nyheter

1. Innledning
Som et kritisk utstyr i kjemisk industri er elektrolysører utsatt for korrosjon på grunn av langvarig eksponering for kjemiske medier, noe som påvirker ytelsen og levetiden negativt og truer spesielt produksjonssikkerheten. Derfor er det viktig å implementere effektive korrosjonsbeskyttelsestiltak. For tiden bruker noen bedrifter materialer som gummi-plastkompositter eller vulkanisert butylgummi for beskyttelse, men resultatene er ofte utilfredsstillende. Selv om de er effektive i starten, forringes korrosjonsbeskyttelsen betydelig etter 1–2 år, noe som fører til alvorlig skade. Med tanke på både tekniske og økonomiske faktorer er glassfiberforsterket polymer (GFRP) armeringsjern et ideelt valg for korrosjonsbestandige materialer i elektrolysører. I tillegg til å ha utmerkede mekaniske egenskaper,GFRP-armeringsjerndemonstrerer også enestående kjemisk korrosjonsbestandighet, noe som har fått bred oppmerksomhet fra bedrifter i klor-alkaliindustrien. Som et av de mest brukte korrosjonsbestandige materialene er det spesielt egnet for utstyr som er utsatt for medier som klor, alkalier, saltsyre, saltlake og vann. Denne artikkelen introduserer primært bruken av GFRP-armeringsjern, med glassfiber som forsterkning og epoksyharpiks som matrise, i elektrolysører.

2. Analyse av korrosjonsskadefaktorer i elektrolysører
Bortsett fra å være påvirket av elektrolysørens eget materiale, struktur og konstruksjonsteknikker, stammer korrosjon primært fra eksterne korrosive medier. Disse inkluderer våt klorgass med høy temperatur, natriumkloridløsning med høy temperatur, klorholdig alkalivæske og mettet klorvanndamp med høy temperatur. Videre kan spredte strømmer som genereres under elektrolyseprosessen akselerere korrosjon. Den våte klorgassen med høy temperatur som produseres i anodekammeret, bærer en betydelig mengde vanndamp. Hydrolyse av klorgass produserer svært korrosiv saltsyre og sterkt oksiderende hypoklorsyre. Nedbrytningen av hypoklorsyre frigjør naserende oksygen. Disse mediene er kjemisk svært aktive, og med unntak av titan, lider de fleste metalliske og ikke-metalliske materialer av alvorlig korrosjon i dette miljøet. Anlegget vårt brukte opprinnelig stålskall foret med naturlig hardgummi for korrosjonsbeskyttelse. Temperaturbestandighetsområdet var bare 0–80 °C, som er lavere enn omgivelsestemperaturen i det korrosive miljøet. Dessuten er naturlig hardgummi ikke motstandsdyktig mot hypoklorsyrekorrosjon. Foringen var utsatt for skade i damp-væske-miljøer, noe som førte til korrosiv perforering av metallskallet.

3. Bruk av GFRP-armering i elektrolysører
3.1 Kjennetegn vedGFRP-armeringsjern
GFRP-armeringsjern er et nytt komposittmateriale produsert ved pultrusjon, med glassfiber som armering og epoksyharpiks som matrise, etterfulgt av høytemperaturherding og spesiell overflatebehandling. Dette materialet tilbyr utmerkede mekaniske egenskaper og enestående kjemisk korrosjonsbestandighet, og overgår spesielt de fleste fiberprodukter når det gjelder motstand mot syre- og alkaliløsninger. I tillegg er det ikke-ledende, ikke-termisk ledende, har en lav varmeutvidelseskoeffisient og har god elastisitet og seighet. Kombinasjonen av glassfiber og harpiks forbedrer korrosjonsbestandigheten ytterligere. Det er nettopp disse fremtredende kjemiske egenskapene som gjør det til det foretrukne materialet for korrosjonsbeskyttelse i elektrolysører.

Inne i elektrolysøren er GFRP-armeringsjern plassert parallelt i tankveggene, og vinylesterharpiksbetong helles mellom dem. Etter størkning danner dette en integrert struktur. Denne designen forbedrer tankkroppens robusthet, motstand mot syre- og alkalikorrosjon, og isolasjonsegenskaper betydelig. Den øker også tankens indre rom, reduserer vedlikeholdsfrekvensen og forlenger levetiden. Den er spesielt egnet for elektrolyseprosesser som krever høy styrke og strekkytelse.

3.3 Fordeler med å bruke GFRP-armeringsjern i elektrolysører
Tradisjonell korrosjonsbeskyttelse med elektrolysør bruker ofte harpiksstøpt betong. Betongtanker er imidlertid tunge, har lange herdetider, resulterer i lav byggeeffektivitet på stedet, og er utsatt for bobler og ujevne overflater. Dette kan føre til elektrolyttlekkasje, korrodering av tankhuset, forstyrrelser i produksjonen, forurensning av miljøet og høye vedlikeholdskostnader. Bruk av GFRP-armeringsjern som et antikorrosjonsmateriale overvinner effektivt disse ulempene: tankhuset er lett, har høy bæreevne, utmerket korrosjonsbestandighet og overlegne bøynings- og strekkegenskaper. Samtidig gir det fordeler som stor kapasitet, lang levetid, minimalt vedlikehold og enkel heising og transport.

4. Sammendrag
EpoxybasertGFRP-armeringsjernkombinerer de utmerkede mekaniske, fysiske og kjemiske egenskapene til begge komponentene. Det har blitt mye brukt for å løse korrosjonsproblemer i kloralkaliindustrien og i betongkonstruksjoner som tunneler, fortau og brodekker. Praksis har vist at bruk av dette materialet kan forbedre korrosjonsmotstanden og levetiden til elektrolysører betydelig, og dermed forbedre produksjonssikkerheten. Forutsatt at den strukturelle utformingen er rimelig, materialvalget og proporsjonene er passende, og byggeprosessen er standardisert, kan GFRP-armeringsjern forbedre korrosjonsbeskyttelsen til elektrolysører betraktelig. Følgelig har denne teknologien brede anvendelsesmuligheter og er verdig bred markedsføring.