化工系统防腐蚀方法及其效益分析2(精)

化工系统防腐蚀方法及其效益分析刘颂凯(武汉高校电气工程与自动化系,湖北武汉 430072摘要:针对阐述了化工烟气设备装置中的烟道、烟囱、洗涤塔等的腐蚀原理,并探讨了防腐蚀材料的选择及其结构形式,为化工烟气设备的防腐蚀供应了牢靠的处理方法,并分析其效益。关键词:化工烟气设备;防腐蚀Anti-Corrosion Methods of Chemical System andBenefit AnalysisLiu Song-Kai(Department of Electrical Engineering and Automation, Wuhan University, Wuhan 430072, China Abstract:This paper describes the chemical flue gas installations in the flue, chimney, scrubber Corrosion principle, and discusses the anti-corrosion material selection and structure of the form of chemical gas equipment, and provides a reliable anti-corrosion treatment and analyzes its effectiveness.Keywords: Chemical gas equipment, anti-corrosion0引言在工业生产中,通过高空解除各种废气的构筑物,如烟道,烟囱,排气筒,洗涤塔等,大多数都存在防腐蚀问题。排气烟囱防腐蚀设计要考虑的主要因素是被排放气体的化学组成、温度、湿度、气体的流速以及筒壁表面是否会形成冷凝酸等,有以下几种状况。(1在一般状况下,常常处于200以上的高温烟囱,筒壁不易结露,很少形成冷凝酸,因此腐蚀比较轻,例如电厂不易脱硫的烟囱等。(2处于温度低于150以下,而且含有大量腐蚀性气体和可溶盐的烟囱,腐蚀比较严峻。例如生产硝酸的尾气排气筒,气体温度小于90,氧气氮含量比较高;生产硫酸的尾气排气筒,气体温度小于60,含大量的二氧化硫;有色金属锡冶炼厂烟囱,气体温度60-70,含氟化氢和氧化硫,造纸厂碱炉的烟气温度在110以下,含有各种钠盐。这些处于温度不高的腐蚀性气体和粉尘作用下的烟囱,一般腐蚀比较严峻。烟囱中最常见的腐蚀性气体是烟气中的二氧化硫。二氧化硫遇水转变成亚硫酸,再氧化成硫酸。硫酸与水泥混凝土中的水化物通过酸或盐的离子交换,生成易溶的钙盐、铝盐、铁盐和硅胶等。黏土砖中的氧化铝,也能与硫酸生成易溶的盐。烟气中的盐也是不容忽视的介质,许多易溶盐都能渗入砖和混凝土的内部,吸潮后再结晶膨胀而破坏材料结构。烟气中的固体尘埃对烟囱内壁造成肯定的磨损,在选择烟囱材料和村里时,也要适当考虑这一因素。1防腐蚀材料的选择及结构形式烟囱受腐蚀比较严峻的部位,大约在烟囱内上部1/3的范围内,在这些部位由于受室外空气的影响简单形成冷凝酸。凡设有内衬的烟囱,腐蚀介质侵入的途径,一是通过衬里分段的交接处,例如外筒支承牛腿部位;其次是通过砖砌体的夹缝进入到外筒与衬里之间的夹缝处,进而腐蚀外壁。当然,对钢筋混凝土的外壁,腐蚀并不是很快速的,但是对于砖砌外壁,则会造成威逼。烟囱的腐蚀,主要发生在筒的内壁,但是对外部结构也有肯定的腐蚀。例如腐蚀性强的烟气,在湿度大而气压低的地区,对烟囱外壁也会造成腐蚀,特殊是在离烟囱出口十多米范围内,要用耐腐蚀涂料防护。钢结构的支架,全部涂优质耐腐蚀的涂料。避雷针最好采纳耐腐蚀材料制作。对于排气腐蚀性强的烟囱,要用耐腐蚀材料制作或在筒内衬耐腐蚀材料。依据不同工况条件,可以采纳不同的防腐蚀材料以及不同的结构形式。(1腐蚀较严峻的烟道和烟囱可依据腐蚀介质和工况条件的不同而采纳耐酸石材、耐酸砖、玻璃钢或不锈钢等。(2腐蚀较轻的烟囱,可以采纳耐火砖、耐火混泥土、粘土砖衬里。