玻璃钢槽罐车 玻璃钢槽罐 运输槽

耐腐蚀玻璃钢电解槽在氯碱工业中的运用

电解槽腐蚀破坏原因分析

　电解槽在氯碱工业隔膜电解系统中与许多腐蚀介质接触,常见的腐蚀性介质有:高温氯化钠溶液、高温(100℃左右)湿氯气、含氯碱液和高温饱和氯的水蒸汽等,它还受到电解过程中杂散电流的腐蚀。电解槽阳极室产生的高温湿氯气带有大量的水蒸汽,氯气水解将生成腐蚀性很强的盐酸和氧化性很强的次氯酸。生成的次氯酸又可分解,释放出新生态氧。这些介质的化学性质非常活泼,除金属钛材外,大部分金属和非金属材料在这种环境下都将遭受严重的腐蚀。我厂原防腐蚀措施为钢衬天然硬橡胶,其耐温范围为0—80℃,低于腐蚀环境温度,而且天然硬橡胶不耐次氯酸腐蚀,衬里层在汽 液环境中很易遭受腐蚀破坏,造成金属壳体腐蚀穿孔而失效。

　电解槽防腐蚀玻璃钢的设计与制作

选材

针对电解槽腐蚀环境的特点,电解槽采用整体玻璃钢(ＦＲＰ)。其中,树脂采用ＭＦＥ 3型乙烯基酯不饱和聚酯树脂(华昌聚合物有限公司产品),增强材料采用中碱玻璃纤维布、短切毡、表面毡、玻璃鳞片及适当的辅料,采用优良的施工工艺将它们复合制作成整体玻璃钢(ＦＲＰ)防腐蚀构造。

乙烯基酯不饱和聚酯树脂又称为乙烯基酯树脂、丙烯酸类聚酯树脂或环氧丙烯酸聚酯树脂,是上世纪六十年代末开发的一种超耐腐蚀树脂,八十年代已在许多领域中逐步取代了双酚Ａ型不饱和聚酯树脂。目前,国内外玻璃钢制作采用的多为乙烯基酯树脂。乙烯基酯树脂除具有酯密度低而耐腐蚀性好以及具有环氧树脂的粘结和不饱和树脂的加工工艺性能外,由于乙烯基酯树脂分子中羟基的存在,提高了树脂对玻璃纤维的浸润性,具有更优良的施工工艺性。乙烯基酯树脂种类较多,根据乙烯基树脂类型以及生产工艺条件,我们选择对氯气耐腐蚀性好、耐温性高的ＭＦＥ 3型乙烯基不饱和聚酯树脂。

玻璃磷片具有较高的耐热性能,耐酸碱性能良好,热膨胀系数小,有良好的弹性和韧性,在树脂中覆盖性强,附着力较高。由于鳞片在树脂涂层中叠合排列,能提高玻璃钢的密实性和抗渗性,大大增强玻璃钢的防腐蚀作用。

结构设计

    在大多数手糊法玻璃钢制作工艺中,采用的结构为胶衣层、增强层及外表层。其制品在实际生产运用中,使用周期不长,表现为耐腐蚀ＦＲＰ在酸、碱、盐等液体以及气体介质中,使用一段时间,少则数周或数月,长则1—2年后,ＦＲＰ表面便出现冒汗现象,继而出现腐蚀液体、气(汽)体渗漏,严重的则出现ＦＲＰ分层破坏,究其原因,主要有几个方面的问题:玻璃纤维存在细微的缺陷以及玻璃纤维的构成物在外界条件下极易析出,发生纤维自身劣化;树脂的选择不当;树脂 纤维的粘结不佳;树脂与纤维在材质上存在刚性差异。

　从影响ＦＲＰ的抗渗性因素分析可知,玻璃钢中玻璃纤维的存在及其含量的高低是影响ＦＲＰ质量的主要因素。因而减少ＦＲＰ中纤维含量,增加树脂含量是改善抗渗性的主要方向。故而在设计ＦＲＰ的结构中,采用高树脂层设计的原理,其结构设计为表面防腐蚀层、中间防腐蚀层、增强层和外表层。其结构示意图如图1所示。

　　表面防腐蚀层:采用玻璃磷片树脂涂层、表面毡(中碱ＢＭＴ,30ｇ/ｍ)与树脂结构,其含胶量可达90%以上,以提高耐腐蚀性和抗渗性能。

　　中间防腐蚀层:6ｍｍ以上。采用短切纤维毡(中碱450ｇ/ｍ)与树脂结构,其含胶量可达80%以上,同时再铺一层表面毡作为埋伏防线,起到第二次防渗作用。

　　增强层:厚度随设计而定,采用0.2—0.4ｍｍ中碱玻纤布与树脂结构,其含胶量可达45%左右(尽可能多采用0.2ｍｍ布)。

　　外表层:涂刷耐腐蚀树脂清漆。

　　采用这种结构设计,环境中的化合物或蒸汽向金属基体的扩散能很好地被施加的玻璃钢防腐蚀层所阻挡。图2所示为鳞片涂层中物质的渗透示意图。