燒堿防腐蝕技術(shù)-(轉(zhuǎn)發(fā))
燒堿又稱為氫氧化鈉,火堿,苛性鈉,是重要的工業(yè)產(chǎn)品,用途非常廣泛。它是一種強(qiáng)堿,常溫下腐蝕并不嚴(yán)重;但是在高溫和應(yīng)力存在下會(huì)對(duì)許多金屬產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。工業(yè)生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)中經(jīng)常使用碳鋼貯罐,池槽貯存燒堿;但必須在一定的溫度及濃度下才可以,即常溫或者低溫環(huán)境,濃度低于30%條件下。碳鋼在常溫或者低溫及低濃度氫氧化鈉溶液中,可以在其表面形成牢固的氧化保護(hù)膜,腐蝕很輕,甚至不腐蝕,因此從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性角度考慮,碳鋼是貯存,儲(chǔ)運(yùn)燒堿的優(yōu)選金屬材料。
燒堿在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中,溫度和濃度往往是千變?nèi)f化的,也不可能固定在一定的范圍條件下,一旦不符合碳鋼的耐蝕要求,那么碳鋼的腐蝕速度就會(huì)迅速增加,造成設(shè)備的損害,一定的溫度一定的濃度下甚至出現(xiàn)危險(xiǎn)的應(yīng)力腐蝕破裂----堿脆。堿脆直接形成裂縫,而且這種裂縫不斷擴(kuò)大,速度迅速加快,給生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)帶來安全隱患,甚至造成不可估量的嚴(yán)重后果。
碳鋼的理化性能決定了其遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足燒堿在工業(yè)生產(chǎn)和貯存及運(yùn)輸中的實(shí)際應(yīng)用;但是在金屬材料中,有一些材料如銀,鎳,不銹鋼等耐燒堿性能優(yōu)良。雖然造價(jià)比較高,但是使用壽命更長(zhǎng)。銀對(duì)燒堿的耐蝕性最好,其次為鎳,銀和鎳能夠耐所有濃度和溫度的燒堿,金,鉑和各種鎳合金對(duì)各種濃度溫度的燒堿也具有較好的耐蝕性,各種不銹鋼可以耐溫度80℃,濃度<50%的燒堿。銅可耐溫度100℃,30%和80℃,50%的燒堿,鎂可耐60℃,50%的燒堿。這些耐燒堿金屬可以根據(jù)工藝的溫度,濃度使用在燒堿生產(chǎn)設(shè)備及管道中,如蒸發(fā)器,輸液泵,熬堿鍋,分離器等,使用量最多的就是鎳及其合金或者奧氏體不銹鋼。
燒堿防腐蝕除了以上金屬本體耐蝕外,還可以通過非金屬襯里的工藝來控制,最為適用的就是碳鋼加非金屬襯里的方法,將碳鋼與燒堿介質(zhì)隔離開來,阻止燒堿對(duì)碳鋼的腐蝕。非金屬材料在燒堿防腐蝕施工現(xiàn)場(chǎng)使用較多,簡(jiǎn)單的來說,就是在碳鋼內(nèi)壁貼襯非金屬材料,滿足強(qiáng)度及耐腐蝕要求。非金屬材料耐燒堿的有碳,石墨,橡膠,塑料(PVC,PE,F4,PVDF等),陶瓷(溫度80℃,濃度<20%),玻璃(常溫,稀堿),搪瓷(常溫稀堿)等硅酸鹽材料(適用于低溫低濃度,不適用于高溫高濃度燒堿腐蝕環(huán)境)。其中橡膠襯里在各種防腐措施中占有非常重要的地位,是一種優(yōu)良的耐堿材料,天然和合成橡膠60-80℃環(huán)境下耐50-60%燒堿溶液,85℃液堿使用天然硬膠,氯磺化聚乙烯和乙丙橡膠可以耐140-150℃液堿,軟氯丁橡膠可耐110℃,70%的液堿;而浸漬石墨中酚醛樹脂浸漬產(chǎn)品不耐堿,糠醇,酚醛-環(huán)氧,糠酮樹脂浸漬產(chǎn)品可耐溫度200℃,濃度40%-50%的燒堿溶液。塑料中大部分材料都耐燒堿的,如聚乙烯(65℃以下20%以上),聚丙烯(100℃,<70%;65℃,100%固態(tài)燒堿),聚氯乙烯(65℃,<60%),環(huán)氧(雙酚A型環(huán)氧90℃,10-30%;60℃,30-50%,),呋喃(100℃,<50%),氟塑料(190℃,所有濃度燒堿)等;但是也有一些不耐燒堿的如酚醛,漆酚-糠醛樹脂等。
燒堿防腐蝕施工和應(yīng)用中,耐燒堿防腐涂料有糠醇涂料,環(huán)氧涂料,過氯乙烯防腐涂料,天然及合成橡膠漿涂料,氯化橡膠涂料,氯磺化聚乙烯涂料,瀝青漆等,以及聚乙烯,聚氯乙烯,尼龍及聚四氟乙烯熱噴涂或者浸涂層等。隨著耐蝕涂料的技術(shù)發(fā)展,特別是針對(duì)強(qiáng)堿性介質(zhì)的腐蝕,市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多高性能耐燒堿涂料,如氟橡膠涂料,PF-01涂料,TC涂料,PS涂料,為燒堿介質(zhì)腐蝕增加了耐蝕材料選擇的空間。燒堿防腐蝕工藝技術(shù)也在不斷出新,有防腐蝕專家提出50%液堿防腐蝕可以采取“聯(lián)合涂層”的工藝,具體方法是在經(jīng)濟(jì)比較低廉的碳鋼儲(chǔ)罐內(nèi)壁熱噴涂100μm的316L不銹鋼,再使用低粘度耐堿涂料進(jìn)行封閉,最后進(jìn)行較高粘度的耐堿面涂材料施工,涂裝方法可采取滾涂或者高壓噴涂。這種“聯(lián)合涂層”組合層配套工藝可以代替價(jià)格昂貴的不銹鋼材料,節(jié)約了大量的資金,還可滿足50%液堿的儲(chǔ)存要求,大大降低了儲(chǔ)罐制作成本。
筆者從博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2023-2029年中國燒堿(氫氧化鈉)市場(chǎng)分析與投資前景研究報(bào)告》獲悉:2022年我國燒堿產(chǎn)量累計(jì)值達(dá)3980.5萬噸,期末總額比上年累計(jì)增長(zhǎng)1.4%。燒堿行業(yè)貯存,儲(chǔ)運(yùn)量將會(huì)急劇增加,防腐蝕施工規(guī)模也隨之迅速擴(kuò)大,業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)也會(huì)促進(jìn)傳統(tǒng)耐蝕材料,施工技術(shù)的革新和進(jìn)步,激發(fā)更多的腐蝕科技工作者向更深的堿腐蝕領(lǐng)域探索邁進(jìn),我們相信長(zhǎng)期困擾防腐界的燒堿腐蝕將會(huì)得到有效控制,因燒堿引起的腐蝕危害及經(jīng)濟(jì)損失會(huì)大大降低。