naujienos

1. Įvadas
Elektrolizeriai, kaip itin svarbi chemijos pramonės įranga, yra linkę į koroziją dėl ilgalaikio cheminių medžiagų poveikio, o tai neigiamai veikia jų veikimą, eksploatavimo laiką ir ypač kelia grėsmę gamybos saugai. Todėl labai svarbu įdiegti veiksmingas apsaugos nuo korozijos priemones. Šiuo metu kai kurios įmonės apsaugai naudoja tokias medžiagas kaip gumos-plastiko kompozitai arba vulkanizuota butilo guma, tačiau rezultatai dažnai būna nepatenkinami. Nors iš pradžių jos veiksmingos, po 1–2 metų antikorozinės savybės gerokai pablogėja, todėl atsiranda didelė žala. Atsižvelgiant į techninius ir ekonominius veiksnius, stiklo pluoštu armuota polimero (GFRP) armatūra yra idealus pasirinkimas korozijai atsparioms medžiagoms elektrolizeriuose. Be to, kad pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis,GFRP armatūrataip pat pasižymi išskirtiniu atsparumu cheminei korozijai, sulaukdamas plataus chloro-šarmų pramonės įmonių dėmesio. Kaip viena iš plačiausiai naudojamų korozijai atsparių medžiagų, ji ypač tinka įrangai, veikiamai tokių terpių kaip chloras, šarmai, druskos rūgštis, sūrymas ir vanduo. Šiame straipsnyje pirmiausia pristatomas GFRP armatūros panaudojimas elektrolizeriuose, naudojant stiklo pluoštą kaip armatūrą ir epoksidinę dervą kaip matricą.

2. Elektrolizerių korozijos žalos veiksnių analizė
Be elektrolizatoriaus medžiagų, konstrukcijos ir gamybos būdų įtakos, koroziją pirmiausia lemia išorinės korozinės terpės. Tai aukštos temperatūros šlapios chloro dujos, aukštos temperatūros natrio chlorido tirpalas, chloro turintis šarminis tirpalas ir aukštos temperatūros sočiųjų chloro vandens garai. Be to, elektrolizės proceso metu susidarančios klaidžiojančios srovės gali paspartinti koroziją. Aukštos temperatūros šlapios chloro dujos, susidarančios anodo kameroje, perneša didelį kiekį vandens garų. Chloro dujų hidrolizės metu susidaro labai korozinė druskos rūgštis ir stipriai oksiduojanti hipochlorito rūgštis. Hipochlorito rūgšties skilimo metu išsiskiria susidaręs deguonis. Šios terpės yra chemiškai labai aktyvios, ir, išskyrus titaną, dauguma metalinių ir nemetalinių medžiagų šioje aplinkoje smarkiai korozijai veikiami. Mūsų gamykla iš pradžių naudojo plieninius korpusus, išklotus natūralia kieta guma, kad apsaugotų nuo korozijos. Jos atsparumo temperatūrai diapazonas buvo tik 0–80 °C, tai yra žemesnė nei korozinės aplinkos temperatūra. Be to, natūrali kieta guma nėra atspari hipochlorito rūgšties korozijai. Garų-skysčio aplinkoje korpusas buvo pažeidžiamas, todėl metalinis korpusas galėjo pradurti.

3. GFRP armatūros panaudojimas elektrolizatoriuose
3.1 CharakteristikosGFRP armatūra
Stiklo pluošto sustiprinta armatūra (GFRP) – tai nauja kompozicinė medžiaga, gaminama pultruzijos būdu, naudojant stiklo pluoštą kaip armatūrą ir epoksidinę dervą kaip matricą, po to kietinant aukštoje temperatūroje ir specialiai apdorojant paviršių. Ši medžiaga pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis ir išskirtiniu atsparumu cheminei korozijai, ypač pranokdama daugumą pluošto gaminių atsparumu rūgščių ir šarmų tirpalams. Be to, ji yra nelaidi elektrai, nelaidi termiškai, turi mažą šiluminio plėtimosi koeficientą ir yra elastinga bei tvirta. Stiklo pluošto ir dervos derinys dar labiau padidina jos atsparumą korozijai. Būtent šios svarbios cheminės savybės daro ją geriausia medžiaga elektrolizerių apsaugai nuo korozijos.

Elektrolizerio viduje GFRP armatūros strypai išdėstyti lygiagrečiai bako sienelėse, o tarp jų pilamas vinilo esterio dervos betonas. Sukietėjus, tai sudaro vientisą struktūrą. Ši konstrukcija žymiai padidina bako korpuso tvirtumą, atsparumą rūgščių ir šarmų korozijai bei izoliacines savybes. Ji taip pat padidina bako vidinę erdvę, sumažina priežiūros dažnumą ir pailgina tarnavimo laiką. Ji ypač tinka elektrolizės procesams, kuriems reikalingas didelis stiprumas ir tempiamasis atsparumas.

3.3 GFRP armatūros naudojimo elektrolizatoriuose privalumai
Tradicinėje elektrolizerių antikorozinėje apsaugoje dažnai naudojami dervos liejimo betono metodai. Tačiau betoniniai rezervuarai yra sunkūs, ilgai džiūsta, dėl to sumažėja konstrukcijos efektyvumas vietoje, atsiranda burbuliukų ir nelygių paviršių. Dėl to gali nutekėti elektrolitas, koroduoti rezervuaro korpusas, sutrikti gamyba, teršti aplinką ir patirti dideles priežiūros išlaidas. Naudojant GFRP armatūrą kaip antikorozinę medžiagą, šie trūkumai efektyviai įveikiami: rezervuaro korpusas yra lengvas, pasižymi didele laikomąja galia, puikiu atsparumu korozijai ir geromis lenkimo bei tempimo savybėmis. Tuo pačiu metu ji suteikia tokių privalumų kaip didelė talpa, ilgas tarnavimo laikas, minimali priežiūra ir lengvas kėlimas bei transportavimas.

4. Santrauka
Epoksidinės dervos pagrinduGFRP armatūrasujungia puikias abiejų komponentų mechanines, fizikines ir chemines savybes. Jis buvo plačiai taikomas korozijos problemoms spręsti chloro šarmų pramonėje ir betoninėse konstrukcijose, tokiose kaip tuneliai, šaligatviai ir tiltų perdangos. Praktika parodė, kad šios medžiagos naudojimas gali žymiai padidinti elektrolizerių atsparumą korozijai ir tarnavimo laiką, taip pagerinant gamybos saugą. Jei konstrukcijos projektas yra pagrįstas, medžiagų parinkimas ir proporcijos yra tinkamos, o statybos procesas yra standartizuotas, GFRP armatūra gali gerokai pagerinti elektrolizerių antikorozines savybes. Todėl ši technologija turi plačias taikymo perspektyvas ir yra verta plačiai reklamos.