Несколько технологий защиты от коррозии

Thread Content

1. Покрытие из тонких листов никелевых сплавов (так называемый метод «нанесения обоев»). В настоящее время покрытия из тонких листов никелевых сплавов часто используются в зоне раздела сухого и влажного воздуха у входа дымовых газов в абсорбционную башню системы WFGD. При поступлении высокотемпературных дымовых газов в абсорбционную башню они вступают в контакт с раствором, распыляемым сверху; это приводит к формированию на входе дымовых газов крайне агрессивной среды с высокой кислотностью. Кроме того, в этой зоне присутствует ион Cl-, выделяющийся из раствора. В щелях металлической конструкции, на местах сварных швов или при наличии поверхностных дефектов из-за нехватки кислорода, сложностей с гидролизом и диффузией ионов между разными частями металлической структуры возникает разница потенциалов, что приводит к образованию гальванических элементов. Коррозия в щелях и коррозия, вызванная ионами Cl-, также возникают по этой причине. Такая локальная коррозия представляет ещё большую опасность, чем равномерная коррозия, которая может возникнуть внутри абсорбционной башни. Многочисленные примеры практического применения технологии WFGD за рубежом демонстрируют, что никелевые сплавы очень эффективны в условиях сильной коррозии, характерных для систем WFGD. Никелевые сплавы обычно определяются как материалы, в которых основным компонентом или элементом является никель. Хорошая стойкость никелевых сплавов к коррозии обусловлена наличием на их поверхности тонкого слоя пассивирующей пленки, богатой хромом и кислородом. Когда эта пленка повреждается, при наличии достаточного количества кислорода она автоматически восстанавливается. Состав пассивирующей пленки определяется составом самого сплава. Благодаря добавлению других элементов в никелевые сплавы, по сравнению с обычной сталью, они обладают более низкой скоростью растворения. Поэтому даже при повреждении пассивирующей пленки у них сохраняется высокая химическая стойкость к коррозии. Для повышения коррозионной стойкости никелевых сплавов обычно добавляют такие элементы, как никель, молибден и хром. Никель способствует восстановлению поврежденной защитной пленки и улучшает обрабатываемость сплава, особенно его свариваемость ； Хром образует защитную пассивирующую пленку ； Молибден способствует повышению устойчивости сплавов к локальной коррозии, такой как точечная коррозия и коррозия в щелях. В системах влажного FGD применение никелевых сплавов осуществляется преимущественно в следующих формах: использование цельных никелевых сплавов, взрывное соединение никелевого сплава с основным материалом, прокатное соединение никелевого сплава с основным материалом, а также использование тонких пластин из никелевого сплава в качестве облицовки (этот процесс называется «облицовкой под обои»). По сравнению с другими методами, технология нанесения покрытия из никелевых сплавов на тонкие листы обладает преимуществами в виде простоты процесса, низкой стоимости и удобства применения ； Не требуются специальные инструменты, оборудование и квалифицированный персонал с высоким уровнем технических навыков ； Его можно применять как на производстве, так и на месте установки, поэтому он находит широкое применение. Особенно часто его используют при реконструкции старых систем. На сегодняшний день этот метод уже более 20 лет успешно применяется в устройствах для влажной фиксации выбросов по всему миру. Согласно исследованиям за рубежом, средний срок службы такой изоляционной системы составляет 15 лет. Так называемая технология вставных пластин заключается в использовании более тонких вставок (толщина которых обычно составляет от 1,6 мм до 3,2 мм), которые накладываются друг на друга на основной материал и свариваются для создания герметичной антикоррозийной системы. 2. Глиняный покрытие из стеклянных лусок. Благодаря выдающимся антикоррозионным свойствам, высокой стойкости к проникновению растворителей, низкому коэффициенту теплового расширения, невысокой стоимости и хорошим характеристикам при монтаже, глиняное покрытие из стеклянных лусок находит широкое применение в системах FGD. Основными компонентами стеклянного чешуйчатого покрытия, используемого в системах WFGD, являются смолы на основе винилэстера (55–65%), микростеклянные чешуйки (примерно 30%) и другие функциональные добавки. В системах FGD в качестве смол на основе винилэстера применяются в основном стандартные смолы на основе бисфенола А и феноло-эпоксидных смол. Стеклянные чешуйки представляют собой тонкие стеклянные изделия в форме чешуек, получаемые путем обработки стеклового материала (силикатного стекла) с