Lớp lót chịu axit cho ống khói FGD là hệ chống ăn mòn được thi công trên nền thép hoặc bê tông của bề mặt trong ống khói sau khi lắp thiết bị khử lưu huỳnh khói lò ướt (WFGD), nhằm chống lại dịch ngưng axit do luồng khí đã rửa, làm ẩm và hạ nhiệt về gần trạng thái bão hòa đọng trên vách; gồm sơn chịu axit, masti vinyl ester chứa vảy thủy tinh, nhựa cốt sợi FRP, gạch chịu axit và block thủy tinh bọt, tấm kim loại tổ hợp. Nó khác với đường ống khô nhiệt độ cao trước khử lưu huỳnh (chủ yếu oxy hóa và mài mòn) và cũng khác với chống ăn mòn khí quyển thông thường: sau WFGD khói chuyển sang pha lỏng liên tục thay vì pha khí, nên tốc độ phá hủy và kiểu hỏng hóc hoàn toàn khác.
TL;DR — Cốt lõi của ăn mòn ống khói sau khử lưu huỳnh là sự ngưng tụ liên tục dưới điểm sương axit: một phần SO3 ngậm nước thành hơi axit sulfuric cùng khói bão hòa ngưng trên vách trong, dịch ngưng thường ở pH 1-3. Theo GB/T 37187 - bản 2018 đã được thay bằng GB/T 37187-2026 - vật liệu chia thành nhóm sơn, masti vảy thủy tinh, FRP, gạch chịu axit và tấm kim loại tổ hợp kèm ngưỡng định lượng (bám dính trên nền thép >=8 MPa, hệ số thấm hơi nước sơn lót bịt kín -> tạo lớp lót -> dò lỗ kim bằng tia lửa -> đánh giá chu kỳ dao động vận hành. Nhiệt độ, pH và dao động của tổ máy quyết định chọn sơn, vảy thủy tinh, FRP hay tấm clad titan-thép.
Số liệu và ngưỡng then chốt
- Bao môi trường vận hành: GB/T 37187 xác định vùng áp dụng chống ăn mòn ống khói khử lưu huỳnh ở khói 50-80 C và dịch ngưng pH 1-3, môi trường ăn mòn mạnh; đầu ra WFGD là khói bão hòa ẩm, nhiệt độ vách trong nằm dưới điểm sương axit nên hình thành màng ngưng liên tục chứ không gián đoạn - nguyên nhân trực tiếp của cảnh đoạn nhiệt cao còn nguyên nhưng đoạn ngưng tụ lạnh gỉ nặng trong cùng một ống khói.
- Ngưỡng nhóm sơn: bám dính trên thép >=8 MPa, ngâm 14 d trong H2SO4 20% không phồng rộp bong tróc; GB/T 37187-2018 đã được thay bằng GB/T 37187-2026, việc chọn vật liệu và nghiệm thu phải theo bản hiện hành.
- Masti vảy thủy tinh: hệ số thấm hơi nước <=1.5x10^-5 g/(m.s.Pa) và độ chịu mài mòn <=50 mg (500 g/1000 r) - các phiến vảy định hướng song song «uốn cong» đường khuyếch tán của môi trường, là cốt lõi chắn của lớp lót bảo vệ nặng.
- Lớp lót kết cấu: ống treo FRP có cường độ kéo vòng >=280 MPa; tấm clad titan-thép với cường độ trượt >=140 MPa, lớp titan >=1.2 mm và độ không thẳng =1.0 MPa; co khô tự nhiên của bê tông chịu axit đổ tại chỗ <=2.0% (tính chất cơ học tấm hợp kim niken theo YB/T 5353).
- Đánh giá dao động chế độ: điều kiện bất thường được kiểm bằng chu kỳ «ngâm axit sulfuric 20% 1 h -> sấy 150 C 2 h -> nguội 1 h» lặp 30 lần để đánh giá phồng rộp và nứt, mô phỏng việc khởi động, dừng máy, GGH rò hoặc bypass.
