阳离子氯丁胶乳水泥砂浆的应用与施工

杨晓阳

(广东南方碱业股份有限公司,广东 广州 510760)

阳离子氯丁胶乳水泥砂浆的应用与施工

杨晓阳

(广东南方碱业股份有限公司,广东 广州 510760)

介绍了一种新型防腐材料——阳离子氯丁胶乳水泥砂浆的研究与配制情况,以及施工中应注意的问题。实践证明,用于设备防腐衬里该材料具有优良的机械性能和特佳的耐碱、盐腐蚀性能,必将成为纯碱行业一种新型的防腐材料,同时也将被其他化工、医药等行业广泛使用。

阳离子氯丁胶乳水泥砂浆;配制;施工

2007年,全国纯碱行业设备协作组在山东威海召开年会,同时对我公司下达纯碱装置真空蒸馏系统设备的新型防腐材料的研究课题。几年来,我公司对真空蒸馏设备的防腐效果进行检查,目前设备衬里防腐层完整无损、效果良好。阳离子氯丁胶乳水泥砂浆具有优良的机械性能和特佳的耐碱、盐腐蚀性能,成为纯碱行业公认的一种新型防腐材料,本文就这种新型防腐材料首次在引进真空蒸馏系统设备上的施工应用情况介绍如下。

1 引进设备基本情况

我公司20万t/a产纯碱装置于1991年元月正式动工兴建,1994年2月实现化工投料一次试车成功,其纯碱装置采用氨碱法工艺流程,并引进比利时索尔维公司的先进制碱技术,生产过程中主要腐蚀介质为氨母液、碳酸钠溶液,呈碱性腐蚀。索尔维公司真空蒸馏技术生产装置共有塔类设备9台,内防腐面积共2000多m2,其设备基本情况见表1,而查阅索尔维公司设备图纸,仅在防腐设计栏目中注有“环氧树脂”或“水泥衬里”几个简单文字,再无任何材料配方和施工技术方面的注明,外国人的技术保密使我们无从入手,当时设计单位化工部八院,采用鳞片胶泥防腐衬里来解决设备的内壁腐蚀问题,但考虑到该材料造价高,公司资金紧张,为节省投资,寻求达到好的防腐效果,故我们反复比较,决定由我们自行研制价格低廉、耐碱性好的阳离子氯丁胶乳水泥砂浆作为引进设备的内衬防腐层。

2 阳离子氯丁胶乳的配制

由于阳离子氯丁胶乳粒子带正电荷与阴性材料有很强的亲和力,化学性质非常稳定,有在 Ca+、Na+等金属离子作用下不凝析的优点,是碱行业普遍采用的一种新型防腐材料,下面就我们如何自行研制筛选胶乳配方的做法简介如下:

表1 设备防腐基本情况

1)熬制聚乙烯醇,可采用1000×1000×800 mm的钢制器具,每批盛入500 kg自来水,煤块直接在器具底部燃烧加温至80℃时,掺入25 kg粉末状聚乙烯醇人工不停用棒搅拌至完全混合融化,升温至90℃冷却后装入洁净的包装桶待用。

2)阳离子氯丁胶乳配合百分比:

40型原型 聚乙烯醇 1231 消泡剂

100 40 3 适量(1.2左右)

3)胶乳配制顺序:

原胶→1231→搅拌→聚乙烯醇→搅拌→消泡剂→搅拌→胶乳(阳离子氯丁胶乳)

4)阳离子氯丁胶乳水泥砂浆配制顺序及一次投料用量:

20 kg 425#硅酸盐水泥和30 kg干燥洁净的中粗石英砂(5～10目)搅拌均匀后,再和10 kg阳离子氯丁胶乳水泥搅拌均匀,即配制成阳离子氯丁胶乳水泥砂浆。

3 材料选用

1)青岛化工厂产海晶牌40型原胶

固体含量≥40% p H 2～6

凝固物含量≤0.001%

黏度≤10 mPa·s

密度(20℃)1.065 kg/m3

表面张力≤35×10-3N/m

2)稳定剂(1231)十二烷基二甲基乙基溴化铵,选用宜兴化学厂产品。

3)消泡剂(1234c)有机硅油选用济南化工厂产品。

4)聚乙烯醇(PVA)选用广西维尼龙厂产品熬制。

5)石英砂采用佛冈石英粉产5～10目袋装石英砂。

4 施工注意事项

1)设备内壁衬里前,表面采用机械喷沙除锈处理,呈金属本色。涂刷1～2遍胶乳涂料。

2)分2次抹至15 mm厚阳离子氯丁胶乳水泥砂浆防腐层。干湿交替养护28天。

5)衬层与设备本体应粘接牢固,不得有疏松裂纹起泡现象,分段安装的塔圈,在设备试压检漏合格后其搭接缝处用7∶3环氧胶泥填充抹平。

6)质量检查,交付前用木锤敲击衬里不允许有空音否则应返修,衬里层应平整圆滑,用线锤法或2 m直尺检查,凹凸不大于2 mm,全高小于5 mm/m,水平高2 mm/m。

7)其余部分均需严格按照“化工行业用工程建设施工标准规范”中第8章氯丁胶乳水泥砂浆防腐蚀工程规范要求执行。

5 结 语

我们自行研制的阳离子氯丁胶乳水泥砂浆防腐材料先是在化验室筛选不同材料比例配方,分别进行材料耐腐蚀性、耐压强度等方面试验,送检样品经广州橡胶11厂检验,达到其规范要求的各项指标后再进行设备内衬防腐。于2010年5月停车大修期间对蒸吸系统内壁阳离子氯丁胶乳衬里设备进行详细检查发现,经10多年生产考验:厚度为15 mm的阳离子氯丁胶乳水泥砂浆衬里层坚固结实完好无损,防腐效果十分明显。

TG179

:B

:1005-8370(2011)02-47-02

2010-11-30

杨晓阳(1952—),广东南方碱业股份有限公司机动部主任工程师,化工工艺高级工程师。