瀝青混凝土用于酸泵基礎(chǔ)的防腐

李應(yīng)超

（平煤天宏焦化公司，河南 平頂山 467021）

平煤天宏焦化公司硫酸銨生產(chǎn)投產(chǎn)至今已有6年多，由于泵體密封損壞和各連接之間的管道、設(shè)備腐蝕，導(dǎo)致硫酸銨母液經(jīng)常出現(xiàn)泄漏。因?yàn)榱蛩徜@母液中含有約3.5%的硫酸，造成硫酸銨母液泵座基礎(chǔ)腐蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積剝蝕，有的已被完全腐蝕掉。生產(chǎn)區(qū)曾經(jīng)地面污物遍地、氨臭味濃烈，操作工的工作環(huán)境十分惡劣。為了解決硫酸銨母液腐蝕泵座基礎(chǔ)問(wèn)題，公司先后采用了多種防腐方案，均因設(shè)備及管道頻繁發(fā)生母液或硫酸泄漏，找不到合適的防腐材料，最終導(dǎo)致防腐失敗。2008年9月，針對(duì)不能停產(chǎn)、母液泄漏頻繁的實(shí)際情況，在保證防腐質(zhì)量同時(shí)，優(yōu)選最少投資方案，確定采用耐酸瀝青混凝土作為各類泵基礎(chǔ)的方案。該方案投入施工使用至今，泵基礎(chǔ)牢固無(wú)腐蝕的痕跡，整體防腐質(zhì)量?jī)?yōu)良，場(chǎng)地整潔衛(wèi)生，排水順暢，環(huán)境清新。

表1

一、設(shè)備基礎(chǔ)的腐蝕原因及分析

1.硫酸銨母液的泄漏原因

針對(duì)硫酸銨系統(tǒng)母液泄漏原因，通過(guò)分析硫酸銨母液的組成情況（表1），結(jié)合不同部位的設(shè)備腐蝕泄漏，確定硫酸銨系統(tǒng)泄漏主要是由酸腐蝕和硫銨顆粒及酸焦油對(duì)母液泵機(jī)械密封磨損導(dǎo)致的。

硫酸銨生產(chǎn)中的設(shè)備和管道均采用不銹鋼設(shè)備，所用的離心泵采用機(jī)械密封阻止外泄。但由于稀酸的強(qiáng)烈腐蝕性和母液中的氯根偏高，設(shè)備和管道經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕穿孔，造成硫酸銨母液泄漏。另外，從表1可看出，硫酸銨母液中混有25%～35%的硫酸銨顆粒和少量的酸焦油，這些顆粒和黏稠的酸焦油狀物質(zhì)，一旦進(jìn)入兩個(gè)相對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)、靜環(huán)摩擦副，很容易擦傷兩個(gè)動(dòng)、靜環(huán)密封端面，造成硫酸銨母液從擦傷面泄漏外溢到設(shè)備基礎(chǔ)和地面上。新?lián)Q機(jī)械密封在1周左右就會(huì)再次損壞，如更換新機(jī)械密封，不但費(fèi)用高，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大；一般泄漏量特別大時(shí)才更換新的機(jī)械密封（泄漏的硫酸銨母液均進(jìn)行了回收），而泄漏的硫銨母液就會(huì)腐蝕泵基礎(chǔ)。

2.設(shè)備基礎(chǔ)的腐蝕原因

原來(lái)的設(shè)備基礎(chǔ)均為耐酸混凝土結(jié)構(gòu)，外用耐酸樹脂膠做黏合劑，采用耐酸瓷磚貼面進(jìn)行防酸處理。所用的樹脂膠泥為高分子膠黏劑，在無(wú)水潔凈的混凝土表面粘接力強(qiáng)。但由于每次施工均是在生產(chǎn)狀態(tài)下施工，難免泄漏母液飛濺到施工場(chǎng)地，而樹脂膠泥在潮濕面的粘接力會(huì)大大下降，強(qiáng)行帶水施工，貼上去的耐酸瓷磚會(huì)起殼或粘不結(jié)實(shí)，加上生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備振動(dòng)，很難保證整個(gè)防酸層無(wú)滲漏處。一旦硫酸銨母液滲漏到泵基礎(chǔ)內(nèi)部就會(huì)馬上腐蝕設(shè)備基礎(chǔ)。由于硫酸是強(qiáng)酸，它能和混凝土中的碳酸鈣、硅酸鈣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。另外，當(dāng)硫酸銨母液滲透到混凝土縫隙中形成結(jié)晶，體積大增，其結(jié)晶膨脹力能脹破混凝土的固體結(jié)構(gòu)，使設(shè)備基礎(chǔ)遭受毀滅性破壞。

