1耐腐蝕玻璃鋼
玻璃鋼(FRP)是以玻璃纖維及其制品為增強材料,以合成樹(shù)脂為粘結劑,經(jīng)過(guò)一定的成型工藝制成的復合材料。因其質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕、耐熱、絕緣和工藝性能優(yōu)良等特點(diǎn),目前在氯堿工業(yè)中用于隔膜電解槽蓋、高溫濕氯氣管道、鹽酸貯罐等。
1.1 電解槽蓋和高溫濕氯氣總管在隔膜電解系統中常見(jiàn)的腐蝕性介質(zhì)有:高溫氯化鈉溶液、高溫(95℃)濕氯氣、含氯堿液和高溫飽和氯的水蒸氣,另外系統中的設備和管道還受到電解過(guò)程雜散電流的腐蝕,這是氯堿工業(yè)腐蝕的特點(diǎn)。電解槽陽(yáng)極室產(chǎn)生的95℃高溫濕氯氣帶有大量的水蒸氣,氯氣水解生成腐蝕性很強的鹽酸和氧化性很強的次氯酸,次氯酸又可分解釋放出新生態(tài)氧,這些介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)非;顫,除金屬鈦材外,大部分金屬材料和非金屬材料在這種環(huán)境下都不耐蝕。整體玻璃鋼電解槽蓋和玻璃鋼氯氣總管采用海特隆樹(shù)脂玻璃鋼制成,海特。℉ETRON)樹(shù)脂是一種含氯的不飽和聚酯樹(shù)脂,由其制作的玻璃鋼制品在接觸濕熱氯氣后,濕熱氯氣就會(huì )與制品的樹(shù)脂含量高的內層表面起反應,形成一層比較堅硬的氯化樹(shù)脂產(chǎn)物,這層產(chǎn)物的密度或硬度越大,則氯化穿透的速度就越慢,從而起到減緩腐蝕的作用。目前我公司隔膜電解槽的槽蓋和氯氣總管均采用此類(lèi)含氯不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼制成,自1996年投入使用以來(lái),效果良好。
1.2 電解液總管構成電解液的腐蝕物質(zhì)主要是氫氧化鈉、次氯酸鈉和食鹽。從周?chē)沫h(huán)境來(lái)看,還含有酸性鹽水和濕氯氣,因而用做電解液總管的材質(zhì)必須對上述介質(zhì)同時(shí)具有良好的耐蝕性;同時(shí)還應考慮雜散電流的存在。我廠(chǎng)從2000年6月起,采用上緯(SWAN―COR)901樹(shù)脂制作的FPP電解液總管,并已使用至今,基本能滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需要。該樹(shù)脂是乙烯基酯樹(shù)脂,是以環(huán)氧樹(shù)脂為主原料,經(jīng)甲基丙烯酸改性的熱固性樹(shù)脂,其固化特性與不飽和聚酯樹(shù)脂類(lèi)似,但它兼具了環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn),是為數不多的耐高溫堿液腐蝕的樹(shù)脂之一,105℃以下仍有極高的強度。
1.3 含氯有機溶劑系統中的鹽酸吸收塔在氯堿工業(yè)眾多的氯產(chǎn)品中,環(huán)氧氯丙烷和氯乙烯是氯堿工業(yè)中平衡氯氣的主要產(chǎn)品之一,具有重要用途。在整個(gè)環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)過(guò)程中,由于工藝特點(diǎn),介質(zhì)中含有HC1及強有機溶劑氯丙烯、二氯丙醇、DE)混劑等,并且這些介質(zhì)有時(shí)共存,腐蝕性極為強烈。從腐蝕角度分析,含有C1一的稀酸對碳鋼腐蝕極為嚴重,而一般非金屬材料雖具有很高的耐鹽酸腐蝕性能,但其耐有機溶劑性能較差,在一定程度上限制了設備中非金屬材料的應用,使得材料選擇范圍較窄。
2玻璃鱗片涂層和襯里
