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[原创] 浅谈硫酸储罐的选材与防腐措施

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只看该作者 15楼 发表于: 2012-08-04
3.2非金属材料
   硅酸盐材料(陶瓷、玻璃、搪瓷、耐酸岩石)、浸渍石墨材料等无机尽管可耐大多数浓度和温度下的硫酸,常作为槽、塔衬里砖板,并不用于硫酸储罐的防腐。
非金属材料中用于整体硫酸储罐的材料常有两类:整体塑料材质硫酸罐、整体玻璃钢材质硫酸罐。这两类树脂重防腐的方法都只是适用于中低温度,80%以下稀硫酸储罐。
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只看该作者 16楼 发表于: 2012-08-21
对我一个刚入行的新人来说估计要多看几遍才能完全理解。我要好好学习,天天向上

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只看该作者 17楼 发表于: 2012-08-25
8也25日上传:

3.2.1 整体塑料材质
   热塑性塑料一般适用于中低温下70%以内的稀硫酸,一些特殊的含氟塑料可耐高温高浓度硫酸。热塑性塑料储罐主要优点是:耐腐蚀性强、操作方便、使用寿命长、重量轻、对设备的运输、安装、维修都比较有利。
   高密度PE材质储罐,使用温度范围为-70℃~+70℃,可在上限温度以内盛放50%以内浓度的硫酸,常温下可盛放75%浓度以内的硫酸,浓度再高,或高温下具有氧化性的硫酸,PE材质储罐已经不合适了。PP的强度较PE更好,韧性更佳,整体塑料储罐材质更多选用的是PP。PP材质储罐可在使用温度范围(-20℃~+120℃)内盛放65%以内浓度的硫酸,但同样不能用于强氧化性的硫酸。PVC也可用于整体塑料储罐,在使用温度范围(-40℃~+60℃)内适用于65%以内浓度的硫酸,也耐不了氧化性的硫酸。经过氯化的氯化聚氯乙烯CPVC材质的硫酸储罐,适用于80%浓度以内85℃以下的硫酸溶液。
   聚四氟乙烯,PTFE可在240℃以内盛放任意浓度的硫酸或发烟硫酸,聚全氟乙丙稀F46的加工性能较PTFE更好,其材质的储罐也可在200℃以内盛放任意浓度的硫酸或发烟硫酸。含氟类塑料是硫酸塑料储罐最佳的热塑性塑料选择,但成本非常高,实际使用极少。
   实际场合下,PP、PVC材料的塑料储罐,由于加工成型的限制,多以标准型号的中小型立式和卧式的整体贮槽、贮罐为主。
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只看该作者 18楼 发表于: 2012-08-25

