大型CPE装置建筑耐腐蚀结构设计与应用
CPE为氯化聚乙烯(Chloride Polyethylene)化学名称的英文缩写。其生产过程由于采用乙烯直接通氯气氯化工艺,因而伴有大量的氯气、氯化氢及其它含氯介质。对于建筑物产生十分严重的腐蚀现象,构成安全生产的威胁。某厂大型CPE装置是由单个容积达>50m3的一组反应设备组成的生产系统。其生产操作平台分别处于:±0.000m、5.500m、12.500m、16.500m和25.000m共五个楼层。各层之间由于生产工艺流程、操作要求不同,防护构造及措施也有较大区别。
1、耐蚀材料选用
针对上面实际情况,防腐蚀构造的设计、工程施工等一系列过程均必须由耐蚀材料的选择开始。以确保整套CPE装置能正常有效地运转。中国环氧树脂行业协会介绍说,设计选材的依据是——设计选材的依据之一:从调查以往生产过程中防腐蚀材料使用情况人手,确定新型耐腐蚀材料的应用。1990年该CPE厂第一套装置建造时,建筑防腐蚀地面采用耐酸砖树脂胶泥砌筑,现在损坏严重。主要原因是树脂选择重视不够、耐蚀性差,地漏、排水系统不合理,地面遭到介质腐蚀破坏。1994年第二套装置建造,其建筑地面的耐腐蚀结构采用花岗石树脂砂浆砌筑,目前损坏也很严重。主要原因是选择的耐腐蚀树脂等级不够,花岗石耐酸等级不高,砌筑不严格,出现开裂、脱层等现象,导致地面因介质渗透遭到腐蚀破坏。
设计选材的依据之二:烟囱防腐考证以往采用过的树脂包括:环氧树脂、不饱和聚酯树脂(二甲苯型)、呋喃树脂等,但使用效果都不理想,在大型CPE装置中,不宜再采用上述材料,而应当另外选用性能更加全面的树脂材料,设计更为合理的耐蚀构造。
设计选材的依据之三:从第一、第二两套装置的运转情况分析,可能生产工艺过程中还有一些腐蚀介质,比如像次氯酸、氢氧化钠等存在;另外设计使用温度要考虑化学反应事故状态,必须保证有足够的安全使用范围。确实发挥所选材料的综合性能。
设计选材的依据之四:从过去大量的工程实践经验总结,乙烯基酯树脂具有特别重要的意义。这类材料不仅具有良好的耐氯、耐温、耐酸碱性,而且具有出色的机械性能、施工工艺性能。无论单独用其制作耐蚀地面,还是与其他材料复合,均可得到很好的耐腐蚀构造。
综上所述,在大型CPE装置烟囱防腐蚀材料选择中,经过反复比较、研究。最后决定采用:甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂作为胶结材料,耐酸砖(230×113×40)为防腐蚀地面面层材料。(1)关于甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂它是一种低黏度、化学改性的环氧树脂,既保留环氧的特点,同时又有不饱和聚酯树脂的性能。其主要特点如前所述。(2)关于耐酸砖其具体质量标准,应符合相应规定,主要指标包括:规格230mm×113mm×40mm,机压砖外观尺寸规则,表面均匀、平整;吸水率≤0.5%耐酸率≥99.8%。