摘 要:根据尿素造粒塔的结构和腐蚀原理,结合对在役的尿素造粒塔进行修复增强防腐处理的实践经验,指出针对不同的情况选择最佳的施工工艺和施工材料。建议对外壁防护选用高氯化聚乙烯(hcpe)材料,内壁防腐选用乙烯基酯树脂鳞片胶泥材料;造粒喷头房选用金属覆板衬里。
关键词:尿素造粒塔;腐蚀;修复;高氯化聚乙烯;乙烯基酯树脂磷片胶泥;金属覆板衬里
1 尿素造粒塔的腐蚀机理
尿素在造粒过程中常带微量氨、碳酸盐和水蒸气,尿素吸潮后溶液呈碱性。当呈碱性的尿素水溶液渗透进入防腐材料选择不当或施工有缺陷的衬里后,和多孔结构的造粒塔的混凝土基体接触,尿素造粒塔内侧混凝土基体的腐蚀相当严重,直接破坏混凝土基体的强度,改变造粒塔的结构,影响造粒塔寿命,致使造粒塔报废。
2 尿素造粒塔的外壁防护
2.1 防护材料选择
通过对聚氨酯涂料和改性高氯化聚乙烯(hcpe)的应用对比,并根据多年的施工经验,建议尿素造粒塔的外壁防护选用改性高氯化聚乙烯(hcpe),效果更好。
2.2 防护方法
①清除塔壁上的松散水泥,用毛刷扫净,用砂纸打毛壁面。②必要时用中和剂和丙酮进行表面处理。③改性高氯化聚乙烯(hcpe)一般防腐:底漆1道,面漆2~4道。④改性高氯化聚乙烯(hcpe)重防腐:底漆1道,高氯化聚乙烯(hcpe)玻璃鳞片涂料4~6道,面漆1~2道。
3 尿素造粒塔的内壁防护
3.1 内壁基体表面清理
防腐基体表面的清洁度、孔隙度、粗糙度直接影响防腐蚀的效果,特别是有的设备还存在原来的防腐层,在修复防腐前必须做特殊的表面处理,具体可从以下几个方面进行处理:
①用火焰和凿除方法清理原防腐层以及经尿液腐蚀污染很深的部位形成的结晶和残留液。②凿去已腐蚀疏松的混凝土,直至露出坚硬的混凝土层。
③若内部钢筋腐蚀,应更换或增加钢筋量,然后用大量的清水反复冲洗未疏松、尚牢固的周边混凝土,直至无物料继续析出。④自然干燥24 h后,测ph值达中性,再经50~60℃的烘干处理;最后用新混凝土、水泥砂浆加防水剂、减水剂、密实剂、阻锈剂等水泥外加剂修复损坏部位,必要时作脱碱处理。⑤对表面的凹凸部位,需用水泥砂浆或树脂胶泥修补。
3.2 尿素造粒塔的内壁材料性能
根据材料性能和多年的施工经验建议,针对不同部位的特性和各类材料的特点,选择不同的材料和施工方法,这样更有利于整体防护效果和节省费用。在具体施工过程中,如果考虑到工期和将来的修复,最好在高温区采用乙烯基酯树脂鳞片胶泥材料进行施工,这样可以有效保证施工质量和时间,同时为以后的修复创造条件。实践证明,采用乙烯基酯树脂鳞片胶泥材料进行尿素塔内部高温区防腐是一种首选的材料,其防腐性能已被认可。
3.3 各部分施工方案
喷淋头以上2m至喷淋头以下8m的塔内壁及操作间外壁为高温区。该区域温度为80~120℃,
腐蚀介质主要为高温物料及蒸汽,该区域温度高、介质活性大、腐蚀性强、热应力影响大,具体施工方法为:方案①:在底部加一道玻璃短毡增强层,采用乙烯基酯树脂高温玻璃鳞片胶泥与短切毡的复合结构(基础—底漆一道层—玻璃短切毡—乙烯基酯树脂
方案②:涂环氧
底漆一道、环氧腻子一道、衬布一层、涂环氧底漆一道衬环氧树脂粘玻纤布一层、玻纤毡一层处理,面漆三道。高温区以外的温度均低于80℃,定为低温区,该区域受物料蒸汽及粉尘的冷却气流的冲刷和腐蚀。具体的方法:方案①:用乙烯基酯树脂打底两道,用乙烯基酯树脂中温玻璃鳞片胶泥涂抹,施工厚度为1~2. 7 mm。乙烯基酯树脂鳞片涂料两道,在应力集中的阴阳角区域,在玻璃鳞片胶泥层上加两道玻纤进行局部增强。方案②:使用环氧树脂粘玻纤布二层、玻纤毡一层处理。塔底主要受冲刷、偏碱性尿素的腐蚀渗透等作用。具体施工方法有:环氧清漆一层(防渗提高粘接力、4~10 mm环氧砂浆(防腐防渗抗冲)、衬二布三油玻璃钢、环氧胶泥衬和100 mm厚麻石材料面层、环氧砂浆。造粒喷头房属于高温区,腐蚀介质主要为高温物料及蒸汽。该区域温度高、介质活性大、腐蚀性强、热应力影响大。具体施工方案有:方案①:玻璃钢衬里;方案②:树脂水泥砂浆;方案③:金属覆板衬里用厚度大于3 mm铝板分块拼装而成,以防腐后连接,接缝用环氧胶泥或ac建筑结构胶粘剂胶结。
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