尿素造粒塔防腐措施(轉(zhuǎn)發(fā))
尿素是一種高效的氮肥,屬于中性有機(jī)鹽,因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)中含有氨基,所以偏堿性。正常的干燥環(huán)境中,尿素對混凝土沒有腐蝕作用;而在潮濕環(huán)境下尿素會(huì)對混凝土具有嚴(yán)重的腐蝕破壞作用。尿素能夠在空氣中吸收水分,形成一種氨水電解質(zhì)溶液,就是尿液,而且滲透性很強(qiáng),極易滲透到混凝土內(nèi)部甚至是密實(shí)的混凝土內(nèi)部,對混凝土及內(nèi)部鋼筋造成腐蝕危害。因此生產(chǎn)尿素的主要設(shè)施--尿素造粒塔,是一種混凝土結(jié)構(gòu)建筑物,其腐蝕控制顯得非常重要,也是尿素造粒塔延長使用壽命的關(guān)鍵性措施之一。
尿素造粒塔由鋼筋混凝土制成,通常分為主體塔身、集料漏斗和刮粒漏斗幾個(gè)部分。尿素造粒的工藝主要為噴頭熔融尿素(溫度約為138℃)從塔頂噴落下來,經(jīng)過塔底冷空氣逆流冷卻,形成結(jié)晶顆粒。其到達(dá)塔底的尿素顆粒溫度大約為55℃,從塔頂排出的空氣溫度約為70℃。因此,尿素造粒塔又分為高溫區(qū)和低溫區(qū),高溫區(qū)溫度80-120℃,低溫區(qū)溫度80℃以下,故內(nèi)壁防腐施工時(shí)選擇防腐材料應(yīng)該考慮溫度的變化,即耐溫急變腐蝕。整體尿素造粒塔防腐又分為外壁防腐和內(nèi)壁防腐兩大類,外壁防腐材料以防腐涂料為主,內(nèi)壁防腐材料除了防腐涂料外還有玻璃鋼、玻璃鱗片膠泥、耐蝕磚板等防腐材料。
混凝土結(jié)構(gòu)的尿素造粒塔外壁長期暴露在空氣中,受到工業(yè)大氣腐蝕,另外還受到紫外線及酸雨等影響,會(huì)造成混凝土的粉化,碳化,對尿素造粒塔形成危害。所以對于混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)措施,特別是尿素造粒塔常年外露的外壁防腐工作必不可少。尿素造粒塔混凝土外壁防腐主要以工業(yè)防腐蝕涂料或者樹脂為主,可以選擇耐候、耐工業(yè)氣體腐蝕的品種作為防腐材料,如常用的聚氨酯涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、氯磺化聚乙烯涂料、高氯化聚乙烯(HCPE)涂料、聚硅氧烷涂料、氟碳漆等。外壁防腐蝕施工時(shí)首先要對尿素造粒塔混凝土表面進(jìn)行打磨清理,保持良好的基層清潔面,如果有蜂窩空隙,必須使用快干水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ),然后使用上述涂料配套底涂料打底,打底涂刷兩道,建議十字交叉進(jìn)行,均勻無漏。打底涂料干燥后就可以涂刷兩道上述涂料中的面漆(如果有中間層涂料的還需要涂刷一道中間漆)。面漆要求飽滿,無流掛,無針眼和氣泡等缺陷,并且符合設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度要求。
混凝土造粒塔防腐體系中,外壁防腐相對來說比較簡單一些;但是內(nèi)壁防腐就比較復(fù)雜和重要。因?yàn)閮?nèi)壁不但受到溫度影響,還受到尿液的強(qiáng)腐蝕,特別是尿液的滲透性腐蝕破壞,所以內(nèi)壁防腐材料的選擇必須要耐溫、耐堿腐蝕、耐沖刷磨損、抗?jié)B性能好的材料。內(nèi)壁防腐材料有重防腐涂料如聚氨酯甲酸酯涂料、聚乙烯涂料、偏氯乙烯涂料、乙烯基重防腐涂料等,其施工工藝方法和外壁防腐施工工藝相似;但是這些涂料涂層一般都比較薄,導(dǎo)致抗?jié)B性能差,需要多次重復(fù)涂刷,才能滿足使用要求;另外這些涂料韌性不好,含有很多揮發(fā)性溶劑,致密性也不夠理想。隨著防腐技術(shù)的發(fā)展,尿素造粒塔內(nèi)壁防腐現(xiàn)在已經(jīng)很少使用涂料進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)今對混凝土尿素造粒塔內(nèi)壁防腐普遍采用的是玻璃鋼及鱗片膠泥襯里防腐工藝方法。玻璃鋼襯里主材主要是環(huán)氧和乙烯基樹脂,要求尿素造粒塔混凝土含水率<8%,纖維布為0.2-0.4㎜的無堿無捻方格平紋布,做成2-3層布的玻璃鋼防腐層。玻璃鋼施工工藝為:打磨混凝土--清理干凈表面--修補(bǔ)蜂窩空隙--涂刷底料--批刮膩?zhàn)?