玻璃鱗片涂層和襯里是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項耐腐蝕和耐磨性能優(yōu)異的防護新技術(shù)。它是將魚(yú)鱗片狀的玻璃薄片與耐蝕的熱固性樹(shù)脂混制成涂料,采用刷涂或噴涂的方式施工,通過(guò)一定固化程序而得到的一種防腐蝕耐磨涂層。主要用于鹽水系統、鹽水貯罐、廢水槽等設備的內防護。在中性飽和鹽水的碳鋼設備中,由于空氣中的氧極易在鹽水的表層達到飽和,故氧的濃度較高而形成富氧區,成為腐蝕電池的陰極;在鹽水較深的部位,由于受氧擴散速度的影響,氧的濃度較低而形成貧氧區,成為腐蝕電池的陽(yáng)極。結果在與貧氧區接觸的鋼鐵表面部位易產(chǎn)生局部腐蝕破壞:唯一存在加快了腐蝕進(jìn)程,嚴重時(shí)致使設備穿孔。對鹽水貯槽的防護,過(guò)去一般是采用碳鋼襯橡膠板,由于影響橡膠襯里質(zhì)量的因素較多,且泄漏后維修難度大,因而逐漸被玻璃鱗片襯里所取代。由于玻璃鱗片襯里的熱膨脹系數(2.2×10/'C)接近于鋼鐵(1.5×10/'C),粘接強度高,不易產(chǎn)生氣泡,并具有良好的可修復性,使它在滲透性較強、有磨損、沖擊作用較大的鹽水環(huán)境中顯示出了比橡膠襯里更優(yōu)異的抗滲性能。我公司現有玻璃鱗片襯里設備20臺,其中12臺是采用國產(chǎn)玻璃鱗片做襯里,使用時(shí)間最長(cháng)的已達6年以上。
3耐酸耐溫磚(空心)/法奧里特復合襯里
我公司PO裝置的二氯乙烷急冷塔,其內在介質(zhì)腐蝕環(huán)境十分苛刻,該塔襯里原設計為復合襯里,即以聚丙烯作為防護隔離層,耐酸耐溫空心磚為防護隔熱層,耐溫耐酸實(shí)心磚為表面防護層。由于腐蝕環(huán)境十分苛刻,該塔于1996年6月開(kāi)始出現腐蝕穿孑L泄漏,后經(jīng)檢查發(fā)現襯里層中的磚及膠泥縫均已滲人介質(zhì),聚丙烯隔離層與碳鋼基體之間形成很多鼓泡,隔離層局部開(kāi)裂。針對原塔的內襯防腐蝕設計,在新塔預制時(shí),對多種防腐蝕材料逐一進(jìn)行理論分析和實(shí)驗,通過(guò)反復論證,決定采用法奧里特代替原設計的聚丙烯作為防護隔離層。由于在溫度超過(guò)120℃時(shí),法奧里特耐蝕性能和使用壽命會(huì )急劇下降,因此應在其表面鋪設降溫隔熱層,設計上采用兩層、共計120mm厚的耐蝕空心磚和實(shí)心磚將使溫度下降到80℃以下,這個(gè)溫度將使法奧里特得以長(cháng)期安全使用。應用空心磚不僅可減輕結構自重,而且其導熱系數低,約為實(shí)心磚的50。根據這個(gè)思路和設計,采用國產(chǎn)材料重新制作了新塔,襯里后的新塔于1997年10月投人運行,使用至今未出現任何泄漏,完全滿(mǎn)足了生產(chǎn)要求,延長(cháng)了塔的使用壽命。
4不停車(chē)帶壓堵漏
4.1 打鋼帶打鋼帶技術(shù)即是使用不銹鋼帶,在緊帶器作用下,依靠橡膠墊的彈性對金屬管線(xiàn)堵漏。打鋼帶適用于壓力不高于1MPa、溫度在120℃以下、直徑在50或50mm以上管的泄漏。
4.2 纏捆扎帶纏捆扎帶技術(shù)即是使用特制捆扎帶直接對金屬管線(xiàn)泄漏處進(jìn)行纏繞捆扎處理。應用要求管徑在100mm以下,壓力在1.5MPa以?xún)。特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便易行,可單人作業(yè)。
4.3 注劑式堵漏根據泄漏部位情況設計制作卡具,并安裝固定在泄漏部位上,在卡具和泄漏部位之間形成新的密封腔;然后操作高壓泵,產(chǎn)生高壓油,推動(dòng)高壓注膠槍活塞向前運動(dòng),在活塞擠壓作用下將密封膠注人密封腔內,迅速彌補各種復雜的泄漏缺陷,在注膠壓力遠遠大于泄漏介質(zhì)壓力的條件下泄漏被強行止住,達到重新密封的目的。
5結語(yǔ)
氯堿企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況不盡相同,可以采用不同的防腐蝕方法,如薄層整體無(wú)縫環(huán)氧砂漿涂層、雜散電流的腐蝕控制、CPVC材料的使用等。氯堿工業(yè)的腐蝕與控制十分復雜,除了采用新技術(shù)和新材料,還要加強工藝防腐蝕,更重要的是需要各類(lèi)人員認識一致,密切合作。