(3腐蚀严峻的烟囱,一般不宜采纳砖砌外筒。在化工、冶金、造纸和锅炉烟囱腐蚀后被迫拆除的实例中,腐蚀基本都发生在外筒是砖砌体的状况下。砖烟囱在受腐蚀后很难加固,而且简单因局部腐蚀而失去稳定。为了克服烟囱中介质的高温腐蚀,人们始终在寻求耐高温、耐腐蚀的材料,除了不锈钢这种常见的放腐蚀材料外,还有如下的方法。2全玻璃钢形式玻璃钢是发展较早、应用广泛的一种复合材料,具有非常显著地性能特点。与金属材料或其他无机材料相比,它质量轻、比强度高、电绝缘、耐瞬时高温、传热慢、隔音、防水、易着色、能透过电磁波,是一种兼具功能和结构特性的新型材料,玻璃钢烟囱较其他材料制成的烟囱较其他材料制成的烟囱如不锈钢更常用。这是因为其具有以下优点: (1玻璃钢能供应更宽范围的耐腐蚀性能;(2由于玻璃钢传热慢、保温性好,因此在须要保温的场合,玻璃钢设备可以不须要隔热层;(3玻璃钢的材料成本相对要低;(4运用寿命更长;(5玻璃钢相对密度小,使得其更易运输,也意味着所需支撑的钢材更少,所以其综合安装费用更低。3防腐蚀树脂的选用玻璃钢作为一种新型的防腐蚀形式,其中的防腐蚀树脂的选择是相当重要的。目前,国内用的比较多的防腐蚀树脂主要有双酚A型不饱和树脂、氯化不饱和树脂和环氧乙烯基树脂。(1双酚A型不饱和树脂目前国内双酚A饱和聚酯树脂。目前国内双酚A不饱和聚酯树脂有197、3301、323等牌号,具有良好的耐酸性、肯定的耐碱性和较好的偶那个和机械性能和耐温性,但由于其断裂延长性低,且易脆,后渐渐被乙烯基树脂所取代。(2氯化不饱和聚酯树脂氯化不饱和聚酯树脂是以HET酸为主要原料合成的不饱和卤代的聚酯树脂,具有优良的耐腐蚀性能,同时又具有良好的阻燃性。特殊适合用于制造耐高温、耐含氯化学介质或耐强氧化物环境的设备,如烟囱内衬,烟道气导管,铬电镀槽、浸酸槽盒氯气管线。(3环氧乙烯基树脂。环氧乙烯基树脂是国际上20世纪80代公认的高度耐腐蚀树脂,是由甲基丙烯酸与环氧树脂反应而成的。它结合了环氧树脂优良的耐热性能及化学性能,以及UPR树脂优良工艺性能。目前乙烯基系列产品中,有常规的双酚A环氧型、酚醛环氧性、高交联型、阻燃性等产品。在一些高温场合,高交联密度乙烯基树脂得到了大量胜利的应用。将来指导实际应用,对高交联乙烯基树脂进行了各方面的耐热测试。4全玻璃钢形式结构的安装全玻璃钢的烟道和烟囱可以采纳缠绕和手糊工艺进行制造。这种形式的烟囱主要为支架式和套筒式。(1支架式。以支架为承重结构,支撑一个或一个以上的排气筒,是以化工排气筒常见的形式,支架式排气筒可以采纳钢或钢筋混凝土的支架,筒体高出支架。排气筒支撑在钢支架上,支架上设有多层操作平台,可以上人。这种形式的排气筒在国内已经有20多年的运用阅历,主要的优点是检查和修理。筒体原来采纳硬聚氯乙烯板制作,单聚氯乙烯只是用于温度低于90度的状况,考虑到温度变形,须要分段固定在支撑结构上,为了考虑温度引起的伸缩,应聚氯乙烯的段与段之间应有膨胀节,同时聚氯乙烯塑料易受紫外线作用后很快老化。但玻璃钢排气管可以采纳各类树脂和玻璃布缠绕成型,一般运用温度可以到80度以上,有的可高达200度。玻璃钢的线膨胀系数比聚氯乙烯塑料小得多,因此一般可不舍膨胀节。玻璃钢整体性好,理学强度和耐热性能比聚氯乙烯塑料好,力学强度和耐热性能比聚氯乙烯塑料好,防腐性能好,防腐范围宽。进20年来在硝酸、硫酸、过磷酸钙、合成纤维等生产中都有良好的应用。(2套筒式。套筒式结构人称筒中筒结构,是用钢筋混凝土或砖砌体为支撑结构,支撑一个或一个以上的排气筒。这种形式在化工、电力部门都采纳过。套筒式排气筒的支持结构内设有操作平台,可在内外同之间检修。该结构有以下优点:其内胆由整体缠绕玻璃钢制作,整体性好,能有效地防止介质从接缝处的腐蚀渗透,避开一些防腐薄弱环节引起的防腐失效,也可减小风力等的影响;玻璃钢结构的内胆和外筒是相对独立的不同材质的筒体,能有效的避开由于截至环境的温差引起的不同材质的收缩性不一样,而引起的内应力破坏;由于玻璃钢结构轻质高强,起吊安装便利,故施工周期短,费用少。所以,效益也是很明显的。