- Cửa sổ thi công (thông lệ kỹ thuật): chiều dày thiết kế masti vinyl ester-vảy thủy tinh thường 1.5-2.5 mm, bay 2-3 lớp tới khô chạm giữa các lớp; DLZ 1262-2013 quy định cấp xử lý nền, điều kiện nhiệt ẩm và dò lỗ kim bằng tia lửa một chiều sau đóng rắn, điện áp dò cài theo chiều dày màng (cỡ 5 V/um).
Cơ chế ăn mòn: vì sao ống khói sau khử lưu huỳnh «dữ» hơn
Ngưng tụ liên tục dưới điểm sương axit
Lưu huỳnh trong nhiên liệu cháy thành SO2 và khoảng 0.5-5% tiếp tục oxy hóa thành SO3; SO3 kết hợp với hơi nước tạo hơi axit sulfuric, nâng điểm sương axit lên cao hơn hẳn điểm sương của nước. Ở ống khói khô chưa khử lưu huỳnh, nhiệt độ vách nằm trên điểm sương axit nên hơi axit không ngưng tụ, ăn mòn chủ yếu là oxy hóa nhiệt độ cao. Sau WFGD, dòng khí được rửa và hạ nhiệt về trạng thái bão hòa khoảng 50-60 C khiến toàn bộ vách trong nằm dưới điểm sương axit và màng ngưng chảy liên tục; nước ngưng cùng SO2/SO3 dư và clo, flo mang theo tạo dung dịch axit sulfuric loãng pH 1-3, ăn mòn thép các-bon theo cơ chế hòa tan hoạt hóa, tốc độ có thể cao hơn chế độ khô tới một bậc độ lớn.
Hai con đường: kim loại và bê tông
Trên lô thép, dịch ngưng pH thấp gây ăn mòn khử cực hydro; mối hàn, chi tiết neo và cổ góp tại các điểm bất liên tục hình học bị đọng lỏng và kẽ hở nên thủng sớm, khác hẳn lớp gỉ khí quyển chậm có thể kiểm soát. Bê tông bị axit sulfuric tấn công tạo thạch cao và ettringite, nền bị mềm hóa và bột hóa, cộng thêm chu kỳ khô-ướt và axit nguồn gốc sinh học; vì vậy nền bê tông bắt buộc có lớp lót bịt kín rồi mới đến lớp lót chịu axit, không dùng bê tông trần phủ sơn.
Cơ chế chắn của vảy thủy tinh và dấu hiệu hỏng
Nhựa vinyl ester chịu axit và nhiệt tốt hơn epoxy thông dụng; khi phối 10-40% (theo khối lượng, khoảng kinh nghiệm thi công) vảy thủy tinh định hướng song song với mặt nền, phân tử môi trường phải «đi vòng» qua mép vảy nên đường khuyếch tán bị kéo dài, độ thấm hơi nước ép xuống mức <=1.5x10^-5 g/(m.s.Pa). Hỏng hóc hiếm khi do bản thân nhựa bị xuyên thủng mà bắt đầu từ mặt phân giới: xử lý nền chưa đạt, nhiễm bẩn giữa các lớp, thiếu dày tại góc và neo, vết nứt chân chim do chênh giãn nở nhiệt giữa thép và lớp lót; khi lỗ thông hình thành, dịch ngưng bị cô đặc trong kẽ và ăn mòn cục bộ tăng tốc. Đó là lý do tiêu chuẩn đặt các chỉ tiêu bám dính, ngâm và 30 chu kỳ dao động.
Hệ lớp lót và kiểm tra khi thi công
Xử lý nền: mắt xích quyết định thành bại
Nền thép bắn mài đạt cấp Sa2 1/2, độ nhám trong dải neo yêu cầu (thường Rz 40-70 um), loại sạch muối hòa tan và dầu; nền bê tông phải bảo dưỡng >=28 d, kiểm soát độ ẩm, không còn lớp sữa xi-măng và trung hòa kiềm cục bộ, sau đó quét sơn lót bịt để chặn nước mao dẫn và kiềm. Nếu nền tái gỉ, tích muối hoặc vượt ẩm, mọi chỉ tiêu lớp lót phía sau đều phá vỡ khi thi công.
