在不停产的状态下成功进行防腐修补的情况,对拓宽呋喃树脂在高温环境下的应用具有一定的意义。

  为解决铅生产过程中烟气排放的污染问题,达到国家生产环保的要求,同时也为了保护生态环境,我厂引进了国外的托普索低硫烟气制酸工艺,对铅烟气中的硫进行处理,减少烟气中的硫含量,使得排放的烟气可以达到国家的环保标准要求,满足环境保护的要求。在制酸设备投入生产不久,E109制酸设备烟气进口处的钢膨胀节就被腐蚀穿孔,出现酸液渗漏和漏烟现象,并且逐渐影响到了生产的正常控制,对环境也产生影响。为保证生产的正常进行,减少损失,保护环境,对膨胀节的腐蚀问题必须尽快解决。
  进气口膨胀节是用来连接输送烟气管道和E 109制酸设备的一个设备部件,其直径为1200mm,长度为800mm,正常情况下的工作温度由于遭受腐蚀,膨胀节的底部有酸液滴漏,而且滴流速度也有逐日加快趋势,膨胀节的顶部有明显的烟气冒出。将原保温层拆开后,发现膨胀节已经有多处已经腐蚀穿孔,发生腐蚀的部位主要在膨胀节法兰附近,法兰腐蚀穿孔直径达到50mm,有酸液滴漏,在孔洞附近的后来修补防腐层也已经发生炭化。
  腐蚀原因分柝因为膨胀节内的防腐蚀层有缺陷或是已经遭受破坏,而输送烟气的烟气管道温度发生变化,烟气中的饱和水蒸汽发生水凝现象,变成水,水和烟气中的二氧化硫进行反应,生成亚硫酸,再加上其他的一些腐蚀介质,在高温环境下共同作用,对膨胀节内防护层被破坏处的钢体外壳产生腐蚀作用,因此使得膨胀节很快腐蚀穿孔。
  对膨胀节进行修补已经势在必行,为了将损失和污染减少到最低,公司决定采用在不停产的情况下进行检修维护。
  为解决膨胀节腐蚀穿孔漏酸的问题,总厂先后向外分别委托了几家单位进行了几次维修防护,这几家单位分别采用玻璃纤维增强树脂和玻璃纤维增强水玻璃进行修补,然而,修补结果都没有取得成功,在对膨胀节进行了修补后,最长的也不过一个月,膨胀节很快又开始发生渗漏。在外委修补几次没取得成功后,集团公司决定对膨胀节进行防腐修补的任务委托我单位。
  要保证对膨胀节的修补取得成功,这就要求我们所选用的防腐修补材料要能够经受住膨胀节的二百多度高温工作温度,并且具有能够耐此高温下的腐蚀介质的腐蚀的性能,还要具有足够的防止酸液和腐蚀气体发生渗漏的密实性,而且确定的施工方案要能够在不停产的情况下进行,也就是说施工要能够直接在二百多度的高温情况下进行工作。
  为了确定合理正确的施工方案,确保膨胀节修补取得成功,首先对在这种特殊环境下进行施工的过程中所可能遇到和发生的问题进行充分的考虑和分柝一方面,由于膨胀节是在不停产的情况下进行修补,也就是说施工是在二百多度的高温情况下进行,在这样的高温环境下,施工所用的防腐材料在很短的时间内就完成了固化反应而形成立体网状结构,由于固化反应完成的时间很短,对于厚度较大的防腐层采用一次性成型,材料分子形成立体网状结构的过程中,分子间会由于在固化交联过程中因为树脂发生暴聚而产生巨大的内应力而使得产品出现裂纹或分层,最终影响施工完成的产品的抗渗和防腐效果其次,由于施工过程是在基体温度高达二百多度的高温环境中进行,用于防腐修补的材料在应用到基体上不到一分钟的时间就会发生凝胶固化反应,不再具有施工性能,因此,施工过程中,可以用于进行正常连续施工的时间很短,故在考虑确定施工方案时应该尽可能的做到简单、方便,利于施工过程的操作;另外,根据生产环境的需要,选用的施工材料就必须要尽可能做到既满足耐高温的要求,同时又要满足防腐和抗渗的要求,下面表1中的数据是一些材料的性能。
  同时,考虑到对膨胀节的修补是在膨胀节外部进行修补,选用材料的具体使用环境并不完全处于腐蚀液体和气体的浸泡和冲刷状态下,仅仅是破损处的少量防腐层直接接触高温腐蚀物。