использованием специальных технологий. Они соединяются с смолой для создания антикоррозионных красок. Сама смола на основе винилэстера обладает отличными свойствами стойкости к коррозии. Микроскопические стеклянные чешуйки, добавляемые в эту смолу, обеспечивают высокую стойкость к кислотам. Благодаря наличию этих чешуйок в составе смолы внутри антикоррозийного покрытия формируется структура, подобная лабиринту, состоящая из непрерывных слоев наполнителя (см. рисунок 2). Это эффективно затрудняет проникновение коррозионных веществ. Кроме того, правильное распределение чешуйок способствует снижению остаточных напряжений, возникающих при затвердевании покрытия. Таким образом удаётся преодолеть две основные проблемы, связанные с проникновением коррозионных веществ и разрушением покрытия из-за остаточных напряжений, характерные для традиционных методов создания антикоррозийных покрытий. 3. Стеклопластик. Стеклопластик — это один из первых разработанных композитных материалов, обладающих как функциональными, так и структурными свойствами. У него имеются весьма значительные характеристики; его коррозионная стойкость во многом зависит от смолы. По мере развития технологий производства смол их качество также улучшается. Особенно после появления винилэстерных смол в 1960-х годах коррозионная стойкость, физические свойства и термостойкость стеклопластика ещё больше повысились. При правильном проектировании, производстве и монтаже стеклопластик обеспечивает значительные технические, экономические и социальные преимущества при использовании в системах WFGD. За рубежом уже давно успешно применяются устройства из стеклопластика, изготовленные с использованием винилэстерной смолы, в условиях ещё более агрессивной коррозии, чем в системах WFGD. Диапазон температуры на входе дымовых газов в абсорбционную башню системы WFGD составляет от 160°C до 180°C; кроме того, возможны периоды резкого охлаждения газов при высоких температурах. Из-за риска теплового разрушения и образования сильно коррозионных побочных продуктов для этой части оборудования обычно используются дорогие сплавы, такие как никелевый сплав C-276®, чтобы соответствовать требованиям эксплуатации. Стеклопластик, изготовленный из феноло-эпоксидного винилового смолы, обладает хорошей устойчивостью к термоударам; он позволяет избежать разделения на слои при температуре до 200°C в условиях термоударов, и может работать непрерывно в дымовых газах при температуре около 200°C. В условиях коррозии стойкость стеклопластика к износу выше, чем у стали. Чтобы повысить её износостойкость, в смолистую основу можно добавить соответствующие наполнители. За рубежом уже давно используются десульфуризационные установки из FRP, которые показали себя с высокой эффективностью. Установки, изготовленные из винилэстерных смол и стеклопластика, могут использоваться при более высоких температурах, имеют более длительный срок службы и являются более надежными. В настоящее время компания Dow Chemical в США разработала и начала производство десульфуризационных установок типа FGD, пригодных для использования при температуре 220°C. Согласно зарубежной литературе, стеклопластик нашел успешное применение в химическом оборудовании для защиты от коррозии в системах WFGD: в башнях для десульфуризации, резервуарах с суспензией, устройствах для удаления тумана, трубопроводах для транспортировки суспензии, дымоходах и трубах. 4. В системах WFGD наиболее часто используется бутиловый каучук. Теоретически, термостойкость резиновых изоляций хуже, чем у стеклянных лусок, в то время как их устойчивость к износу и проникновению лучше. Поэтому резиновые изоляции обычно используются в зонах с высокими механическими нагрузками, таких как внутренняя часть абсорбционных колонн, системы суспензии из известняка, системы обезвоживания гипса, дымоходы с низкой температурой и т. д. 5. Покрытие из полиуреа-эластомера (SUPA) – это современная технология безрастворительного, экологически чистого строительства, разработанная за последние десять лет в зарубежных странах для удовлетворения требований к охране окружающей среды. Основным сырьем является аминированный полиоксипропиловый эфир, разработанный компанией Texaco/Huntsman из США. Эта технология представляет собой систему быстрого нанесения покрытия; в составе сырья отсутствуют растворители, процесс затвердевания происходит быстро, а сама технология проста в применении. С момента своего появления эта технология стремительно развивалась. В настоящее время её применение в отечественных системах FGD находится на начальной стадии, однако уже имеются примеры её успешного использования в ограниченном масштабе.