二、防腐設(shè)計(jì)、施工與效果

1.基礎(chǔ)防腐設(shè)計(jì)要求

在設(shè)計(jì)中，考慮到硫酸銨母液泵經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，造成設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕。為了延長(zhǎng)硫酸銨泵基礎(chǔ)的使用壽命，最終確定把硫酸銨母液泵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為耐酸瀝青混凝土基礎(chǔ)。用瀝青為膠凝材料與石英石、石英砂、石英粉經(jīng)加熱攪拌而成的耐酸介質(zhì)混凝土，其中要求在澆注過(guò)程中熱拌熱鋪，確保瀝青混凝土孔隙率在6%～10%，做到越小越好。另外，為了增加泵基礎(chǔ)的整體性和強(qiáng)度，設(shè)計(jì)成耐酸瀝青鋼筋混泥土，基礎(chǔ)的上部采用鋼筋網(wǎng)澆注。

2.施工準(zhǔn)備

在施工過(guò)程中，首先對(duì)腐蝕嚴(yán)重的泵座基礎(chǔ)（每種泵均為一開一備）進(jìn)行徹底拆除清理。為了確保本次防腐成功，基礎(chǔ)清理完畢后，用白灰中和殘留的腐蝕介質(zhì)，再用凈水沖洗中和反應(yīng)后的殘留物，使基礎(chǔ)層中的酸性介質(zhì)在反復(fù)中和、清洗中消失。處理完畢后，用三七灰土做墊層，再用水泥砂漿做面找平澆冷底子漆兩遍；同時(shí)購(gòu)買相應(yīng)的石油瀝青、石英粉、石英石（20～25mm以下）、石英砂（5～7mm以下）耐酸瓷磚及圓鋼等材料，待基槽完全干后方可施工。

3.施工工藝

當(dāng)基礎(chǔ)具備施工條件后，首先現(xiàn)場(chǎng)制作好耐酸基礎(chǔ)磨具，按要求綁扎好鋼筋骨架（鋼筋骨架可根據(jù)泵座大小設(shè)計(jì)鋼筋密度），再將瀝青塊破碎成小塊熬制，均勻加熱至160～180℃，不斷加熱攪拌、脫水至不再起泡，并除去雜物；然后嚴(yán)格按施工配合比，將石英粉、石英砂和石英石預(yù)熱至140℃左右后，將干燥粉料和骨料混合均勻，隨即將熬至好的瀝青液體逐漸加入混合料中，并不斷翻拌至全部粉料和骨料被瀝青覆蓋為止。拌制的集合料溫度應(yīng)比熬制的瀝青溫度高10～20℃為宜，拌和時(shí)必須使所有的集合料顆粒全部裹履瀝青結(jié)合料，并以瀝青混合料拌和均勻。施工中值得注意的是：檢查混合料的均勻性，及時(shí)分析異?，F(xiàn)象，如混合料有無(wú)花白、冒煙和離析等現(xiàn)象，如確認(rèn)有質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。

攪拌均勻的混合料層層分?jǐn)傇诨A(chǔ)磨具內(nèi)，每鋪設(shè)一層均需搗實(shí)后再鋪下一層，要求每層厚度80～100mm（過(guò)厚容易出現(xiàn)密實(shí)度不夠，氣孔率偏大，影響基礎(chǔ)強(qiáng)度）至整個(gè)基礎(chǔ)填滿搗實(shí)壓平，確保整體的密實(shí)性。為了預(yù)防瀝青混凝土暴曬老化影響基礎(chǔ)壽命，還在瀝青混凝土基礎(chǔ)的表面，采用耐酸瓷磚貼面來(lái)加強(qiáng)防腐和抗老化性能，不但起到了很好的防腐功效，而且整體美觀。另外，為了確保施工質(zhì)量，優(yōu)選有施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)防腐隊(duì)伍進(jìn)行施工。在施工中，我方工地代表不離現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)提出整改意見(jiàn)，杜絕質(zhì)量事故發(fā)生。

4.使用效果

通過(guò)采用瀝青混凝土取代了原來(lái)的耐酸混凝土，不但有效解決了基礎(chǔ)腐蝕問(wèn)題，而且硫酸銨工序因設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕停工問(wèn)題得以解決。同時(shí)也提高了煤氣中氨氣的回收率，改善了職工的操作環(huán)境，節(jié)約了維修費(fèi)用，并為同行企業(yè)的防腐提供了借鑒。

三、總結(jié)

硫銨母液泵、結(jié)晶泵、二次噴灑泵采取耐酸瀝青混凝土防腐方案后，徹底改變了硫銨工段的工作環(huán)境，消除了安全隱患。這次防腐的成功，主要取決于正確利用耐酸混凝土的特性和基礎(chǔ)表面的防腐瓷磚，有效阻止了酸液和被腐蝕物接觸。另外，在施工中，不但采取加大泵基礎(chǔ)表面坡度的辦法，使得腐蝕介質(zhì)能順坡流入下水道回收，避免與腐蝕介質(zhì)長(zhǎng)期接觸遭受腐蝕；而且在瀝青混凝土基礎(chǔ)外表采用濕面固化型樹脂膠泥襯砌耐酸磚技術(shù)，從而避免了因生產(chǎn)過(guò)程中相鄰設(shè)備泄漏飛濺，造成基礎(chǔ)表面潮濕或有水使粘貼好的防腐瓷磚層開裂、脫落、起殼等現(xiàn)象的發(fā)生。