JNS－1改性膠乳在純堿設備防腐中的應用總結(jié)

叢志棟，王旭東，劉 鋒，張憲軍，趙曉舒

（中昊（大連）化工研究設計院有限公司，遼寧 大連 116023）

據(jù)統(tǒng)計，在2000年我國因腐蝕造成的損失達3 000多億元，約占當年GDP的3.6%。2011年我國由于腐蝕造成的損失達1.7萬億元，腐蝕造成的損失要超過自然災害造成的損失總和。純堿生產(chǎn)屬于無機酸堿鹽工業(yè)，生產(chǎn)介質(zhì)的腐蝕性遠比其他行業(yè)嚴重。因此，選擇理想的設備防腐材料成為純堿設備防腐的重要課題［1］。

改性膠乳作為新型防腐材料，在純堿、化肥、環(huán)保、海港、石化等行業(yè)的建筑防腐中廣泛使用，逐漸引起重視并獲得好評［2］、［3］、［4］。JNS－1改性膠乳是中昊（大連）化工研究設計院有限公司自主研發(fā)的新型防腐材料，在純堿等行業(yè)的建筑防腐中應用多年，取得令人矚目的成績。用在設備防腐的試驗，是從上世紀90年代開始。最初在大連院中試廠3＃碳鋼碳化塔部分塔段采用JNS－1改性膠乳防腐襯里試驗，應用效果良好，但一直沒有推廣應用。1996年，大連院中試廠擴大聯(lián)堿產(chǎn)能，在新建氨Ⅱ母液桶、結(jié)晶器、澄清桶的內(nèi)壁防腐中，采用JNS－1改性膠乳防腐試驗。2006年，在搬遷改造拆除上述設備時發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過JNS－1改性膠乳防腐的設備表面，經(jīng)過10余年的使用，內(nèi)部防腐層仍然完好無損，而且在使用中不結(jié)疤；而采用涂料防腐的桶蓋，已經(jīng)腐蝕穿孔［6］。

鑒于JNS－1改性膠乳優(yōu)良的耐蝕性能，大連院推廣在建筑防腐中應用的同時，也開始推廣在設備防腐中的應用。

1 設備防腐應用

JNS－1改性膠乳的設備防腐施工工藝：

1）基層處理：堿廠防腐設備表面處理干凈，除銹等級達到Sa1級或St2級。

2）底涂：設備表面先涂刷一遍JNS－1改性膠乳素漿。

3）防腐層：涂抹JNS－1改性膠乳水泥砂漿，表面稍作特殊處理。

4）表層：砂漿面層稍硬后刷一遍JNS－1改性膠乳素漿。

5）養(yǎng)生：自然養(yǎng)護7～28天后方可使用。

1.1 石家莊雙聯(lián)脫硫罐、氨Ⅰ桶防腐

石家莊雙聯(lián)化工在2008年，有一臺處理煙道氣的脫硫罐和一臺聯(lián)堿氨Ⅰ母液桶，內(nèi)壁原采用環(huán)氧玻璃鋼防腐保護，投入使用3年中，陸續(xù)出現(xiàn)腐蝕破壞、穿孔，經(jīng)過修補，又堅持用了2年，兩臺設備腐蝕穿孔逐漸增多，桶壁腐蝕減薄量大增，用刨錘除銹都不能用力，已經(jīng)無法焊接修補，且生產(chǎn)緊，沒有倒空設備干燥的時間；而設備所在位置使更換新桶體非常困難，并且更換費用極大。雙聯(lián)公司決定采用JNS－1改性膠乳水泥砂漿作為兩臺設備內(nèi)壁的防腐保護層。使用大約5年后，在2013年3月的調(diào)查回訪了解到，這兩臺設備面層完整無腐蝕，桶壁的泄漏問題得到解決，并且沒再出現(xiàn)泄漏，說明采用該種方案防腐是可行的，而且效果良好，效益顯著。

表1 脫硫罐、氨Ⅰ桶工況條件

1.2 大化堿廠鹽漿桶、大粒鹽桶、鹽泥槽防腐

大化堿廠2006年開始搬遷改造?？紤]到洗鹽工序的介質(zhì)含有氯離子、鹽顆粒，對生產(chǎn)設備的磨損腐蝕嚴重，采用涂料或樹脂玻璃鋼作為防腐保護層，1～2年內(nèi)就會出現(xiàn)腐蝕破壞或脫落。在參考大連院中試設備防腐良好效果后，決定在鹽漿桶、大粒鹽桶、鹽泥槽等設備內(nèi)壁采用JNS－1改性膠乳水泥砂漿作為防腐保護層。2013年2月現(xiàn)場查看，保護層仍然完好無損。說明JNS－1改性膠乳耐含結(jié)晶顆粒飽和鹽水的磨損腐蝕效果突出。

