重新整理一篇帖子,欧阳对其里面的树脂防腐更熟悉,如有需要,我再详细解释其中PVC-FRP,PP-FRP,FRP,砖板内衬等的详细做法和在各工艺段的优缺点和适用性,以及遇到一些特殊情况下的FRP制作的注意点和树脂选材的注意点。
浅析树脂防腐方案在氯碱行业的应用
氯碱在国内可以说是一个非常大的行业,涉及面非常广。食盐电解制烧碱、氢气、氯气、盐酸及其它产品,都是氯碱行业相关产业链,其生产工艺中腐蚀源非常多,也是目前国内防腐行业较难搞定的一个领域。氯碱生产环境复杂,其各工艺段的物料都具强腐蚀性,其中,湿氯气具有很强的氧化作用,能腐蚀绝大多数金属和非金属材料,在输送、干燥、液化过程中,都需要特别措施和材料来对应,湿氯气的腐蚀控制是氯碱行业防腐工程的重中之重。
氯碱行业的湿腐蚀主要表现的形态有:孔腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、杂散电流腐蚀丝状腐蚀等。按生产工艺中不同的腐蚀介质可简要归纳如下:A 盐水腐蚀,可参见我的帖子
http://www.51fangfu.com/read-htm-tid-6243-ds-1-page-e.html#a;B 氯气腐蚀,多为湿氯气,也可参见以上帖子;
C 酸类腐蚀,主要是硫酸、盐酸、次氯酸这三类;
D 浓碱和高温碱,也可参见以上帖子;
E 尾气腐蚀,主要是氯气、氯化氢气体,硫酸气体及碱雾等尾气为主的腐蚀;
F 杂散电流腐蚀,可参见
http://www.51fangfu.com/read-htm-tid-6243-ds-1-page-e.html#a。
针对以上六大类腐蚀,如何选材?我简要说一些,有机防腐材料我侧重一点,毕竟我对金属防腐材料还是一个门外汉。先谈一些以下原则:1)考虑防腐材料,不可仅考虑常温下的对介质的耐受性,需要考虑高温下对介质的耐受性,并且需要考虑具体工艺段的其他诸如压力、耐磨和载荷等其他因素;2)考虑材料的加工性能和耐老化性能,更要考虑日后的修复等其他便捷性;3)成本和性价比更要考虑。
在氯碱行业,目前行业中常见的耐蚀结构材料有
1) 金属材料,有碳钢、铸钢、奥氏体不锈钢、超纯铁素体不锈钢、镍和高镍合金、铜、钛等金属材料。
氯碱工艺段中采用到金属材料的有:高温湿氯气的洗涤和冷却装置(可选钛金属,当然部分也在用树脂防腐之耐高温FRP)、盐水系统和管线(碳钢衬橡胶或刷防腐涂料或衬FRP)、浓碱及高温碱(镍铬不锈钢或镍及其合金)、有氧气和水存在的工艺段都可用钛金属(如电解槽盖、氯气总管、氯气洗涤塔、氯气冷却器、离子膜电解槽的阳极液循环和淡盐水脱氯系统,但需要考虑性价比)、硫酸(可选哈氏合金,但有其他性价比更高的)、
2) 石墨、陶瓷、玻璃、搪瓷
非金属材料中的陶瓷、玻璃、搪瓷等材料,现在应用逐渐减少,有的已被其他材料完全取代。目前酚醛树脂浸渍的石墨材料还在用,主要用于合成盐酸、盐酸脱吸装置、PVC 合成工艺的冷却器等。
3)橡胶
橡胶有较好的物理机械性能和耐蚀性能, 除强氧化剂、有机溶剂、浓硫酸、硝酸和铬酸外,对大多数无机酸、有机酸及各种盐类、醇类都是耐腐蚀的,但耐温性较差。在氯碱化工中,橡胶主要用作防腐蚀衬里和垫片等材料。在氯碱化工中,设备以钢衬硬橡胶居多,主要在盐水系统。
4)塑料
应用于氯碱工业的耐腐蚀塑料有聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等,其中,聚氯乙烯是使用最多和最广的一类,具有优良的耐腐蚀能力,能抗稀硝酸、浓硫酸、氯气等强氧化剂的氧化,耐酸、碱、盐的腐蚀,常用来制作管道、塔器、储罐、冷却器等,特别是聚氯乙烯管道和设备。
需要特别提到的是FRP-PVC,它是通过外缠玻璃钢加强,解决了聚氯乙烯强度太低、容易变形的问题,较大地提高了耐高温性能,应用越来越多了。
5) 玻璃钢
发展迅速的有机防腐,是树脂防腐方法之一。在氯碱工业中,主要用作衬里、增强层(聚氯乙烯、聚丙烯设备、管道的外部包复)和整体结构,湿氯气管道、盐酸储槽等也有较多运用。国内很多氯碱厂都用耐高温玻璃钢制作氯气洗涤塔,用PVC-FRP制作氯气干燥塔、氯气除水雾器、氯水储槽。玻璃钢具有价格较低, 耐腐蚀性能强, 施工方便等优点,其应用范围必将被进一步拓宽。
6) 涂料
最廉价的,较多的是氯磺化聚乙烯和过氯乙烯漆,但仅用于房、构筑物、设备和管线等设施外表面。
总体上可以基本上归纳如下:
盐水系统:碳钢衬PTFE或PVDF、碳钢衬橡胶、PVC-FRP、PP-FRP等;有时还会和阴极保护配合一起用。
碱系统:钛、镍等合金、碳钢衬PTFE等;
湿氯气,氯水 次氯酸钠系统:碳钢衬橡胶、碳钢衬PTFE或PVDF、PVC-FRP、FRP(主要标准双酚A型乙烯基酯树脂和耐高温酚醛环氧乙烯基酯树脂)。
尾气系统:防腐涂料、FRP、PVC、PP等。