Tạo lớp masti vảy thủy tinh và dò lỗ kim bằng tia lửa
Sau khi lớp lót bịt khô, masti vảy thủy tinh được bay 2-3 lớp tới chiều dày thiết kế (phổ biến 1.5-2.5 mm), miết phẳng giữa các lớp và lăn đuổi khí khi còn khô chạm để vảy định hướng song song trở lại. Sau khi đóng rắn hoàn toàn, quét toàn bộ bề mặt bằng máy dò tia lửa một chiều; điện áp cài theo chiều dày (cỡ 5 V/um), điểm đánh thủng được đánh dấu, sửa và kiểm lại tới khi không còn lỗ. Khi nhiệt thấp hoặc ẩm cao phải kéo dài cửa sổ đóng rắn, tránh kiểm tra và đưa vào vận hành màng «khô mặt, còn sống bên trong» - nguồn gốc của hiện tượng phồng rộp hàng loạt sau đó.
Quyết định chọn vật liệu theo nhiệt độ, pH và dao động
Nếu vách ổn định, pH không thấp hơn 2 và việc khởi động, dừng máy kiểm soát được, sơn chịu axit hoặc lớp vảy mỏng là đủ; nếu ngưng tụ gần bão hòa kéo dài và cần cả cơ tính, nên ưu tiên vinyl ester vảy thủy tinh hoặc FRP; nếu đóng-cắt thường xuyên, nhiệt tức thời cao do rò rỉ hoặc bypass GGH hoặc mài mòn mạnh, thì đưa tấm clad kim loại (titan-thép, hợp kim niken) hoặc gạch chịu axit cộng vữa nhựa vào phương án, đổi vốn đầu tư lấy chu kỳ sửa chữa dài. Bảng dưới đối chiếu theo điều kiện vận hành.
Bảng đối chiếu: điều kiện - lựa chọn - kiểm tra
| Điều kiện ăn mòn | Hệ lớp lót khuyến nghị | Ngưỡng định lượng then chốt | Nghiệm thu/kiểm tra | Rủi ro chính |
|---|---|---|---|---|
| Khí bão hòa ẩm, pH 1-3, dao động nhiệt nhỏ | Masti vinyl ester vảy thủy tinh 1.5-2.5 mm | Độ thấm =8 MPa | Dò tia lửa toàn phần, độ cứng Barcol, lấy mẫu bám dính | Nhiễm giữa lớp, thiếu dày ở góc chuyển tiếp |
| Cần chịu lực làm kết cấu | FRP nguyên khối hoặc kiểu treo | Cường độ kéo vòng >=280 MPa | Độ đóng rắn laminate, thử kín | Giàu nhựa hoặc cầu sợi, rò mối nối |
| Axit mạnh + mài mòn mạnh | Gạch chịu axit hoặc tấm đúc cộng vữa nhựa | Liên kết vữa-gạch đặc chắc, mạch liên tục | Gõ kiểm rỗng, nguyên vẹn mạch | Nứt mạch thành chuỗi đường rò |
| Đóng cắt thường xuyên / nhiệt tức thời khi sự cố GGH | Tấm clad titan-thép hoặc hợp kim niken | Trượt >=140 MPa, titan >=1.2 mm, không thẳng <=15 mm/m | Ăn mòn mối hàn, trượt mặt tiếp xúc | Rỗ nghèo crôm ở hàn, bong liên kết clad |
| Kiểm tra bền khi dao động chế độ | Mọi hệ (giai đoạn thiết kế) | Ngâm H2SO4 20% 1 h -> sấy 150 C 2 h -> nguội 1 h x 30 chu kỳ | Đánh giá phồng, nứt, suy giảm liên kết | Vết nứt chân chim lan do lệch giãn nở |
Câu hỏi thường gặp
Vì sao lớp sơn cũ của ống khói nhanh hỏng sau khi lắp thiết bị khử lưu huỳnh?
