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氯堿工業中防腐蝕新技術的應用

作者:jzaotai  來源:本站  發表時間:2019/3/19 20:21:37  點擊:1397

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,以合成樹脂為粘結劑,經過一定的成型工藝制成的復合材料。因其質量輕、強度高、耐腐蝕、耐熱、絕緣和工藝性能優良等特點,目前在氯堿工業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的腐蝕性介質有: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程雜散電流的腐蝕,這是氯堿工業腐蝕的特點。電解槽陽極室產生的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氧,這些介質的化學性質非;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脂玻璃鋼制成,海特。℉ETRON)樹脂是一種含氯的不飽和聚酯樹脂,由其制作的玻璃鋼制品在接觸濕熱氯氣后,濕熱氯氣就會與制品的樹脂含量高的內層表面起反應,形成一層比較堅硬的氯化樹脂產物,這層產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含氯不飽和聚酯樹脂玻璃鋼制成,自1996年投入使用以來,效果良好。 
  1.2 電解液總管構成電解液的腐蝕物質主要是氫氧化鈉、次氯酸鈉和食鹽。從周圍的環境來看,還含有酸性鹽水和濕氯氣,因而用做電解液總管的材質必須對上述介質同時具有良好的耐蝕性;同時還應考慮雜散電流的存在。我廠從2000年6月起,采用上緯(SWAN―COR)901樹脂制作的FPP電解液總管,并已使用至今,基本能滿足工藝生產的需要。該樹脂是乙烯基酯樹脂,是以環氧樹脂為主原料,經甲基丙烯酸改性的熱固性樹脂,其固化特性與不飽和聚酯樹脂類似,但它兼具了環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的優點,是為數不多的耐高溫堿液腐蝕的樹脂之一,105℃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眾多的氯產品中,環氧氯丙烷和氯乙烯是氯堿工業中平衡氯氣的主要產品之一,具有重要用途。在整個環氧氯丙烷生產過程中,由于工藝特點,介質中含有HC1及強有機溶劑氯丙烯、二氯丙醇、DE)混劑等,并且這些介質有時共存,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發展起來的一項耐腐蝕和耐磨性能優異的防護新技術。它是將魚鱗片狀的玻璃薄片與耐蝕的熱固性樹脂混制成涂料,采用刷涂或噴涂的方式施工,通過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,成為腐蝕電池的陽極。結果在與貧氧區接觸的鋼鐵表面部位易產生局部腐蝕破壞:唯一存在加快了腐蝕進程,嚴重時致使設備穿孔。對鹽水貯槽的防護,過去一般是采用碳鋼襯橡膠板,由于影響橡膠襯里質量的因素較多,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境中顯示出了比橡膠襯里更優異的抗滲性能。我公司現有玻璃鱗片襯里設備20臺,其中12臺是采用國產玻璃鱗片做襯里,使用時間最長的已達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,其內在介質腐蝕環境十分苛刻,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,耐溫耐酸實心磚為表面防護層。由于腐蝕環境十分苛刻,該塔于1996年6月開始出現腐蝕穿孑L泄漏,后經檢查發現襯里層中的磚及膠泥縫均已滲人介質,聚丙烯隔離層與碳鋼基體之間形成很多鼓泡,隔離層局部開裂。針對原塔的內襯防腐蝕設計,在新塔預制時,對多種防腐蝕材料逐一進行理論分析和實驗,通過反復論證,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120℃時,法奧里特耐蝕性能和使用壽命會急劇下降,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心磚將使溫度下降到80℃以下,這個溫度將使法奧里特得以長期安全使用。應用空心磚不僅可減輕結構自重,而且其導熱系數低,約為實心磚的50。根據這個思路和設計,采用國產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,完全滿足了生產要求,延長了塔的使用壽命。 
  4不停車帶壓堵漏 
  4.1 打鋼帶打鋼帶技術即是使用不銹鋼帶,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即是使用特制捆扎帶直接對金屬管線泄漏處進行纏繞捆扎處理。應用要求管徑在100mm以下,壓力在1.5MPa以內。特點是操作簡便易行,可單人作業。 
  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,產生高壓油,推動高壓注膠槍活塞向前運動,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 
  氯堿企業的實際生產情況不盡相同,可以采用不同的防腐蝕方法,如薄層整體無縫環氧砂漿涂層、雜散電流的腐蝕控制、CPVC材料的使用等。氯堿工業的腐蝕與控制十分復雜,除了采用新技術和新材料,還要加強工藝防腐蝕,更重要的是需要各類人員認識一致,密切合作。 



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