ziņas

1. Ievads
Kā kritiski svarīga ķīmiskās rūpniecības iekārta, elektrolizatori ir pakļauti korozijai ilgstošas ​​ķīmisko vielu iedarbības dēļ, kas negatīvi ietekmē to veiktspēju, kalpošanas laiku un jo īpaši apdraud ražošanas drošību. Tāpēc ir svarīgi ieviest efektīvus pretkorozijas pasākumus. Pašlaik daži uzņēmumi aizsardzībai izmanto tādus materiālus kā gumijas-plastmasas kompozītmateriāli vai vulkanizēta butilgumija, taču rezultāti bieži vien ir neapmierinoši. Lai gan sākotnēji efektīvi, pretkorozijas veiktspēja pēc 1-2 gadiem ievērojami pasliktinās, izraisot nopietnus bojājumus. Ņemot vērā gan tehniskos, gan ekonomiskos faktorus, stikla šķiedras armēta polimēra (GFRP) armatūra ir ideāla izvēle korozijizturīgiem materiāliem elektrolizatoros. Papildus izcilām mehāniskajām īpašībām,GFRP armatūraarī demonstrē izcilu izturību pret ķīmisko koroziju, piesaistot plašu hlora-sārmu rūpniecības uzņēmumu uzmanību. Kā viens no visplašāk izmantotajiem korozijizturīgajiem materiāliem tas ir īpaši piemērots iekārtām, kas pakļautas tādiem materiāliem kā hlors, sārmi, sālsskābe, sālsūdens un ūdens. Šajā rakstā galvenokārt tiek iepazīstināts ar GFRP armatūras stieņu pielietojumu elektrolizatoros, izmantojot stikla šķiedru kā stiegrojumu un epoksīdsveķus kā matricu.

2. Elektrolizatoru korozijas bojājumu faktoru analīze
Papildus tam, ka koroziju ietekmē elektrolizatora materiāls, struktūra un izgatavošanas metodes, to galvenokārt izraisa ārēji kodīgi materiāli. Tie ietver augstas temperatūras mitru hlora gāzi, augstas temperatūras nātrija hlorīda šķīdumu, hloru saturošu sārmu šķīdumu un augstas temperatūras piesātinātu hlora ūdens tvaiku. Turklāt elektrolīzes procesā radītās klejojošās strāvas var paātrināt koroziju. Anoda kamerā saražotā augstas temperatūras mitrā hlora gāze satur ievērojamu daudzumu ūdens tvaiku. Hlora gāzes hidrolīze rada ļoti kodīgu sālsskābi un spēcīgi oksidējošu hipohlorskābi. Hipohlorskābes sadalīšanās laikā atbrīvojas sākotnējais skābeklis. Šie materiāli ir ķīmiski ļoti aktīvi, un, izņemot titānu, lielākā daļa metālisko un nemetālisko materiālu šajā vidē cieš no spēcīgas korozijas. Mūsu rūpnīcā sākotnēji korozijas aizsardzībai tika izmantoti tērauda apvalki, kas bija izklāti ar dabisko cieto gumiju. Tās temperatūras izturības diapazons bija tikai 0–80 °C, kas ir zemāka par korozīvās vides temperatūru. Turklāt dabiskā cietā gumija nav izturīga pret hipohlorskābes koroziju. Oderējums bija uzņēmīgs pret bojājumiem tvaika-šķidruma vidē, kā rezultātā metāla apvalks varēja tikt korozīvi perforēts.

3. GFRP armatūras pielietošana elektrolizatoros
3.1 RaksturojumsGFRP armatūra
GFRP armatūras stieņi ir jauns kompozītmateriāls, kas ražots ar pultrūzijas metodi, izmantojot stikla šķiedru kā stiegrojumu un epoksīdsveķus kā matricu, kam seko augstas temperatūras sacietēšana un īpaša virsmas apstrāde. Šim materiālam piemīt lieliskas mehāniskās īpašības un izcila ķīmiskās korozijas izturība, īpaši pārspējot lielāko daļu šķiedru izstrādājumu izturības pret skābju un sārmu šķīdumiem ziņā. Turklāt tas nevada elektrību, nav termiski vadošs, tam ir zems termiskās izplešanās koeficients, un tam ir laba elastība un izturība. Stikla šķiedras un sveķu kombinācija vēl vairāk uzlabo tā korozijas izturību. Tieši šīs izcilās ķīmiskās īpašības padara to par vēlamo materiālu korozijas aizsardzībai elektrolizatoros.

Elektrolizatorā tvertnes sienās paralēli ir izvietoti GFRP armatūras stieņi, un starp tiem tiek ieliets vinilestera sveķu betons. Pēc sacietēšanas tas veido integrētu struktūru. Šī konstrukcija ievērojami uzlabo tvertnes korpusa izturību, izturību pret skābju un sārmu koroziju, kā arī izolācijas īpašības. Tā arī palielina tvertnes iekšējo tilpumu, samazina apkopes biežumu un pagarina kalpošanas laiku. Tā ir īpaši piemērota elektrolīzes procesiem, kuriem nepieciešama augsta izturība un stiepes izturība.

3.3 GFRP armatūras izmantošanas priekšrocības elektrolizatoros
Tradicionālajā elektrolizatora korozijas aizsardzībā bieži tiek izmantotas sveķu liešanas betona metodes. Tomēr betona tvertnes ir smagas, tām ir ilgs sacietēšanas periods, zema būvniecības efektivitāte uz vietas, un tām ir tendence uz burbuļiem un nelīdzenām virsmām. Tas var izraisīt elektrolīta noplūdi, tvertnes korpusa koroziju, ražošanas traucējumus, vides piesārņojumu un augstas uzturēšanas izmaksas. Izmantojot GFRP armatūru kā pretkorozijas materiālu, šie trūkumi tiek efektīvi pārvarēti: tvertnes korpuss ir viegls, tam ir augsta nestspēja, lieliska izturība pret koroziju un izcilas lieces un stiepes īpašības. Vienlaikus tas piedāvā tādas priekšrocības kā liela ietilpība, ilgs kalpošanas laiks, minimāla apkope un viegla celšana un transportēšana.

4. Kopsavilkums
Epoksīda bāzesGFRP armatūraapvieno abu komponentu lieliskās mehāniskās, fizikālās un ķīmiskās īpašības. To plaši pielieto korozijas problēmu risināšanai hlora-sārmu rūpniecībā un betona konstrukcijās, piemēram, tuneļos, ietvēs un tiltu klājos. Prakse ir parādījusi, ka šī materiāla pielietošana var ievērojami uzlabot elektrolizatoru izturību pret koroziju un kalpošanas laiku, tādējādi uzlabojot ražošanas drošību. Ja konstrukcijas projekts ir saprātīgs, materiālu izvēle un proporcijas ir atbilstošas, un būvniecības process ir standartizēts, GFRP armatūra var ievērojami uzlabot elektrolizatoru pretkorozijas veiktspēju. Līdz ar to šai tehnoloģijai ir plašas pielietojuma iespējas, un tā ir plaši popularizējama.