石墨板防腐技術(shù)(轉(zhuǎn)發(fā)）
石墨和碳是非常好的惰性材料，在許多的腐蝕環(huán)境下都有優(yōu)良的耐腐蝕性能。用石墨制成的磚板產(chǎn)品是重防腐襯里的重要材料，其能夠耐沸點的鹽酸、稀硫酸、氫氟酸、磷酸、堿液及有機溶劑等腐蝕介質(zhì)。石墨板襯里已經(jīng)成為化工行業(yè)磷酸反應(yīng)槽、洗滌塔、冶金行業(yè)酸洗槽、酸溝酸坑、磷酸鹽酸氫氟酸儲罐、發(fā)電廠脫硫塔煙囪、地坪等設(shè)施設(shè)備經(jīng)典的防腐工藝方法。
石墨板用于重防腐襯里為不透性石墨，最初的石墨板都具有孔隙（孔隙率達到20%-30%），使用合成樹脂浸漬后，樹脂固化閉塞孔隙，形成比較致密的不透性石墨。不透性石墨品種因所含樹脂不同，耐腐蝕性能也不一樣，比如酚醛樹脂浸漬石墨板耐酸不耐堿，呋喃樹脂（糠醇）浸漬石墨板耐酸耐堿。不透性石墨板具有高熱導(dǎo)性能，廣泛應(yīng)用于各種換熱器、管道、反應(yīng)釜、填料塔、造粒塔等高溫反應(yīng)設(shè)備、傳熱設(shè)備、冷凝設(shè)備的防腐內(nèi)襯；而用酚醛樹脂及呋喃（糠醇）樹脂浸漬的石墨板耐熱在200℃以下，如果添加適量的有機硅樹脂，則可以耐溫至350℃。另外，當磷酸沉積在石墨上時，可以提高石墨的抗氧化性能，石墨與大多數(shù)介質(zhì)的“親和力”很小，所以一般的污垢不容易附著在其表面，清潔性能優(yōu)良，在冷凝設(shè)備和結(jié)晶設(shè)備使用非常理想。
重防腐石墨板雖然耐腐蝕性能優(yōu)良，但是依據(jù)浸漬樹脂不同，耐蝕性能也有所差異，實際應(yīng)用時可以根據(jù)腐蝕介質(zhì)具體情況確定石墨板種類。通常情況下，浸漬石墨板（無論是酚醛浸漬石墨板還是呋喃浸漬石墨板）都不耐濃硫酸（96%），耐稀硫酸，都不耐硝酸，耐氫氟酸，耐鹽酸，耐磷酸，耐蟻酸，耐氨水，耐氫溴酸，還耐甲醇，苯，丙酮，氯仿等一些化學(xué)品溶劑，其中酚醛浸漬石墨板不耐液堿而呋喃浸漬石墨板耐液堿。酚醛浸漬石墨板耐熱溫度<170℃，呋喃浸漬石墨板耐熱溫度<190℃，因此重防腐襯里首先必須要弄清楚介質(zhì)條件，再選擇確定何種樹脂浸漬石墨板主材，即使粘結(jié)石墨板的膠泥也要相應(yīng)的選擇，配套使用。例如，堿性介質(zhì)中，硅酸鹽膠泥和酚醛膠泥是不耐腐蝕的，應(yīng)選擇呋喃和環(huán)氧膠泥為主并且以石墨粉及硫酸鋇粉做膠泥填料；在強氧化性酸，如濃硫酸，硝酸，鉻酸和其他氧化性介質(zhì)如氯氣，次氯酸，雙氧水中不宜采用合成樹脂膠泥，而必須采用硅酸鹽膠泥；在含氟化合物如氟化氫，氟硅酸，氟硅酸鈉等介質(zhì)中不宜采用硅酸鹽膠泥，而是采用以石墨粉，硫酸鋇粉為填料的合成樹脂膠泥；在非氧化性介質(zhì)如鹽酸，醋酸，稀硫酸，酸性鹽介質(zhì)中，各種樹脂膠泥可以使用，也可以使用乙烯基樹脂膠泥，但是中性介質(zhì)如水則不宜使用硅酸鹽膠泥；兩種或者兩種以上混合介質(zhì)時，使用的膠泥必須對各種介質(zhì)均耐蝕，如酸堿交替時，要求既耐堿又耐酸就可以選擇呋喃膠泥或者環(huán)氧膠泥；對于化學(xué)品溶劑如醇類，酮類，苯，甲苯等，可以選擇呋喃膠泥或者充分固化的酚醛膠泥，而不選擇耐溶劑差的環(huán)氧膠泥和耐溶劑好容易滲透的硅酸鹽膠泥。石墨板重防腐施工時除了選擇合適的浸漬樹脂板和粘結(jié)膠泥外，還對有隔離層的增強纖維材料有限制，當介質(zhì)中含氟時，不得使用含硅的材料，如石英粉，硅酸鹽，玻璃等。實際應(yīng)用中，可以在膠泥中加入桐油鈣松香（加入量為酚醛樹脂量的10%和石棉絨2-3%，增加膠泥的韌性和抗拉強度）。酸堿交替介質(zhì)環(huán)境，可以對膠泥進行改性，用酚醛呋喃改性（8:2）或者酚醛環(huán)氧（7:3）作為膠泥襯里，可以同時耐40%NaOH和40%H2SO4。
