νέα

1. Εισαγωγή
Ως κρίσιμο κομμάτι εξοπλισμού στη χημική βιομηχανία, οι ηλεκτρολύτες είναι επιρρεπείς στη διάβρωση λόγω της μακροχρόνιας έκθεσης σε χημικά μέσα, επηρεάζοντας αρνητικά την απόδοσή τους, τη διάρκεια ζωής τους και απειλώντας ιδιαίτερα την ασφάλεια της παραγωγής. Επομένως, η εφαρμογή αποτελεσματικών αντιδιαβρωτικών μέτρων είναι απαραίτητη. Επί του παρόντος, ορισμένες επιχειρήσεις χρησιμοποιούν υλικά όπως σύνθετα ελαστικού-πλαστικού ή βουλκανισμένο βουτυλικό καουτσούκ για προστασία, αλλά τα αποτελέσματα είναι συχνά μη ικανοποιητικά. Ενώ είναι αποτελεσματικά αρχικά, η αντιδιαβρωτική τους απόδοση υποβαθμίζεται σημαντικά μετά από 1-2 χρόνια, οδηγώντας σε σοβαρές ζημιές. Λαμβάνοντας υπόψη τόσο τους τεχνικούς όσο και τους οικονομικούς παράγοντες, οι ράβδοι οπλισμού από πολυμερές ενισχυμένο με υαλοβάμβακα (GFRP) αποτελούν ιδανική επιλογή για υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση σε ηλεκτρολύτες. Εκτός από το ότι διαθέτουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες,Ράβδος οπλισμού από γυαλισμένο πολυμερέςΕπιδεικνύει επίσης εξαιρετική αντοχή στη χημική διάβρωση, προσελκύοντας ευρεία προσοχή από τις επιχειρήσεις της βιομηχανίας χλωρίου-αλκαλίων. Ως ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση, είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εξοπλισμό που εκτίθεται σε μέσα όπως χλώριο, αλκάλια, υδροχλωρικό οξύ, άλμη και νερό. Αυτό το άρθρο εισάγει κυρίως την εφαρμογή οπλισμού GFRP, χρησιμοποιώντας ίνες γυαλιού ως οπλισμό και εποξειδική ρητίνη ως μήτρα, σε ηλεκτρολύτες.

2. Ανάλυση Παράγοντων Ζημιάς από Διάβρωση σε Ηλεκτρολύτες
Εκτός από το ότι επηρεάζεται από το υλικό, τη δομή και τις τεχνικές κατασκευής του ίδιου του ηλεκτρολύτη, η διάβρωση προέρχεται κυρίως από εξωτερικά διαβρωτικά μέσα. Αυτά περιλαμβάνουν υγρό αέριο χλώριο υψηλής θερμοκρασίας, διάλυμα χλωριούχου νατρίου υψηλής θερμοκρασίας, αλκαλικό υγρό που περιέχει χλώριο και κορεσμένους υδρατμούς χλωρίου υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, τα αδέσποτα ρεύματα που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση. Το υγρό αέριο χλώριο υψηλής θερμοκρασίας που παράγεται στον θάλαμο ανόδου φέρει σημαντική ποσότητα υδρατμών. Η υδρόλυση του αερίου χλωρίου παράγει εξαιρετικά διαβρωτικό υδροχλωρικό οξύ και ισχυρά οξειδωτικό υποχλωριώδες οξύ. Η αποσύνθεση του υποχλωριώδους οξέος απελευθερώνει νεογέννητο οξυγόνο. Αυτά τα μέσα είναι χημικά εξαιρετικά δραστικά και, εκτός από το τιτάνιο, τα περισσότερα μεταλλικά και μη μεταλλικά υλικά υφίστανται σοβαρή διάβρωση σε αυτό το περιβάλλον. Το εργοστάσιό μας χρησιμοποιούσε αρχικά χαλύβδινα κελύφη επενδεδυμένα με φυσικό σκληρό καουτσούκ για προστασία από τη διάβρωση. Το εύρος αντοχής θερμοκρασίας του ήταν μόνο 0–80°C, το οποίο είναι χαμηλότερο από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος του διαβρωτικού περιβάλλοντος. Επιπλέον, το φυσικό σκληρό καουτσούκ δεν είναι ανθεκτικό στη διάβρωση από υποχλωριώδες οξύ. Η επένδυση ήταν ευαίσθητη σε ζημιές σε περιβάλλοντα ατμών-υγρών, οδηγώντας σε διαβρωτική διάτρηση του μεταλλικού κελύφους.