3.2.2 整体玻璃钢材质
热固性塑料玻璃钢只适用于长期浸泡在85%浓度以下的硫酸,并且浓度不同,耐温级别不同,对硫酸蒸汽,耐温会更高。FRP材料的耐硫酸的浓度和温度随热固性树脂、纤维增强材料的不同而不同。
4 常见的热固性树脂耐受硫酸温度(℃)性能汇总
硫酸浓度(%
双酚AEPR
酚醛树脂PHR
呋喃树脂(糠醇型)
邻苯型UPR
(XXXX牌号)
间苯型UPR
(XXXX牌号)
双酚AUPR(XXX牌号)
双酚AVER
(XXX牌号)
酚醛型VER
(XXXX牌号)
25
40
100
100
60
70
90
100
105
50
25
100
60
25
40
60
100
100
60
NR
60
40
LS25
25
40
80
90
70
NR
60
25
NR
NR
25
70
80
75
NR
25
NR
NR
NR
NR
40
80
80
NR
NR
NR
NR
NR
NR
40
50
>80
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
LS25
发烟
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
LS25
备注说明:NR:不建议使用;LS: 该温度下使用寿命较短(通常满足的都为静态容器,室温(最大40℃)时一般最多一年的使用寿命)。
目前市场上,玻璃钢硫酸储罐的耐腐蚀树脂选材主要集中在耐腐蚀型不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂两大类,结构层根据耐温需要选用热变形温度过关的不饱和聚酯树脂。玻璃钢硫酸储罐主要有几类:立式平底储罐、立式圆底储罐、卧式储罐、现场缠绕大型储罐、运输罐(槽车罐)、双壁罐。更多关于此类玻璃钢储罐的细节描述,有兴趣的读者可阅读笔者必将出版的《树脂重防腐》一书。
玻璃钢硫酸储罐广泛用于轻工、石油、化工、食品、运输等领域。优点如下:1)轻质高强(密度为1.6-1.9g/cm3,为钢材的1/4,但比强度更高);2)耐腐蚀;3)热膨胀系数小,保温隔热性能好;4)非标成型方便,维修方便;5)耐低温性能好;6)可在工厂内部制作,也可现场制作,如现场缠绕大型立式储罐。
玻璃钢储罐主要的制造工艺:一类品质较低的方法是手工制作的也可先预制储罐耐蚀内壁平板,固化成型后卷起来拼接,再制作结构增强层;另一类品质较高的是在模具上制作,通常:1)根据需要设计制造合适的模具;2)模具表面刷或喷纯树脂;3)富树脂层制作两层富含树脂的表面毡层,以便给耐蚀容器提供较好的耐腐蚀性能和抗渗透性能;4)使用缠绕或手糊的方法,制作短切毡增强的耐蚀层;5)使用缠绕或手糊的防腐制作容器的结构层,直至达到所需厚度为止;6)在容器最外面制作耐候性富树脂层;7)储罐底座和盖顶也采用模具并结合喷射成型制作。
玻璃钢硫酸储罐由内而外主要的结构如下:
1富树脂层(内层耐蚀层):由耐腐蚀内衬树脂和表面毡组成,树脂含量大于90%,厚度1.0~1.5mm;
2耐腐蚀阻挡层(次内层耐蚀层):为防渗层,由无碱短切纤维和耐腐蚀内衬树脂组成,含量为70%~75%,厚度不小于3mm;
3结构层(增强层):该层对内表层和次内层起加强作用,抵抗罐体所受外界荷载,保证罐体刚度和强度,一般采用无碱玻璃布,环向缠绕与交叉螺旋缠绕结合,根据最终性能和耐热需要采用邻苯型、间苯型或对苯型不饱和聚酯树脂。树脂含量为40%~50%,厚度达设计要求。
4外保护层:为抵抗设备使用环境的腐蚀,设备外壁需制作一层保护层,以防止结构层被环境浸蚀而失效。为防老化层,在该层中加入抗紫外线吸收剂和石蜡液,减轻贮罐设备在室外紫外线辐射作用下产生的老化作用,厚度为1.0mm。也可以涂装一层200µm的耐候涂料。
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只看该作者 19楼 发表于: 2012-08-25

4其它防腐蚀措施
目前市面上,硫酸在储存和运输中的耐蚀材料有:193%100%的浓硫酸和大于102%的发烟硫酸直接采用碳钢材质槽、桶、罐储存和运装即可;275%93%中等偏低的硫酸,采用钢质设备储存和运输,内壁进行防腐措施保护;375%以下稀硫酸采用玻璃钢材质的储罐和槽车进行储存和运装。
硫酸罐的防腐及运行安全措施,除了上述的耐腐蚀材料选择、结构的设计合理外,还可以采取一些其它措施,如降低硫酸流速、电化学保护、钝化、使用覆盖层保护及加强和改进储罐运行管理等。
1)改变硫酸流动状态。由于碳钢在硫酸中的抗腐蚀性,取决于其表面生成的一层硫酸亚铁保护膜,当这层保护膜被破坏时,其抗腐蚀能力大大下降,结果是腐蚀速率急剧增加。为了保护这层保护膜,应严格限制硫酸的流速,硫酸的流速一般严格控制在50mm/s以内;
2)电化学保护。主要是阳极保护法。施加阳极保护后,碳钢在硫酸中的腐蚀速率大大降低;
3)隔热涂料使用。由于硫酸的腐蚀性随温度的升高而增大,为避免因太阳光照而使罐内硫酸的温度升高,应将罐的外壁喷涂一层浅色(通常是白色)的面漆,或者采用目前面上非常热门的遮热涂料[4];
4)加强管理。浓硫酸具有极强的吸湿性,当碳钢硫酸储罐经常充满浓硫酸时,腐蚀很微弱,但如果经常放空(例如经常停车,放空后长时间不用),附着在碳钢罐内壁上的薄薄一层浓硫酸会迅速吸收空气中水份而变稀,对碳钢的腐蚀就变得非常严重了,以至于产生穿孔。对浓硫酸碳钢罐的放空加强管理,缩短放空时间,或采取其他除湿等管理措施,也是十分必要的。
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只看该作者 20楼 发表于: 2012-08-25

