脱硫塔防腐施工火灾发生的原因及预防

近几年随着环保意识的加强及环保法规的完善，各企业纷纷增加或改进脱硫工艺，脱硫塔的建设项目逐年增多，在对脱硫塔的防腐过程中由于施工不当引起的火灾事故时有报道，网上搜索“脱硫塔着火”关键词时一条条新闻一张张图片让人触目惊心，如果有心人仔细研读这些事故追查原因，大家不难发现绝大多数事故均是：防腐材料着火。

在早期新建脱硫塔均是在地面完成大面积防腐后进行脱硫塔的吊装焊接，但因常规防腐材料（如乙烯基玻璃鳞片胶泥等）耐温较低、树脂本身不阻燃等原因，当后期焊接时由于局部高温或焊渣掉落引起多起火灾，大家不得不修改工艺在塔体主体建造成功、所有焊接工作完成后再进行塔体的内防腐。在塔体焊接完成后进行防腐属于受限空间作业，通风、排尘、照明、涂层干燥等都将受到限制，防腐涂料挥发出的溶剂、稀释剂更易产生爆炸的危险。对于顶板及塔内更为狭小的受限空间更是难以做到彻底的防腐。整体项目的工期也因工艺的改变而延长，项目成本增加。

如何预防脱硫塔防腐施工中的火灾事故？大多数论文或工程公司给出如下建议：

1. 加强管理人员、施工人员及工程相关人员的安全培训工作，增强安全防火意识；

2. 在施工现场预备适当的足够的消防工具如：消防沙、灭火器等；

3. 施工前进行施工条件检查，在具备施工条件后方可进行施工；

4. 加强施工现场安全管理，严禁携带火种进入现场，杜绝能产生电火花、打磨火花的设备的使用；

5. 合理安排施工工序，杜绝焊装、机械打磨等易引起火灾的工序与防腐工程进行交叉作业；

6. 其他安全措施……

不难看出以上措施大部分是在进行人员管理、工序管理，但在安全生产环节中“人、机、料”三要素，“人”是最不可控的因素，疏忽、淡漠、心情等等都会影响制度执行的精准性、可靠性。

再来回忆下引起脱硫塔防腐施工火灾的基本原因：

火源：焊接焊渣飞溅、焊接搭火地线接触不牢产生火花、打磨火花、非安全防爆电源及照明灯具、工具坠地产生的撞击火花、人为携带火源；

燃烧物：涂料、稀释剂、涂层、施工工具如毛刷滚筒等、电线等其他杂物。

在没有燃烧物的情况下，即使有火源也不会引起火灾，因此从治理根源的角度来预防脱硫塔防腐施工火灾，消除燃烧物或做好燃烧物的保护将是最为根本的预防手段，也就是从“人、机、料”三要素的“料”这一环节来进行控制，从防腐涂料的选择来最大程度较少燃烧物，尽可能使较多数的人为失误均难以引起火灾，从而增加整个防腐施工的安全性。

目前人们常用的玻璃鳞片胶泥，主要由60%左右901乙烯基树脂、同类固化剂、20%左右玻璃鳞片、15%滑石粉等填料、2%苯乙烯稀释剂组成，在施工时为了使涂料具有流动性需加入10%左右苯乙烯作为稀释剂，苯乙烯因分子量较大，挥发性较差，在玻璃鳞片的鱼鳞结构良好的防渗遮蔽作用下，苯乙烯更难挥发，因此在玻璃鳞片胶泥施工完毕后较长时间内涂层中依然存在大量苯乙烯，安全隐患增加；苯乙烯蒸汽密度大于空气，当苯乙烯挥发后会沉降到施工区域底部，随着时间的延长，底部苯乙烯的浓度越来越高甚至会达到其爆炸极限。

