氯堿行業(yè)的樹脂防腐

氯堿行業(yè)是一個(gè)大行業(yè)，也是樹脂防腐使用較為集中的重防腐終端市場。成都八院在這一塊的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是國內(nèi)最多的了。這個(gè)帖子我簡要得總結(jié)一下氯堿行業(yè)的樹脂防腐方案。
什么是氯堿行業(yè)，其典型的腐蝕介質(zhì)都有哪些？
電解食鹽溶液生產(chǎn)燒堿、氫氣、氯氣和氯產(chǎn)品，這就是氯堿行業(yè)，所有涉及到這里面的原料、中間體、半成品以及成品，都有強(qiáng)烈的腐蝕性，在電解過程中，由于輸入了大量的電流，因此雜散電流腐蝕尤為嚴(yán)重。
氯堿行業(yè)主要腐蝕介質(zhì)有：鹽水和電解槽內(nèi)介質(zhì)、濕氯氣和無機(jī)酸、氧化物、堿液。
目前行業(yè)中常見的耐蝕結(jié)構(gòu)材料有碳鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、超純鐵素體不銹鋼、鎳和高鎳合金、銅、鈦等金屬材料；石墨、聚氯乙烯、玻璃鋼、襯膠等非金屬材料。樹脂防腐屬于里面聚氯乙烯（熱塑性襯里）、玻璃鋼這一塊。
氯堿行業(yè)主要腐蝕部位及其對應(yīng)策略？
首先是鹽水腐蝕。
鋼鐵材料不能直接用鹽水系統(tǒng)的設(shè)備，因?yàn)榻饘僭邴}水中的腐蝕為氧的去極化腐蝕，很快就生銹了。國內(nèi)鹽水系統(tǒng)設(shè)備如化鹽設(shè)備、高位槽、配水槽、管線等多采用襯膠防護(hù)、玻璃鋼防護(hù)，基本上滿足了生產(chǎn)的需要。沉降器也可以襯環(huán)氧玻璃鋼或環(huán)氧煤瀝青。這里面鹽水泵的預(yù)熱器的腐蝕程度最高，因?yàn)闊岬柠}水產(chǎn)生的雜散電流非常要命，所以現(xiàn)在有些氯堿廠就直接一次性投資（鈦金屬）大點(diǎn)，避免預(yù)熱器產(chǎn)生這些后患。（雜散電流，詳細(xì)解釋點(diǎn)：離開正常通道的漏電電流。漏出來的部分與大地絕緣不良處接觸，就會(huì)把碳鋼等金屬部位腐蝕掉。常用防止雜散電流腐蝕的方法：絕緣做得更到位些、額外附加短電裝置、冰兒美女妹妹的犧牲陽極保護(hù)陰極的方法）。
電解槽中的原料和產(chǎn)品都是具有嚴(yán)重腐蝕性的，無論是隔膜電解槽，還是水銀電解槽，其槽壁的腐蝕都非常嚴(yán)重，尤其是長期的液面接觸界面處，腐蝕尤為嚴(yán)重；槽底部接觸的原料和產(chǎn)品的溫度更高，濃度更大，都是堿性很強(qiáng)的溶液長期浸漬腐蝕；槽頂部的蓋子主要是高溫氣相腐蝕，比較多的是高溫高濃度的濕氯氣腐蝕。國內(nèi)現(xiàn)在設(shè)計(jì)院所（八院主要方案也是如此）出來的方案：襯膠、花崗巖磚板內(nèi)襯、重防腐玻璃鋼、玻璃鋼纏繞熱塑性聚氯乙烯內(nèi)襯PVC/FRP。這些事常用的方法，相對來說也是目前設(shè)計(jì)院所拿得出來的性價(jià)比較高的方案，要想使用壽命更長，可以采用鈦金屬材料來做，只是這種材料目前受限于昂貴的價(jià)格，甲方全部使用鈦金屬的還是鳳毛麟角。
其次是氯氣。
氯氣腐蝕是一個(gè)大的范圍：高溫濕氯氣、干氯氣、含氯濃硫酸、高溫鹽酸、濃鹽酸以及有機(jī)氯等產(chǎn)品。濕氯氣的腐蝕實(shí)際上就是鹽酸和次氯酸的腐蝕。溫度低于80度的濕氯氣可以采用雙酚A型乙烯基酯樹脂內(nèi)襯的FRP管道；溫度再低的話，直接采用更易加工成本更低的PVC管道即可；溫度接近100度，乃至100以上，短時(shí)間（一般30min以內(nèi)）達(dá)到120度以上的濕氯氣，則需要采用酚醛型乙烯基酯樹脂內(nèi)襯的管道，溫度特高時(shí)，甚至需要采用高交聯(lián)密度型乙烯基酯樹脂。還是一個(gè)道理，鈦金屬或合金是更好的材料，但也是成本居高不下的問題。但近些年來，很多廠家在高溫關(guān)鍵部位越來越多得采用這種昂貴的鈦合金了，一者也是設(shè)計(jì)院所在這些年采用其他材料，多少都出過些事故，心里沒有底了，又不和乙烯基酯樹脂材料廠家研發(fā)人員深入交流，就干凈省事點(diǎn)，不要擔(dān)責(zé)任寫特種合金了。當(dāng)然熱塑性的氟塑料以及涂層、氯橋酸型的不飽和樹脂也可用于濕氯氣環(huán)境，但受限于很多因素，所以目前在實(shí)際工程標(biāo)書方案中出現(xiàn)并不多。
第三是濃堿、高溫堿
加熱把堿液中水分蒸發(fā)掉，形成高溫濃堿，這期間的含氯稀堿液原料、含氯濃堿液中間產(chǎn)品和高溫濃堿液都是具有腐蝕性的，尤其是高溫濃堿，腐蝕非?？膳拢?0度以上濃堿腐蝕性非常強(qiáng)。目前低溫的稀堿液以及低溫的濃堿液，性價(jià)比最高的方案還是襯膠、玻璃鋼、PVC/FRP。40-80度的高溫濃堿的防腐方案是目前爭論最多的地方，PVC/FRP，還是直接乙烯基的玻璃鋼，兩者都有優(yōu)缺點(diǎn)。目前主流的這個(gè)行業(yè)的設(shè)備廠家多有兩種做法：溫度稍低時(shí)，一般60度以下采用PVC/FRP的較多，70度上下的采用乙烯基的整體FRP就多。不同廠家的乙烯基樹脂，酯鍵含量是不同的，沒有選擇對牌號，沒有選擇耐堿性更好的廠家，都是最終出事故的最多原因，應(yīng)該是目前為止，低酯鍵含量的雙酚A型乙烯基酯樹脂玻璃鋼是目前大多數(shù)下游氯堿行業(yè)FRP設(shè)備廠家的首先材料。接近100度沸騰的濃堿，也有使用前面談到的乙烯基樹脂的，但是不論是誰家的樹脂，最終的使用壽命都不長（一般長期接近沸騰，2年時(shí)間肯定就要修繕了），這時(shí)候設(shè)計(jì)院所以及甲方更容易接受的是和熔融高溫堿腐蝕一樣使用的鎳、鉻等特種合金，例如濃效蒸發(fā)器、加熱管這些設(shè)備更多是采用這些成本高，但防腐壽命質(zhì)量更有把握的合金材料。