5其他安全措施
其他安全措施:
1)对发烟硫酸储罐,为保证安全,向空罐进料时,应控制泵人物料的流速。稀硫酸会与碳钢反应生成氢气,因此,检修时除非确认罐中已充分放空,否则,应完全清除掉附近所有潜在的火源。
2)当附近发生火灾时,应用水喷在附近的可燃物上,并用雾化的高压水或泡沫来冷却罐壁,但绝对禁止直接将水加入硫酸罐内。
3)放空管道中可能堆积硫酸亚铁,操作时间过长可能会堵塞管口,因此,应定期检查该管口,以确保卸料时的安全。
4)为保证储罐的安全运行,每2年至少检测一次储罐罐体(包括罐顶、罐壁、罐底)的厚度,每5年至少进行一次内部检测,以便及时发现漏点,及时修补。
5)对衬里型硫酸罐需要着重检查衬里的腐蚀程度,漏电情况,及时修缮。6)对整体玻璃钢储罐,除常规腐蚀情况检查外,特别注意法兰、接口、相液面等关键部位的检查,出现隐患,及时修复。
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只看该作者 21楼 发表于: 2012-08-25

5 结束语
    针对硫酸介质的储存和运输,务必根据硫酸的浓度、温度、流速、相态、杂质成分等多角度考虑,在碳钢、合金、玻璃钢衬里、橡胶衬里、塑料、玻璃钢等材料中,进行安全、合理的选材,保证恰当的设计前提下,对硫酸储罐进行正确的维护和管理也是十分重要的。欧阳的重防腐材料事业部团队以及51fangfu论坛期待与硫酸行业同仁们共同探讨,一起促进硫酸储罐耐蚀选材更加合理,更加安全。
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只看该作者 22楼 发表于: 2012-08-25
参考文献:
[1] 防腐蚀论坛[W].网址:www.51fangfu.com.
[2] 许萍,张惠娟.浅析硫酸储罐设计的特点及措施[J].有色金属设计. 2007, No.1:65-71.
[3] 欧阳自强等.XXXX公司重防腐材料事业部内部资料《乙烯基酯树脂防腐手册2012版》及《树脂重防腐》[R].
[4] 李树.新型隔热涂料在储油罐上的应用与评价[J].石油化工腐蚀与防护,2004(05).

[ 此帖被欧阳在2012-08-26 08:30重新编辑 ]
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只看该作者 23楼 发表于: 2012-08-25
中文摘要:

摘  要:  本文系统分析了不同浓度、不同温度、不同状态硫酸腐蚀的原理及特点,探讨了各种状况下硫酸储罐的选材、防腐和安全问题,并提出了相应的防腐保护措施,尤其是对“树脂重防腐”在硫酸储罐领域的应用作了较深度的分析。
关键词:  硫酸储罐;防腐蚀;树脂重防腐


英文摘要:


Selection & Anti-corrosion Measures of Sulphuric Acid Tank


OUYANG Ziqiang
(Shanghai XXXXX Resin Co., Ltd. Shanghai, 201404,China)

AbstractThis article is a summary of 51fangfu forum viewpoints about sulfuric acid storage tank, it systematically analyzes the principle and characteristics of sulfuric acid of different concentrations, different temperatures and different states, and discusses their anti-corrosion materials selection and anti-corrosion security measures, especially the application of "Resin Heavy-Duty" in this field.
Key Words:  Sulphuric Acid Tank; Anti-corrosion; Resin Heavy-duty


[ 此帖被欧阳在2012-08-25 17:41重新编辑 ]
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只看该作者 24楼 发表于: 2012-08-25
这篇原创性的总结文章,即将在相关杂志上刊登!
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只看该作者 25楼 发表于: 2012-08-25
辛苦了,欧阳 兄。你这么多文字给我们以后做施工的提供了很多参考借鉴。那我明天配合下您的文章,传一些硫酸储罐的图片上来。
共有2人赞这个帖子绿叶+1小红花+1
欧阳 小红花 +1 辛苦,图片我的都清晰度不足 2012-08-25
欧阳 绿叶 +1 辛苦,图片我的都清晰度不足 2012-08-25
[color=Red][u]贫僧自防腐公司而来,专程来给你要工程款的[/u][/color]

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只看该作者 26楼 发表于: 2012-08-25
辛苦,图片我的都清晰度不足
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只看该作者 27楼 发表于: 2012-08-26
有学习了呵呵
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只看该作者 28楼 发表于: 2012-09-06
   学习了
学习。。交流。。交友,岂不乐哉!!
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只看该作者 29楼 发表于: 2012-10-15
值得大家学习