表2 大化堿廠鹽水設備工況條件

1.3 杭州龍山堿廠淡液桶、雜水桶、母液桶、氨Ⅱ清液桶防腐

杭州龍山堿廠2007年開始搬遷改造。淡液桶、雜水桶、母液桶、AⅡ清液桶的原防腐方案是采用樹脂玻璃鋼，大連院提出用JNS－1改性膠乳的防腐方案。杭州龍山通過考察大化堿廠防腐及了解大連院中試廠設備防腐資料，決定改用JNS－1改性膠乳水泥砂漿防腐，這樣既適合當時陰冷潮濕的氣候條件，又加快工程進度，同時節(jié)約成本。2012年11月回訪了解，防腐層保持良好，且無結(jié)疤。由于防腐效果較好，2012年4月，杭州龍山堿廠又將其另外兩只桶用同樣方法進行了防腐。說明大連院的JNS－1改性膠乳水泥砂漿在堿廠設備防腐技術(shù)方面已經(jīng)成熟，得到純堿廠家的認可。

表3 龍山堿廠淡液桶、雜水桶、母液桶、氨Ⅱ清液桶工況條件

1.4 井神淮安堿廠蒸氨塔出口管道防腐

蒸氨塔內(nèi)部及出口管道由于混合氨和二氧化碳的蒸汽溫度接近100℃，對設備及管道腐蝕嚴重，樹脂類防腐保護層壽命極短，基本上每年都需要進行修補，是令各堿廠頭痛的問題。2010年新建的井神淮安堿廠，安裝蒸氨塔時間在2010年10月，在安裝出口管道時，已是冬季，天氣陰冷潮濕，工程緊急，原防腐方案采用樹脂防腐，已不適用當時的各種條件。當?shù)弥筮B院的JNS－1改性膠乳水泥砂漿可滿足該工程的條件要求，決定采用它做蒸氨塔出口管道內(nèi)壁的防腐保護層。2012年11月從相關(guān)人員處了解到：經(jīng)過一年半的運行，該管道的防腐保護層依然完好無損。一些堿廠設備負責人提議，可以在蒸氨塔及管道推廣JNS－1改性膠乳的防腐方案。

表4 井神淮安蒸氨塔管道工況條件

2 JNS－1改性膠乳在設備防腐中的特點

2.1 優(yōu) 點

1）優(yōu)良的耐腐蝕性能

JNS－1改性膠乳水泥砂漿的優(yōu)良防腐性能源于材料本身，以及它的特殊結(jié)構(gòu)，氯丁膠乳具有良好的耐酸、堿、鹽腐蝕性能；膠乳砂漿在凝固過程中形成具有穿梭連接形態(tài)的空間網(wǎng)狀膜層，這種膜層與水泥骨料牢固粘接成堅固致密的整體，同時具有良好的彈性和韌性。膠乳自身帶陽離子電荷，對金屬表面具有良好的附著力。

耐純堿生產(chǎn)中的母液、氯化銨及尿素、氫氧化鈉、硝銨、海水等的腐蝕。

2）超長防腐壽命

JNS－1改性膠乳水泥砂漿在實際應用中，土建防腐壽命超過15年；設備防腐壽命超過10年。這是樹脂涂料及玻璃鋼無法比擬的。

3）施工要求簡單、方便

樹脂類涂料、玻璃鋼對基層及空氣的含水率要求苛刻，而JNS－1改性膠乳水泥砂漿是要求基層潮濕，正適合潮濕的防腐施工。

4）安全、環(huán)保

JNS－1改性膠乳為水性乳狀液，施工過程中無有害溶劑揮發(fā)，有利于施工安全、工人健康和環(huán)境保護。

5）綜合造價低

涂料、玻璃鋼、耐酸磚等防腐方法，或者壽命短，或者造價高。JNS－1改性膠乳防腐效果好、壽命10年以上，施工造價低，綜合評價具有明顯優(yōu)勢。

2.2 缺 點

受水泥砂漿特點的影響外觀相對粗糙，不如涂料美觀。適用于平整的設備表面施工，若設備基面構(gòu)件多，則施工難度大。

3 結(jié) 論

JNS－1改性膠乳在堿廠設備防腐的應用中，經(jīng)歷了各種環(huán)境、各種條件的檢驗，例如，施工現(xiàn)場潮濕、風大、高溫、交叉施工、工期要求緊等條件，生產(chǎn)中強腐蝕、高溫腐蝕、磨損腐蝕等條件，都取得良好的防腐效果，得到純堿廠家的肯定和認可。JNS－1改性膠乳具有耐蝕性強、附著力好、防腐壽命長等特點，適合在堿廠改、擴建工期要求緊的設備防腐中采用。同其它防腐材料相比具有十分明顯的施工優(yōu)勢和防腐優(yōu)勢。

［1］ 李昌木，等.聯(lián)堿生產(chǎn)中廠房建筑的腐蝕與防護［J］.純堿工業(yè)，1983（6）：19～24

［2］ 邊志富.氯丁膠乳改性砂漿應用于天然堿加工廠的防腐蝕效果良好［J］.純堿工業(yè)1998（5）：61～62

［3］ 曲范柱，等.氯丁膠乳水泥砂漿在耐酸工程中的應用［J］.硫酸工業(yè)，1998（4）：25～27

［4］ 王永飛，等.JNS－1改性水泥砂漿在海洋大氣防腐中的應用［J］.純堿工業(yè)，1995（1）：49～51

［5］ 王永飛，等.JNS－1改性膠乳在堿廠設備防腐中的應用試驗［J］.純堿工業(yè)，2007（1）：18～20

［6］ 王旭東，等.JNS－1改性膠乳防腐的工業(yè)試驗及應用總結(jié)［J］.純堿工業(yè)，2011（4）：5～7