  综合以上情况和表1情况,经过反复比较和筛选,最后确定选用耐温性最好的呋喃树胶泥加入适量表1耐蚀树脂典型性能树脂种类环氧树脂呋喃树脂双酚A树脂乙烯基树脂耐温性"c耐蚀性良优良优价格同低中同收缩率%低中间同高温固化好一般好粘结性能优良优适当的添加剂进行改良后,再使用胶泥对膨胀节壳体外壁进行多次反复刮填刷涂的修补施工方案。在施工过程中,由于采用的是多次涂刷稀胶泥施工方法法进行修补,就可控制每次施工形成的防腐蚀层的厚度比较薄,就避免固化过程呋喃树脂胶泥发生暴聚现象,这样大大降低了树脂胶泥固化过程中的树脂收缩率,减小了树脂分子固化过程中产生的内应力,避免了防腐层出现裂纹和分层的现象采用多次涂刷施工,那么每后面一次的施工都会对前一次施工可能出现的缺陷有一定的弥补,使得防腐层更加密实可靠加入一定量的玻璃纤维添加剂,改善了树脂的固化性能,降低收缩率,减小内应力,同时还提高树脂胶泥的耐温性。呋喃树脂胶泥材料选用的是北京冶金建筑设计总院生产的YJ―型呋树脂胶泥。
  清理壳体上的结晶及腐蚀物一除锈一清洗、除灰一刮填胶泥补孔一刷涂胶泥一固化一再刷涂胶泥(反复进行直到达到设计要求)一检查确认一恢复保温层除,然后清理膨胀节壳体上的酸结晶和因腐蚀而生成的其他污物清理掉,然后用破布抹洗干净。
  使用其他除锈设备除锈,采用钢丝刷进行锈,将膨胀节上的浮锈清除掉,在除锈过程中,一定要仔细认真,将膨胀节上的浮锈清理干净,除锈等级需达到Sa1级,只有这样才可以保证防腐材料和膨胀节形成粘结牢固紧密的结合层,使防腐层能够紧密的粘接在膨胀节的壳体上,避免脱层,这样才能使得防腐和防渗的效果更加有效。
  清洗除灰采用破布用丙酮淋湿,然后将膨胀节上清理和除锈时产生的灰尘清理干净,保证膨胀节表面的清洁性,避免影响树脂和钢基体的粘结性。
  将胶泥用砌刀等工具刮补在膨胀节已经腐蚀穿孔部位,将由腐蚀产生的孔洞堵住,修补要分成两到三次进行施工。胶泥的配比(重量)H―型呋喃树脂呋喃胶泥粉:玻璃纤维=的呋喃胶泥,在膨胀节上进行涂刷,涂刷应该充分均匀、无漏刷,每次涂刷的呋喃胶泥的厚度应控制在2mm左右。胶泥配比(重量):YJ―型呋喃树脂:呋喃胶泥粉:玻璃纤维=100:200150:适量。
  从三月份施工完毕投入使用后,一直使用到现在已经快一年时间,其间经历过几次制酸系统的停产大修的引起的温度变化考验,膨胀节至今还在正常使用,仍然没有出现腐蚀漏液和漏烟气的情况,使用单位和集团公司对此感到非常满意。
  ⑴经济性如果将膨胀节拆下更换新的膨胀节,那么就必须将整个的制酸系统停止生产23天,每天将损失近300吨的硫酸产量,再加上重新购买更换一个新膨胀节所需的费用,损失的费用将达到30万40万元多而采用这种办法修补,维护所用成本不到一万元,而且不需要停产,也减少了对环境的污染因2.5试验结论通过以上试验数据可知,由于水中含盐量过高,2倍水的条件下钙+M碱度近1000的国内水稳剂发展水平的极限,在此种水条件下(4倍水质钙+M碱1960mg/L)水处理加酸调pH值阻垢很难实现。
  然而,在标准的模拟实验条件下,加酸抑制碱度的方法必然带来水中的腐蚀因子的大量增加实际分析3倍水只硫酸根一项已达1400mg/L以上,且还有在氯离子140mg/L上下),反映出两种药剂针对该水质性能:缓蚀率:UZ-2001药剂针对I、两套循环水系统腐蚀率均为可以允许。
  粘附速率UZ-2001药剂针对I、两套循环水系统粘附速率均为好级。
  污垢热阻(1)清洁管污垢热阻(2)实用性施工过程中,施工方法主要就是应用油漆刷在膨胀节的钢壳上进行树脂胶泥的反复涂刷,技术要求不复杂,施工人员很容易掌握,既有利于施工的进行,也有利于施工质量的控制。
  5.1经实践证明,采用呋喃树脂胶泥修补铅烟气制酸系统的两百多度的E109烟气进口处膨胀节是可行的。
  5.2采用呋喃树脂对在高温环境下工作的设备进行修补不仅在工艺上可行,而且能够降低维修成本,为工厂节约维修费用。
  5.3根据具体的使用环境,通过合理调整呋喃树脂胶泥的配比和进行改性,确定了合适的施工工艺方案,那么在高于呋喃树脂耐温性的环境中,也可以得到成功的应用,也拓宽呋喃树脂的使用范围。