-涂刷底料--刷膠貼布--固化修整--重復(fù)第一層布方法循環(huán)至所需層數(shù)--修整后涂刷面臨--自然干燥養(yǎng)護(hù)(底料和面料及貼布膠均為同一種樹脂,特殊部位預(yù)先增設(shè)加強(qiáng)層)。乙烯基樹脂建議采用中溫或者高溫型品種,此樹脂不但具有環(huán)氧樹脂優(yōu)異的粘結(jié)性能;而且還具有不飽和樹脂耐蝕性能及低粘宜加工性能特點(diǎn),大大的提高了樹脂的耐蝕性能和韌性。因此,乙烯基玻璃鋼襯里較環(huán)氧玻璃鋼襯里更普遍,也成為混凝土尿素造粒塔內(nèi)壁防腐的常用的防腐工藝措施之一。尿素造粒塔內(nèi)壁防腐從長期使用效果來看,雖然樹脂玻璃鋼襯里在尿素造粒塔內(nèi)壁防腐中發(fā)揮了重要的作用,比防腐涂料具有更優(yōu)的性價(jià)比;但是樹脂玻璃鋼在長期的尿液沖刷下容易被磨損,耐磨性能差,降低了防腐效果。為了滿足耐溫,耐蝕,耐磨的防腐要求,改用樹脂玻璃鱗片膠泥襯里的防腐工藝可以徹底的解決尿素內(nèi)壁腐蝕的問題。
玻璃鱗片材料結(jié)構(gòu)一般為平行疊層定向排列,具有“迷宮效應(yīng)”,成千上萬鱗片疊層形成一道道“屏障”,從而阻斷了腐蝕介質(zhì)的直線通道,延長介質(zhì)到達(dá)混凝土基層的路徑,達(dá)到防腐的目的,有效的延長了尿素造粒塔使用壽命。玻璃鱗片膠泥以環(huán)氧樹脂或者乙烯基樹脂為膠結(jié)料,加入固化劑固化干燥后形成密實(shí)而又耐蝕的抗?jié)B層,具體工藝為:打磨混凝土--清理干凈表面--修補(bǔ)蜂窩空隙--涂刷導(dǎo)電底料(便于電火花檢測)--粘貼玻璃纖維短切氈--批刮玻璃鱗片膠泥至2.5㎜厚度(陰陽角特殊部位用玻璃鱗片膠泥襯2層玻璃布加強(qiáng),防止開裂)--打磨修整玻璃鱗片膠泥層,涂刷樹脂面漆(環(huán)氧或者乙烯基)2道,增加耐蝕性能和襯里層的光潔度,降低造粒時(shí)產(chǎn)生“掛壁”現(xiàn)象。這種短切氈加鱗片膠泥的復(fù)合襯里有效的提高了尿素造粒塔混凝土內(nèi)壁耐磨性能,耐蝕性能,耐溫性能,不失為當(dāng)今尿素造粒塔內(nèi)壁防腐最佳措施方法之一。當(dāng)然,在低溫區(qū)刮粒漏斗表面鋪貼耐酸磚是為了滿足尿素堿性腐蝕,沖擊磨損及強(qiáng)度和不粘性的要求而設(shè)計(jì)的,倒立圓錐內(nèi)表面?zhèn)让姝h(huán)形鋪貼時(shí)建議預(yù)先劃線,采用定制的異形磚鋪貼,整齊美觀,錯(cuò)縫一致,粘貼牢固,為刮料區(qū)域重要的防腐形式。
尿素造粒塔內(nèi)壁防腐是尿素生產(chǎn)設(shè)施中重中之重,合適的防腐材料及施工方法可以延長其使用壽命,降低設(shè)施維修成本,提高尿素產(chǎn)品質(zhì)量,給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益;不合適的防腐材料及施工工藝將會(huì)造成設(shè)施的損壞,增加維護(hù)成本,降低尿素成品質(zhì)量,腐蝕危害還會(huì)造成巨大的安全事故。所以尿素造粒塔內(nèi)外壁防腐效果的實(shí)現(xiàn)必須從材料選擇,施工技術(shù)及后期維護(hù)三方面進(jìn)行嚴(yán)格管理和控制。防腐技術(shù)人員也必須充分了解尿素生產(chǎn)工藝及腐蝕環(huán)境工況,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),仔細(xì)縝密科學(xué)的制定內(nèi)壁防腐方案,并利用防腐材料最強(qiáng)優(yōu)勢,達(dá)到防腐層最大使用年限的效果。
尿素造粒塔建筑工程的實(shí)施有效的促進(jìn)了我國大化肥的發(fā)展,提高了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度。其內(nèi)外壁防腐設(shè)計(jì)在施工過程中非常重要,直接關(guān)系著工程質(zhì)量和設(shè)施使用壽命。因此,在材料選擇的過程中必須結(jié)合材料綜合性能,生產(chǎn)工況條件進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)選。筆者希望能夠在現(xiàn)有的復(fù)合襯里防腐層的基礎(chǔ)上能夠開發(fā)出更多的新材料,新工藝,使得我國化肥工業(yè)向更深更高的方向發(fā)展。