Vì hệ ăn mòn đã thay đổi. Trước khử lưu huỳnh, khí khô nóng, chủ yếu oxy hóa, lâu lâu mới đọng sương; sau khi rửa, khí đạt bão hòa ẩm, vách nằm dài dưới điểm sương axit với màng ngưng liên tục pH 1-3. Epoxy hay sơn chống gỉ chọn theo chế độ khô không đủ bền axit và độ đặc chắc để chống thẩm của pha lỏng liên tục, nên phải chuyển sang hệ lót chịu axit theo phân loại của GB/T 37187.
Masti vảy thủy tinh hơn epoxy thường ở điểm nào? Quét mỏng một lớp được không?
Hơn ở hai yếu tố cộng gộp: nhựa nền vinyl ester bền axit và bền nhiệt tốt hơn epoxy thường, và các phiến vảy song song uốn cong đường khuyếch tán, độ thấm có thể xuống cỡ <=1.5x10^-5 g/(m.s.Pa). Quét mỏng làm mất giá trị «đi vòng»: hiệu ứng chắn chỉ tồn tại khi duy trì các lớp vảy song song liên tục trong chiều dày đủ, nên chuẩn thi công là 1.5-2.5 mm chia 2-3 lớp, không phải một lượt quét mỏng.
Sao tiêu chuẩn cần 30 chu kỳ ngâm axit-sấy-nguội thay vì chỉ ngâm tĩnh?
Vì hỏng hóc thực tế do dao động chế độ gây ra. Khởi động, dừng máy, GGH rò hoặc bypass khiến lớp lót lặp đi lặp lại xuyên qua trạng thái ướt-lạnh và khô-nóng; thép và nhựa giãn nở khác nhau nên ứng suất cắt chu kỳ sinh vết nứt chân chim và suy thoái liên kết nhanh hơn ngâm tĩnh. 30 chu kỳ là kiểm tra gia tốc cho điều kiện bất thường; ngâm tĩnh 14 d chỉ chứng minh bản thân vật liệu bền môi trường.
Sau thi công, làm sao xác nhận lớp lót không rò ngầm?
Biện pháp cốt lõi là dò tia lửa một chiều trên toàn bộ bề mặt sau khi đóng rắn hoàn toàn và nền khô: điện áp cài theo chiều dày (cỡ 5 V/um), định vị điểm đánh thủng, sửa rồi quét lại tới khi sạch lỗ; bổ sung kiểm bám dính, độ cứng Barcol và đo chiều dày tại neo, lỗ mở, góc chuyển, mối hàn. Dò khi chưa đóng rắn đủ hoặc nền ẩm sẽ cho «kết quả giả» hoặc bỏ sót khiếm khuyết thật.
Ống khói bê tông và ống khói thép, cách chọn khác nhau thế nào?
Với lô thép, mục tiêu trước hết là chặn hòa tan hoạt hóa của kim loại trong dịch ngưng axit; then chốt là bám dính liên kết mặt và độ liên tục màng, dùng vảy thủy tinh, FRP hoặc tấm clad kim loại. Với lô bê tông, phải xử lý đồng thời nền bị axit ăn mòn bột hóa và nước mao dẫn làm phồng lớp lót, nên bảo dưỡng đủ (>=28 d), kiểm soát ẩm, lót bịt trước rồi phủ lớp chịu axit, khi cần dùng gạch chịu axit. Ranh đỏ chung vẫn là xử lý nền - xem bảng đối chiếu ở trên.
Last updated: 2026-10-05 | Nguồn: yêu cầu kỹ thuật vật liệu chống ăn mòn ống khói khử lưu huỳnh GB/T 37187-2018 (bản hiện hành thay thế là GB/T 37187-2026), hướng dẫn kỹ thuật chống ăn mòn ống khói ướt vận hành của nhà máy nhiệt điện DLZ 1262-2013, tấm hợp kim niken YB/T 5353 và hiểu biết chung về cấp bề mặt ISO 12944; các ngưỡng định lượng trích từ yêu cầu kỹ thuật công bố của tiêu chuẩn nêu trên, chiều dày lớp phủ và điện áp dò tia lửa thuộc khoảng thông lệ kỹ thuật, phải theo hồ sơ thiết kế và quy chuẩn hiện hành. Tác giả: đội ngũ kỹ thuật Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. Trade terms: EXW/FOB only.