石墨板防腐襯里分為單層襯里、多層襯里、復(fù)合襯里三種結(jié)構(gòu)。當介質(zhì)為氣相設(shè)備，腐蝕性滲透性不大，需要隔熱或者防磨損的設(shè)備可以選擇單層石墨板防腐襯里；當介質(zhì)腐蝕性滲透性強，有壓力或者溫度較高的或者使用條件比較苛刻的設(shè)備可以選擇多層石墨板防腐襯里（二層，三層襯里）；當采用水玻璃膠泥，介質(zhì)腐蝕性滲透性強，有壓力和溫度較高，有操作溫差和振動，其他使用條件比較苛刻的設(shè)備可以選擇復(fù)合襯里，這種襯里就是增加了隔離層。隔離層的作用就是相對于重防腐綜合結(jié)構(gòu)層的第二道防腐線，具有很好的防腐抗?jié)B，能夠滿足高溫高壓及振動要求。隔離層有鉛隔離層（硫酸介質(zhì)，溫度<140℃），橡膠隔離層（天然橡膠，堿，非氧化性酸，<85℃；丁基橡膠，堿，非氧化性酸，<120℃；聚異丁烯橡膠，酸堿鹽，<60℃）玻璃鋼隔離層（環(huán)氧樹脂玻璃鋼，稀酸稀堿鹽類，<90℃；酚醛樹脂玻璃鋼，70%硫酸鹽酸醋酸，<130℃；呋喃樹脂玻璃鋼，70%硫酸鹽酸醋酸堿，<170℃，乙烯基玻璃鋼等）。需要強調(diào)的依然是含氟介質(zhì)不得使用含硅增強纖維材料，可以選擇有機纖維材料，如滌綸纖維布。
石墨板重防腐襯里施工應(yīng)用比較廣泛，性價比好的大部分采用有隔離層的復(fù)合襯里結(jié)構(gòu)，根據(jù)筆者施工經(jīng)驗，通常為基層表面處理+樹脂底漆+樹脂膠泥膩子+樹脂粘貼增強纖維布+耐蝕細骨料+樹脂膠泥襯貼石墨板+膠泥勾縫工藝方法。金屬和混凝土基層表面處理直至樹脂粘貼增強纖維布施工方法與普通的玻璃鋼做法一樣，當最后一層纖維布鋪貼結(jié)束后用滾刷涂刷同種樹脂料后，隨即拋撒耐蝕細骨料，固化干燥后掃除粘結(jié)性不良的顆粒，如此操作可以增強石墨板與隔離層的粘結(jié)強度。石墨板襯里時，根據(jù)板材各種規(guī)格，選擇厚度為15-20㎜的板材（長寬規(guī)格有50*100,70*150,90*200）。設(shè)備襯里周向縫為連續(xù)縫，軸向縫應(yīng)錯開，板縫錯開距離不應(yīng)小于板尺寸的1/3，且>15㎜，同時襯相鄰兩排的縱錯向距離最小為15㎜。襯板時先下后上，從左至右進行施工，同層石墨板不得出現(xiàn)十字縫，雙層石墨板不得出現(xiàn)疊縫。膠合縫形式為擠縫，寬度2-3毫米，結(jié)合層厚度3-4毫米，各層襯層間膠泥厚度<3㎜，石墨板排列尺寸不足時，應(yīng)采用異形板填塞，不允許填塞膠泥或者碎板，膠縫膠泥應(yīng)該飽滿不允許有氣泡和洼陷和孔隙。砌襯石墨板要及時修縫，每砌襯一定數(shù)量時，在膠泥初凝前應(yīng)將灰縫填平壓實，使得膠泥面出現(xiàn)光澤。打灰時，應(yīng)讓膠泥潤濕基層和石墨板砌襯面，確保粘結(jié)牢固。砌襯立面時，應(yīng)控制適當?shù)囊r砌高度，防止砌塊滑移和砌體受壓變形。筆者建議灰縫面使用同種樹脂液涂刷一遍，硅酸鹽膠泥需要進行酸處理，有條件的可以進行加熱固化處理（具體加熱要求為：常溫下72-100h,40-60℃24h,80-160℃24h,160-常溫自然降溫），提高耐蝕性能，降低線膨脹系數(shù)，防止使用過程中溫度差變化造成脫板或者膠泥開裂。沒有加熱固化條件的，可以放置室溫下自然固化干燥15天，待完全固化后才能投入使用，相關(guān)施工標準要求按照HG/T20676-1990《磚板襯里化工設(shè)備》執(zhí)行。
石墨板襯里應(yīng)用在我們國家已經(jīng)是很成熟的重防腐工藝方法，腐蝕控制工程技術(shù)人員在長期的施工實踐中，總結(jié)了非常豐富的經(jīng)驗，其廣泛的應(yīng)用為降低設(shè)備投資和維護成本，提高生產(chǎn)效益與經(jīng)濟效益做出了重要貢獻。當氯堿工業(yè)、磷酸與氟化工及其他化工行業(yè)中高溫反應(yīng)設(shè)備及傳熱設(shè)備在大多數(shù)防腐材料不能使用的情況下，石墨板是不可多得的重防腐襯里材料，也是最佳的選擇，是非金屬材料中唯一能夠?qū)崮透g的襯里材料，在我們國家重防腐領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。隨著我們國家工業(yè)化進程及磚板重防腐材料技術(shù)的不斷發(fā)展，石墨板應(yīng)用已經(jīng)不限于重防腐范圍，研發(fā)工程師根據(jù)其耐腐蝕性，導(dǎo)熱性，線性系數(shù)小，耐溫度急變性好，機械加工性能優(yōu)良，耐磨損，質(zhì)量輕等諸多優(yōu)良特性，已經(jīng)將其應(yīng)用范圍外延到其他新的領(lǐng)域，發(fā)揮著其獨特的性能優(yōu)點。
