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[原创] 氯碱行业的树脂防腐

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防腐家

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2018-01-26

氯碱行业是一个大行业，也是树脂防腐使用较为集中的重防腐终端市场。成都八院在这一块的设计方案应该是国内最多的了。这个帖子我简要得总结一下氯碱行业的树脂防腐方案。
什么是氯碱行业，其典型的腐蚀介质都有哪些？
电解食盐溶液生产烧碱、氢气、氯气和氯产品，这就是氯碱行业，所有涉及到这里面的原料、中间体、半成品以及成品，都有强烈的腐蚀性，在电解过程中，由于输入了大量的电流，因此杂散电流腐蚀尤为严重。
氯碱行业主要腐蚀介质有：盐水和电解槽内介质、湿氯气和无机酸、氧化物、碱液。
目前行业中常见的耐蚀结构材料有碳钢、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；石墨、聚氯乙烯、玻璃钢、衬胶等非金属材料。树脂防腐属于里面聚氯乙烯（热塑性衬里）、玻璃钢这一块。
氯碱行业主要腐蚀部位及其对应策略？
首先是盐水腐蚀。
钢铁材料不能直接用盐水系统的设备，因为金属在盐水中的腐蚀为氧的去极化腐蚀，很快就生锈了。国内盐水系统设备如化盐设备、高位槽、配水槽、管线等多采用衬胶防护、玻璃钢防护，基本上满足了生产的需要。沉降器也可以衬环氧玻璃钢或环氧煤沥青。这里面盐水泵的预热器的腐蚀程度最高，因为热的盐水产生的杂散电流非常要命，所以现在有些氯碱厂就直接一次性投资（钛金属）大点，避免预热器产生这些后患。（杂散电流，详细解释点：离开正常通道的漏电电流。漏出来的部分与大地绝缘不良处接触，就会把碳钢等金属部位腐蚀掉。常用防止杂散电流腐蚀的方法：绝缘做得更到位些、额外附加短电装置、冰儿美女妹妹的牺牲阳极保护阴极的方法）。
电解槽中的原料和产品都是具有严重腐蚀性的，无论是隔膜电解槽，还是水银电解槽，其槽壁的腐蚀都非常严重，尤其是长期的液面接触界面处，腐蚀尤为严重；槽底部接触的原料和产品的温度更高，浓度更大，都是碱性很强的溶液长期浸渍腐蚀；槽顶部的盖子主要是高温气相腐蚀，比较多的是高温高浓度的湿氯气腐蚀。国内现在设计院所（八院主要方案也是如此）出来的方案：衬胶、花岗岩砖板内衬、重防腐玻璃钢、玻璃钢缠绕热塑性聚氯乙烯内衬PVC/FRP。这些事常用的方法，相对来说也是目前设计院所拿得出来的性价比较高的方案，要想使用寿命更长，可以采用钛金属材料来做，只是这种材料目前受限于昂贵的价格，甲方全部使用钛金属的还是凤毛麟角。
其次是氯气。
氯气腐蚀是一个大的范围：高温湿氯气、干氯气、含氯浓硫酸、高温盐酸、浓盐酸以及有机氯等产品。湿氯气的腐蚀实际上就是盐酸和次氯酸的腐蚀。温度低于80度的湿氯气可以采用双酚A型乙烯基酯树脂内衬的FRP管道；温度再低的话，直接采用更易加工成本更低的PVC管道即可；温度接近100度，乃至100以上，短时间（一般30min以内）达到120度以上的湿氯气，则需要采用酚醛型乙烯基酯树脂内衬的管道，温度特高时，甚至需要采用高交联密度型乙烯基酯树脂。还是一个道理，钛金属或合金是更好的材料，但也是成本居高不下的问题。但近些年来，很多厂家在高温关键部位越来越多得采用这种昂贵的钛合金了，一者也是设计院所在这些年采用其他材料，多少都出过些事故，心里没有底了，又不和乙烯基酯树脂材料厂家研发人员深入交流，就干净省事点，不要担责任写特种合金了。当然热塑性的氟塑料以及涂层、氯桥酸型的不饱和树脂也可用于湿氯气环境，但受限于很多因素，所以目前在实际工程标书方案中出现并不多。
第三是浓碱、高温碱
加热把碱液中水分蒸发掉，形成高温浓碱，这期间的含氯稀碱液原料、含氯浓碱液中间产品和高温浓碱液都是具有腐蚀性的，尤其是高温浓碱，腐蚀非常可怕，80度以上浓碱腐蚀性非常强。目前低温的稀碱液以及低温的浓碱液，性价比最高的方案还是衬胶、玻璃钢、PVC/FRP。40-80度的高温浓碱的防腐方案是目前争论最多的地方，PVC/FRP，还是直接乙烯基的玻璃钢，两者都有优缺点。目前主流的这个行业的设备厂家多有两种做法：温度稍低时，一般60度以下采用PVC/FRP的较多，70度上下的采用乙烯基的整体FRP就多。不同厂家的乙烯基树脂，酯键含量是不同的，没有选择对牌号，没有选择耐碱性更好的厂家，都是最终出事故的最多原因，应该是目前为止，低酯键含量的双酚A型乙烯基酯树脂玻璃钢是目前大多数下游氯碱行业FRP设备厂家的首先材料。接近100度沸腾的浓碱，也有使用前面谈到的乙烯基树脂的，但是不论是谁家的树脂，最终的使用寿命都不长（一般长期接近沸腾，2年时间肯定就要修缮了），这时候设计院所以及甲方更容易接受的是和熔融高温碱腐蚀一样使用的镍、铬等特种合金，例如浓效蒸发器、加热管这些设备更多是采用这些成本高，但防腐寿命质量更有把握的合金材料。

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吉晟防腐

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2018-02-06

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