玻璃鳞片胶泥的耐温极限大约在180℃左右，当遇到电焊等高温时，涂层遭到破坏，封闭在涂层内的苯乙烯、有机树脂等充分与空气接触具备了燃烧的条件从而产生燃烧，如玻璃鳞片胶泥的耐温幅度大幅升高至短暂高温不破坏，则会因涂层隔绝氧气而不具备燃烧条件而杜绝或延缓燃烧，但遗憾的是制作玻璃鳞片胶泥的树脂因结构原因无法实现较大幅度的耐温提升，且该成膜物自身就是可燃有机物。

如果有一种采用无机树脂，稀释剂采用水或易于挥发且添加量极少的有机小分子溶剂，耐温极限高的涂料，那在此施工环境下就能从材料选择上将火灾隐患降至最低，当然此种涂料还必须具备玻璃鳞片胶泥甚至优于玻璃鳞片胶泥的防腐、耐磨、附着牢固的功能。ZS脱硫专用防腐涂料就能符合以上要求，可以做到涂装后3-4小时直接焊接不着火，高温扩蚀面小于1cm的优异效果。

2017年6月在山西吕梁临县某焦化厂余热发电锅炉脱硫塔新建项目中，此消防性能得到很好体现。在该塔第四层刚刚做完ZS复合防腐体系的防腐后，因实际生产需要，该塔第三层顶板（第四层已做防腐的底板）需要补焊加固（焊接温度≥1700℃），常规涂料包括玻璃鳞片胶泥涂层均存在极大的着火隐患，是绝对禁止动火操作的。在强制通风3小时后，安装焊接组顺利完成了长达4个小时的焊接工作。安全员、监理在四层进行消防预备、安全监管时发现焊接时焊接部位发出较少淡淡的烟气，局部出现不扩散透底红色高温点，电焊走过后红色高温点消失。检查焊接后的涂层，焊接处高温破坏扩蚀仅1cm宽，铲除扩蚀层后对焊缝局部进行再次涂刷进行修补，处理方法及其简单。

在该现场脱硫后烟道与老烟道对接时调整尺寸，必须对已涂刷过防腐涂层的烟道进行高温切割，在切割时（切割工艺温度大≥1000℃）涂层被破坏发出黄色烟气，完成切割和吊挂后，我们对切割面、吊装加装的吊耳处进行了观察和评估：切割处涂层破坏率为0，涂层坚硬致密，用锤子难以破坏几乎无变化（开放高温环境，较为短暂的高温接触）；吊耳焊接处高温扩蚀单侧不超过1cm，且高温扩蚀面只是酥松稍有起鼓，扩蚀面与正常涂层面交界处无任何开裂起鼓。

事实再次验证了ZS脱硫防腐材料具有极好的耐高温性（可长期在750℃高温下连续工作）、涂层不燃烧属B级防火材料、漆膜坚硬致密附着力极强。无论是先防腐后吊装焊接还是为赶工期合理安排工序实施交叉作业，ZS-脱硫防腐材料均是最佳选择。

总结：

脱硫塔防腐、烟囱烟道防腐发生火灾，着火源大多是防腐材料，合理的选择耐高温不燃材料且具有良好脱硫、烟气防腐的涂料将会从根源上减少火灾事故的发生，增加防腐过程的安全系数，确保人员设备的安全，减少企业因火灾带来的各种损失。

PS：本文所述焦化厂此次改造新建的脱硫塔是山西某环保科技公司的专利新型技术，脱硫塔内部构造较之通用脱硫塔更为复杂，但脱硫效率、烟气处理量、排烟抽力均强于通用塔。在7月初该焦化厂另两个脱硫塔将会陆续进行改造，也欢迎各位感兴趣的朋友联系志盛威华唐工前往现场进行实地考察。

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介绍了目前的我国脱硫塔采用乙烯基玻璃鳞片存在的问题，建议采用更安全的高耐蚀的防腐涂层，避免施工过程中易出现的不安全因素，这是一个我们不断追求的目标。

王巍2 发表于 2020-3-22 10:34
介绍了目前的我国脱硫塔采用乙烯基玻璃鳞片存在的问题，建议采用更安全的高耐蚀的防腐涂层，避免施工过程中 ...

我们在追求安全生产的道路上一路同行