3. Εφαρμογή οπλισμού GFRP σε ηλεκτρολύτες
3.1 Χαρακτηριστικά τουΡάβδος οπλισμού από γυαλισμένο πολυμερές
Το οπλισμό GFRP είναι ένα νέο σύνθετο υλικό που κατασκευάζεται με εξέλαση, χρησιμοποιώντας υαλοβάμβακα ως οπλισμό και εποξειδική ρητίνη ως μήτρα, ακολουθούμενη από σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία και ειδική επιφανειακή επεξεργασία. Αυτό το υλικό προσφέρει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και εξαιρετική αντοχή στη χημική διάβρωση, ξεπερνώντας ιδιαίτερα τα περισσότερα προϊόντα ινών στην αντοχή σε όξινα και αλκαλικά διαλύματα. Επιπλέον, είναι μη αγώγιμο, μη θερμικά αγώγιμο, έχει χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής και διαθέτει καλή ελαστικότητα και σκληρότητα. Ο συνδυασμός υαλοβάμβακα και ρητίνης ενισχύει περαιτέρω την αντοχή του στη διάβρωση. Ακριβώς αυτές οι εξέχουσες χημικές ιδιότητες το καθιστούν το προτιμώμενο υλικό για προστασία από τη διάβρωση σε ηλεκτρολύτες.

Εντός του ηλεκτρολύτη, οι ράβδοι οπλισμού GFRP είναι διατεταγμένες παράλληλα εντός των τοιχωμάτων της δεξαμενής και ανάμεσά τους χύνεται σκυρόδεμα ρητίνης βινυλεστέρα. Μετά τη στερεοποίηση, αυτό σχηματίζει μια ενιαία δομή. Αυτός ο σχεδιασμός ενισχύει σημαντικά την ανθεκτικότητα του σώματος της δεξαμενής, την αντοχή στη διάβρωση από όξινα και αλκάλια, καθώς και τις μονωτικές ιδιότητες. Αυξάνει επίσης τον εσωτερικό χώρο της δεξαμενής, μειώνει τη συχνότητα συντήρησης και παρατείνει τη διάρκεια ζωής της. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για διεργασίες ηλεκτρόλυσης που απαιτούν υψηλή αντοχή και απόδοση εφελκυσμού.

3.3 Πλεονεκτήματα της χρήσης οπλισμού GFRP σε ηλεκτρολύτες
Η παραδοσιακή προστασία από τη διάβρωση των ηλεκτρολυτών συχνά χρησιμοποιεί μεθόδους ρητινώδους σκυροδέματος. Ωστόσο, οι δεξαμενές από σκυρόδεμα είναι βαριές, έχουν μεγάλες περιόδους σκλήρυνσης, έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλή απόδοση κατασκευής στο εργοτάξιο και είναι επιρρεπείς σε φυσαλίδες και ανώμαλες επιφάνειες. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαρροή ηλεκτρολυτών, διάβρωση του σώματος της δεξαμενής, διακοπή της παραγωγής, ρύπανση του περιβάλλοντος και υψηλό κόστος συντήρησης. Η χρήση οπλισμού GFRP ως αντιδιαβρωτικού υλικού ξεπερνά αποτελεσματικά αυτά τα μειονεκτήματα: το σώμα της δεξαμενής είναι ελαφρύ, έχει υψηλή φέρουσα ικανότητα, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και ανώτερες ιδιότητες κάμψης και εφελκυσμού. Ταυτόχρονα, προσφέρει πλεονεκτήματα όπως μεγάλη χωρητικότητα, μεγάλη διάρκεια ζωής, ελάχιστη συντήρηση και ευκολία ανύψωσης και μεταφοράς.

4. Σύνοψη
Με βάση εποξειδικές ρητίνεςΡάβδος οπλισμού από γυαλισμένο πολυμερέςΣυνδυάζει τις εξαιρετικές μηχανικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες και των δύο συστατικών. Έχει εφαρμοστεί ευρέως για την επίλυση προβλημάτων διάβρωσης στη βιομηχανία χλωρίου-αλκαλίων και σε κατασκευές από σκυρόδεμα όπως σήραγγες, οδοστρώματα και καταστρώματα γεφυρών. Η πρακτική έχει δείξει ότι η εφαρμογή αυτού του υλικού μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση και τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρολυτών, βελτιώνοντας έτσι την ασφάλεια της παραγωγής. Εφόσον ο δομικός σχεδιασμός είναι λογικός, η επιλογή και οι αναλογίες υλικών είναι κατάλληλες και η διαδικασία κατασκευής είναι τυποποιημένη, οι ράβδοι οπλισμού GFRP μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την αντιδιαβρωτική απόδοση των ηλεκτρολυτών. Κατά συνέπεια, αυτή η τεχνολογία έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής και αξίζει ευρείας προώθησης.