1、工况介绍
水处理车间现有2台酚塔,配套4台酚塔再沸器,塔内输送介质为粗酚,设计压力为0.2Mpa工作压力塔顶0.Mpa,塔釜:0.Mpa,设计温度℃,工作温度:-℃,塔顶小于70℃,塔内件40层,原设计塔体采用QR-S(*18+3/16*3)的复合材质。
自年年底开始,酚塔陆续出现多次塔壁腐蚀严重泄露,已威胁到塔体本身结构的安全和安全结合几次腐蚀泄露情况,腐蚀基本存在于39层塔盘以下至塔底部分。目前水处理酚回收A/B系列2台酚塔塔釜已经采取对塔釜筒体、下封头进行补焊,并贴补不锈钢板(材质7),更换部分接管(材质:7)等方式维持运行。
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2、腐蚀机理分析
苯酚俗名石炭酸,分子式C6H5OH,比重1.,熔点42~43℃,沸点℃,燃点79℃。无色结晶或结晶熔块,具有特殊气味(与浆糊的味道相似)。置露空气中或日光下被氧化逐渐变成粉红色至红色,在潮湿空气中,吸湿后,由结晶变成液体。酸性极弱(弱于H2CO3),有特臭,有毒,有强腐蚀性。
从苯酚的腐蚀性来看,还不至于将sus腐蚀穿透。但从已出现的腐蚀现象分析,物料中肯定存在其他强腐蚀性的介质。物料来源于煤化工产生的粗酚,因此可以推测物料中存在氯、硫、氰、氨等介质,特别是氯离子引起的穿孔腐蚀是一种最为常见的现象,与现有腐蚀现象基本符合。
氯离子腐蚀是一种经典的电化学腐蚀和闭塞电池自催化腐蚀机理,表面电化学腐蚀是起因,而自催化腐蚀则是加速穿孔过程。
氯离子具有离子半径小、穿透能力强、能够被金属表面吸附的特点。氯离子容易吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物,使钢铁新机体裸露在电解质中会促使钢铁形成电化学腐蚀。钢铁中的铁元素的电位较低,渗碳体的电位较高,在电解质溶液的作用下,构成了以铁为阳极,渗碳体为阴极的微电池网络。在阳极区,铁原子失去电子,以自由状态的铁离子进入溶液,金属铁被溶解。在阴极区,阳极区的电子经钢铁本体流到阴极,溶液pH值<4,溶液中氢离子获得电子,被还原为氢气。阳极产物铁离子与阴极产物氢氧根离子先生成氢氧化亚铁,再进一步被溶液中的氧气氧化为氢氧化铁(即铁锈)。
3、产品选型
通过腐蚀机理分析,以防氯腐蚀为主,综合考虑苯酚的溶胀性、其他介质的腐蚀性、以及设备使用的温度和压力、材料成本等各种因素,推荐采用ZS-无机防腐涂料进行防腐,同时用一层玻纤进行加强。
4、防腐施工
4.1施工前准备
包括材料准备、喷砂除锈工具、涂刷工具。
4.2施工工艺流程
前期处理(包括清灰、喷砂)→检测验收→焊缝处、边角接缝部位提前预涂刷一遍→检查验收→涂层整体施工第一遍→第二遍涂层施工→第三遍涂层施工→加衬玻纤一层→第四遍涂层施工。
4.3基层基体处理
在涂刷涂料前,进行基体喷砂除锈,需保证待涂刷基体表面上无灰尘、油污、碎片、锈蚀、脆化层、水份(10%)和其它可能影响附着力的异物。基体里含有水分或是其他液体,待水分或液体完全干燥清除后方可施工。
4.4施工温度
涂料施工温度在0-60℃之间施工,不要在过高或是过低的环境中施工,施工环境要通风、干燥,封闭空间或是空气潮湿(≥80%)的环境会对涂料的固化有一定的影响。
4.5施工方法
刷涂、刮涂、灌涂、喷涂,喷涂要用大口径或是无气高压喷枪喷刷,喷嘴口径5-6mm。
4.6涂料涂刷
ZS-无机防腐涂料是双组分,A(塑料袋内)组分,B(小铁桶内)组分,黑色A组份会有沉淀现象产生,使用前先把A组分充分持续搅拌均匀,再按A:B=9:1的比例搅拌,先把B组分往A组分缓慢倒入,边倒入边搅拌,搅拌均匀后半个小时后涂刷,混合好的涂料要在4个小时内用完。每一遍的时间间隔在2个小时左右,以表干为准。
4.7固化方式
常温自固化,无需加热固化。温度很低的冬季施工也可以通过加热源来加热涂料固化,但加热涂料时受热温度不得超过℃,涂层完全固化时间大于24小时以上。
4.8施工人员安全防护
涂料施工时会有一定的气味挥发,操作人员施工时最好带防毒面具和其他的一定保护措施,如:施工环境通风,穿长袖服,避免皮肤直接和涂料接触等。
4.9涂料储存
一次使用未用完时,需将桶内塑料袋密封,盖好桶盖后,放置阴凉处保存,存储温度为0℃-40℃之间存放,保存期为36个月。如果涂料在零下温度储存过或是在零摄氏度以下的环境中施工,温度低,涂料显的过稠,不利于施工。施工前最好把涂料预热一下,以便涂料容易搅拌和施工。
4.10工具清洗
涂刷完毕后涂刷工具立即要用有机溶剂(二甲苯)清洗,再用清水冲洗、晾干。