要原因之一。

5结束语

垃圾发电是目前社会发展和环境保护的重要举措,能通过垃圾分类对特定垃圾进行发电技术是提高人类生活水平和改善生活环境的必须需求。在垃圾池防腐技术处理过程中通过对垃圾的防腐蚀以及防蚀处理是整个环境最为重要的环节,保证垃圾池对周边环境污染的程度,具有一定的社会意义。

参考文献

[1]任国旗,曹宇,高森磊.浅谈垃圾焚烧发电厂垃圾池结构施工及防渗防腐技术措施[J].建筑工程技术与设计,2020(30):594.

[2]水泥基渗透结晶型防水材料.北京:化学工业出版社出版,2007.

[3]谷占军.生活垃圾焚烧发电厂垃圾池管理研究[J].能源与环境,2022(3):107-108.