новини

1. Вступ
Як критично важливе обладнання в хімічній промисловості, електролізери схильні до корозії через тривалий вплив хімічних середовищ, що негативно впливає на їхню продуктивність, термін служби та особливо загрожує безпеці виробництва. Тому впровадження ефективних антикорозійних заходів є надзвичайно важливим. Наразі деякі підприємства використовують такі матеріали, як гумопластикові композити або вулканізований бутилкаучук для захисту, але результати часто бувають незадовільними. Хоча спочатку антикорозійні властивості ефективні, вони значно погіршуються через 1-2 роки, що призводить до серйозних пошкоджень. Враховуючи як технічні, так і економічні фактори, арматура зі скловолокнистого полімеру (GFRP) є ідеальним вибором для корозійностійких матеріалів в електролізерах. Окрім того, що вона має чудові механічні властивості,Арматура з GFRPтакож демонструє видатну хімічну стійкість до корозії, що привертає широку увагу підприємств хлор-лужної промисловості. Як один з найбільш широко використовуваних корозійностійких матеріалів, він особливо підходить для обладнання, що піддається впливу таких середовищ, як хлор, луги, хлоридна кислота, розсіл та вода. У цій статті в першу чергу розглядається застосування арматури з GFRP з використанням скловолокна як арматури та епоксидної смоли як матриці в електролізерах.

2. Аналіз факторів корозійного пошкодження в електролізерах
Окрім впливу власних матеріалів, конструкції та методів виготовлення електролізера, корозія в першу чергу виникає через зовнішні агресивні середовища. До них належать високотемпературний вологий газоподібний хлор, високотемпературний розчин хлориду натрію, лужний розчин, що містить хлор, та високотемпературна насичена водяна пара хлору. Крім того, блукаючі струми, що утворюються під час процесу електролізу, можуть прискорити корозію. Високотемпературний вологий газоподібний хлор, що утворюється в анодній камері, містить значну кількість водяної пари. Гідроліз газоподібного хлору призводить до утворення високоагресивної хлоридної кислоти та сильноокислювальної гіпохлорнуватистої кислоти. Розкладання гіпохлорнуватистої кислоти вивільняє кисень, що утворюється. Ці середовища є хімічно високоактивними, і, за винятком титану, більшість металевих та неметалевих матеріалів сильно піддаються корозії в цьому середовищі. Спочатку на нашому заводі використовувалися сталеві оболонки, облицьовані натуральною твердою гумою для захисту від корозії. Діапазон її температурної стійкості становив лише 0–80°C, що нижче за температуру навколишнього середовища в агресивному середовищі. Крім того, натуральна тверда гума нестійка до корозії, викликаної гіпохлорнуватистою кислотою. Футеровка була схильна до пошкоджень у парорідинних середовищах, що призводило до корозійної перфорації металевої оболонки.

3. Застосування арматури з GFRP в електролізерах
3.1 ХарактеристикиАрматура з GFRP
Арматура зі скловолокна (GFRP) – це новий композитний матеріал, що виготовляється методом пултрузії з використанням скловолокна як арматури та епоксидної смоли як матриці, з подальшим затвердінням при високій температурі та спеціальною обробкою поверхні. Цей матеріал має чудові механічні властивості та видатну хімічну стійкість до корозії, особливо перевершуючи більшість волокнистих виробів за стійкістю до кислотних та лужних розчинів. Крім того, він не проводить струм, не має теплопровідності, має низький коефіцієнт теплового розширення та володіє хорошою еластичністю та міцністю. Поєднання скловолокна та смоли ще більше підвищує його стійкість до корозії. Саме ці виняткові хімічні властивості роблять його кращим матеріалом для захисту від корозії в електролізерах.

Усередині електролізеру арматура з склопластику (GFRP) розташована паралельно в стінках резервуара, а між ними заливається вініловий ефірний бетон. Після затвердіння це утворює цілісну структуру. Така конструкція значно підвищує міцність корпусу резервуара, стійкість до кислотної та лугової корозії, а також ізоляційні властивості. Вона також збільшує внутрішній об'єм резервуара, зменшує частоту технічного обслуговування та подовжує термін служби. Вона особливо підходить для процесів електролізу, що вимагають високої міцності та розтягу.

3.3 Переваги використання арматури з GFRP в електролізерах
Традиційний захист від корозії в електролізерах часто використовує методи лиття бетону за допомогою смоли. Однак бетонні резервуари важкі, мають тривалий період твердіння, призводять до низької ефективності будівництва на місці та схильні до утворення бульбашок та нерівних поверхонь. Це може призвести до витоку електроліту, корозії корпусу резервуара, порушення виробництва, забруднення навколишнього середовища та високих витрат на обслуговування. Використання арматури з GFRP як антикорозійного матеріалу ефективно долає ці недоліки: корпус резервуара легкий, має високу несучу здатність, відмінну корозійну стійкість та чудові властивості на вигин та розтяг. Одночасно він пропонує такі переваги, як велика місткість, тривалий термін служби, мінімальне обслуговування та легкість підйому та транспортування.

4. Підсумок
На основі епоксидної смолиАрматура з GFRPпоєднує в собі чудові механічні, фізичні та хімічні властивості обох компонентів. Він широко застосовується для вирішення проблем корозії в хлор-лужній промисловості та в бетонних конструкціях, таких як тунелі, дорожні покриття та мостові настили. Практика показала, що застосування цього матеріалу може значно підвищити корозійну стійкість та термін служби електролізерів, тим самим підвищуючи безпеку виробництва. За умови розумного проектування конструкції, відповідного вибору та пропорцій матеріалів, а також стандартизації процесу будівництва, арматура з GFRP може значно покращити антикорозійні характеристики електролізерів. Отже, ця технологія має широкі перспективи застосування та заслуговує на широке просування.