氨水儲槽泄漏的粘接修復

牛芳芳，唐 婷

(西安航空職業(yè)技術學院，陜西 西安 710089)

氨水儲槽是合成氨廠普遍擁有的設備，其一般是由碳鋼鋼板焊接而成。在長期使用過程中由于氨水對儲槽的腐蝕作用、儲槽鋼板焊接殘余應力過高及儲槽本身選材及結(jié)構(gòu)設計方面的問題均會導致氨水儲槽出現(xiàn)泄漏。當氨水儲槽局部出現(xiàn)泄漏是不允許用有明火(如焊補)的修理技術進行修理的，而采用膠黏劑進行的粘接修補方法不僅工藝簡單而且修復效果也非常好。

1 氨水儲槽泄漏原因分析

1.1 氨水的腐蝕性

氨水所含的硫化氫等介質(zhì)會發(fā)生電離，形成電解液，這種電解液與氨水管道會發(fā)生電化學反應，陽極反應生成的硫化鐵會造成鋼管的一般腐蝕，另外陰極反應生成的氫還能向鋼材內(nèi)部滲透并擴散，造成氫鼓泡或氫鼓泡開裂[1-2]。引起鋼的氫鼓泡、氫誘發(fā)裂縫、應力導向氫誘發(fā)裂縫及硫化物應力開裂。

1.2 選材及結(jié)焊接缺陷

氨水儲槽的碳鋼原材料本身原始殘余應力過高，另外在儲槽焊接過程中，產(chǎn)生的焊接缺陷，均會使儲槽出現(xiàn)微裂紋，久而久之發(fā)生泄漏。

1.3 焊接殘余應力過高

氨水儲槽在焊接過程中，如果在焊縫區(qū)域局部存在過高的殘余應力，由此在氨水這種腐蝕性介質(zhì)中會產(chǎn)生應力腐蝕，應力腐蝕所產(chǎn)生的裂縫一般是沿晶界發(fā)展的晶間腐蝕或穿過晶粒造成的穿晶腐蝕，也可能二者同時發(fā)生。

由以上原因分析可知，氨水儲槽在長期使用過程中，發(fā)生泄漏在所難免，所以其泄漏修復顯得尤為重要，采用粘接修復工藝，可以很好地修復裂紋，關鍵在于修復工藝參數(shù)的選擇和控制。

2 氨水儲槽的粘接修復工藝

2.1 明確氨水儲槽的泄漏部位

現(xiàn)將氨水儲槽里殘余的氨水放盡，再用清水將氨水儲槽清洗干凈。在懷疑有裂紋的地方涂上用于著色的煤油，煤油在裂紋處滲入而著色，用干布擦去煤油，就會顯示出泄漏待修復的部位。

2.2 待修復部位表面處理

(1)用水、毛刷、干布等清除待粘接修復部位的泥土、灰塵等污物；

(2)用砂紙打磨待修復部位，使其具有一定的粗糙度，但要注意不要粗糙過度；

(3)清洗打磨后，用鹽酸法處理，在18%的濃鹽酸處理液中室溫處理5～10 min,而后用熱水和冷水交替沖洗至中性，最后烘箱烘干，為了防止在干燥中氧化，需在干燥前用0.4%的三乙醇胺溶液沖洗一次[3-4]。

2.3 膠黏劑的選擇和配制

通過分析氨水儲槽的工作環(huán)境，粘接修復需選用一種耐堿性優(yōu)良的膠黏劑。由于環(huán)氧-聚硫膠具有突出的耐堿性、韌性好，粘接強度高，氨水儲槽的粘接修復選用環(huán)氧-聚硫膠。按照表1所示的環(huán)氧-聚硫膠的配方表配制膠黏劑。

表1 環(huán)氧-聚硫膠的配方表

2.4 氨水儲槽的粘接修復工藝

氨水儲槽的粘接修復采用環(huán)氧-聚硫膠和無堿玻璃纖維布為原材料，通過涂刷環(huán)氧-聚硫膠及玻璃纖維增強的修補方式進行粘接修復。

(1)無堿無蠟玻璃纖維布的準備

選取無堿無蠟玻璃布，采用5%的KH-550的乙醇溶液對其進行表面處理，而后將玻璃纖維布烘干，而后按照待修復部位的需求剪裁玻璃纖維。

(2)粘接修復過程

首先按照2.2節(jié)所述表面處理方法對氨水槽的泄漏部位進行清洗與打磨，然后將按照表1所示的配方配制的環(huán)氧-聚硫膠黏劑涂覆在待修復處，而后鋪一層無堿無蠟玻璃纖維布，每涂一遍環(huán)氧-聚硫膠再貼一層玻璃布，一般粘貼2～5層。最后室溫固化24 h。

3 膠接質(zhì)量檢測

用目測法判斷膠層周圍無翹曲、脫膠、剝離、鼓起等缺陷。通過試壓法檢測修復以后還有無滲漏現(xiàn)象，將0.35～0.45 MPa壓力的水注入氨水儲槽內(nèi)，保持3～5 mim左右，沒有滲漏和明顯的壓力下降，表明修復效果好。

4 結(jié) 語

氨水儲槽泄漏部位的表面處理工藝、環(huán)氧-聚硫膠的配制、無堿無蠟玻璃布的準備及涂膠操作工藝對儲槽的修復效果均有重要影響。泄漏部位除了清洗打磨外，還要在18%的濃鹽酸處理液中室溫處理5～10 min。而后涂刷環(huán)氧-聚硫膠和鋪貼無堿無蠟玻璃布交替進行，最后室溫固化24 h，完成粘接修復過程。目測法與水壓法表明修復效果良好。