aktualności

1. Wprowadzenie
Elektrolizery, jako kluczowe urządzenia w przemyśle chemicznym, są podatne na korozję z powodu długotrwałego narażenia na działanie mediów chemicznych, co negatywnie wpływa na ich wydajność, żywotność, a zwłaszcza zagraża bezpieczeństwu produkcji. Dlatego wdrożenie skutecznych środków antykorozyjnych jest niezbędne. Obecnie niektóre przedsiębiorstwa stosują materiały takie jak kompozyty gumowo-plastikowe lub wulkanizowany kauczuk butylowy do ochrony, ale rezultaty są często niezadowalające. Choć początkowo skuteczne, właściwości antykorozyjne znacznie spadają po 1-2 latach, prowadząc do poważnych uszkodzeń. Biorąc pod uwagę zarówno czynniki techniczne, jak i ekonomiczne, pręty zbrojeniowe z polimeru wzmocnionego włóknem szklanym (GFRP) stanowią idealny wybór jako materiały odporne na korozję w elektrolizerach. Oprócz doskonałych właściwości mechanicznych,Pręty zbrojeniowe GFRPWykazuje również wyjątkową odporność na korozję chemiczną, co cieszy się dużym zainteresowaniem przedsiębiorstw z branży chloro-alkalicznej. Jako jeden z najpowszechniej stosowanych materiałów odpornych na korozję, jest szczególnie odpowiedni do urządzeń narażonych na działanie takich mediów jak chlor, alkalia, kwas solny, solanka i woda. Niniejszy artykuł omawia przede wszystkim zastosowanie prętów zbrojeniowych GFRP, z włóknem szklanym jako zbrojeniem i żywicą epoksydową jako matrycą, w elektrolizerach.

2. Analiza czynników uszkodzeń korozyjnych w elektrolizerach
Poza wpływem materiału, struktury i technik konstrukcyjnych elektrolizera, korozja wynika przede wszystkim z zewnętrznych mediów korozyjnych. Należą do nich: wysokotemperaturowy wilgotny chlor gazowy, wysokotemperaturowy roztwór chlorku sodu, alkaliczny roztwór chloru oraz wysokotemperaturowa nasycona para wodna chloru. Ponadto prądy błądzące generowane podczas procesu elektrolizy mogą przyspieszać korozję. Wysokotemperaturowy wilgotny chlor gazowy wytwarzany w komorze anodowej niesie ze sobą znaczną ilość pary wodnej. Hydroliza chloru gazowego wytwarza silnie żrący kwas solny i silnie utleniający kwas podchlorawy. Rozkład kwasu podchlorawego uwalnia tlen. Media te są wysoce aktywne chemicznie i, z wyjątkiem tytanu, większość materiałów metalowych i niemetalowych ulega silnej korozji w tym środowisku. W naszym zakładzie pierwotnie stosowano stalowe obudowy wyłożone naturalną twardą gumą w celu ochrony przed korozją. Zakres jej odporności temperaturowej wynosił zaledwie 0–80°C, czyli mniej niż temperatura otoczenia w środowisku korozyjnym. Ponadto naturalna twarda guma nie jest odporna na korozję kwasem podchlorawym. Wyściółka była podatna na uszkodzenia w środowisku pary i cieczy, co prowadziło do korozyjnego perforowania powłoki metalowej.

3. Zastosowanie prętów zbrojeniowych GFRP w elektrolizerach
3.1 CharakterystykaPręty zbrojeniowe GFRP
Pręty zbrojeniowe GFRP to nowy materiał kompozytowy wytwarzany metodą pultruzji, wykorzystujący włókno szklane jako zbrojenie i żywicę epoksydową jako matrycę, a następnie utwardzany w wysokiej temperaturze i poddawany specjalnej obróbce powierzchni. Materiał ten oferuje doskonałe właściwości mechaniczne i wyjątkową odporność na korozję chemiczną, przewyższając większość produktów włóknistych pod względem odporności na roztwory kwasów i zasad. Ponadto jest nieprzewodzący i nie przewodzi ciepła, ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej oraz dobrą elastyczność i wytrzymałość. Połączenie włókna szklanego i żywicy dodatkowo zwiększa jego odporność na korozję. To właśnie te znakomite właściwości chemiczne sprawiają, że jest to preferowany materiał do ochrony antykorozyjnej w elektrolizerach.

W elektrolizerze pręty zbrojeniowe z włókna szklanego (GFRP) są ułożone równolegle w ścianach zbiornika, a pomiędzy nimi wylewany jest beton na bazie żywicy winyloestrowej. Po zestaleniu tworzy to integralną konstrukcję. Taka konstrukcja znacząco zwiększa wytrzymałość korpusu zbiornika, odporność na korozję kwasową i alkaliczną oraz właściwości izolacyjne. Zwiększa również przestrzeń wewnętrzną zbiornika, zmniejsza częstotliwość konserwacji i wydłuża jego żywotność. Jest ona szczególnie odpowiednia do procesów elektrolizy wymagających wysokiej wytrzymałości i wytrzymałości na rozciąganie.

3.3 Zalety stosowania prętów zbrojeniowych GFRP w elektrolizerach
Tradycyjna ochrona antykorozyjna elektrolizerów często opiera się na metodach odlewania betonu z żywicy. Jednak zbiorniki betonowe są ciężkie, wymagają długiego czasu utwardzania, charakteryzują się niską wydajnością na miejscu budowy oraz są podatne na powstawanie pęcherzy i nierówności powierzchni. Może to prowadzić do wycieku elektrolitu, korozji korpusu zbiornika, zakłóceń w produkcji, zanieczyszczenia środowiska i wysokich kosztów utrzymania. Zastosowanie prętów zbrojeniowych GFRP jako materiału antykorozyjnego skutecznie eliminuje te wady: korpus zbiornika jest lekki, ma wysoką nośność, doskonałą odporność na korozję oraz doskonałe właściwości wytrzymałościowe na zginanie i rozciąganie. Jednocześnie oferuje on takie zalety, jak duża pojemność, długa żywotność, minimalna konserwacja oraz łatwość podnoszenia i transportu.

4. Podsumowanie
Na bazie epoksyduPręty zbrojeniowe GFRPŁączy on w sobie doskonałe właściwości mechaniczne, fizyczne i chemiczne obu komponentów. Jest szeroko stosowany w rozwiązywaniu problemów korozyjnych w przemyśle chloro-alkalicznym oraz w konstrukcjach betonowych, takich jak tunele, chodniki i płyty mostowe. Praktyka pokazała, że ​​zastosowanie tego materiału może znacząco poprawić odporność na korozję i wydłużyć żywotność elektrolizerów, a tym samym poprawić bezpieczeństwo produkcji. Pod warunkiem, że projekt konstrukcyjny jest rozsądny, dobór materiałów i proporcji jest odpowiedni, a proces budowy jest znormalizowany, pręty zbrojeniowe GFRP mogą znacznie poprawić właściwości antykorozyjne elektrolizerów. W związku z tym technologia ta ma szerokie perspektywy zastosowania i zasługuje na powszechną promocję.