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玻璃钢储罐在硫酸行业的应用

发表时间:2015-01-19 08:56【
  玻璃钢储罐在硫酸行业的应用
  剖析硫酸腐蚀的原理及独特的地方,以大型硫酸储罐为对象,研究讨论了选材、预设、防腐和安全等问题,并提出了一点相应的安全处理办法。
  硫酸独特的地方; 腐蚀性;
  储罐; 选材; 预设;
  1 大略叙述
  在硫酸的出产、运送、贮存和运用过程中,施行安全贮存是一个十分关紧的环节。为了保障这些个贮存设备的安全运行,需采取准确的处理办法。这些个处理办法涵盖:在预设阶段的准确选材,合理预设,变更操作阶段的媒介流动状况,认为合适而使用电化学尽力照顾、钝化,运用遮盖层尽力照顾以及增强和改进管理等。
  2 硫酸对碳钢腐蚀的独特的地方
  2.1硫酸腐蚀的原理
  碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
  其化学反响式述说如下所述:Fe + -24HOS + Fe S0 4
  金属材料的实质、外表状况及金属负极相杂质、pH值、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。
  2.2硫酸腐蚀的独特的地方
  商业上获得的普通是如下所述液体浓度的硫酸:77.6700,9300,9800,9900,100写,不一样液体浓度的硫酸,
  其腐蚀性具就象下所述冒尖特点标志:
  在一定的温度下,稀硫酸对碳钢的腐蚀效率随液体浓度的增长而加强;达到一定液体浓度后,腐蚀效率随液体浓度的增长而急速减退。
  硫酸的腐蚀的另一个独特的地方是,同一液体浓度的硫酸随着温度的增加,腐蚀性会大大增加。硫酸的腐蚀性除与液体浓度和温度相关外,酸中的杂对质腐蚀也有非常大的影响。这个之外,一点物理因素如媒介流速、固相颗粒、结水垢等也影响腐蚀性。
  3 硫酸储罐的选材
  在硫酸腐蚀2中说到腐蚀指数独特的地方表明,液体浓度为68-99.5百分之百的硫酸,在400C
  下对碳钢的腐蚀效率<0. 75一1 mm/a。这在保障一定的腐蚀裕量及在贮存的事物样子下,一般是可以接纳的。因为这个,常温下的浓硫酸储罐一般选用碳钢材料就可以满意要求。而在2.2中给出了在不一样液体浓度和不一样温度下硫酸适合使用的材料对照曲线,从该曲线中可以看出,随着液体浓度和温度的变动,硫酸适合使用的材范围分成多个地区范围,涵盖碳钢、高镍钛合金(HASTELLOY,A LLOY20) 、含钥不锈钢、钦、橡胶、瓷陶等多种材料散布在不一样的地区范围内。该曲线也表明,在常温下,对前述的浓硫酸,碳钢是适合使用的,也是应用最广泛的。
  因为稀硫酸纵然在较低的温度下腐蚀性也非常大,因为这个需求认为合适而使用更耐腐蚀的材料,如在一定的液体浓度及温度下可以认为合适而使用316L不锈钢。因为具备较好的耐腐蚀特别的性质,玻璃钢(FRP)材料在此具备较好的应用前面的景物。玻璃钢可适合使用于一定温度下的稀硫酸,因为玻璃钢的耐腐蚀性主要决定于于天然树脂的品类及其性能,所以关键是要选取合宜的FRP天然树脂。这除开需求应用经验外,还需求遵从天然树脂出产厂家的引导。
  常用的天然树脂有不达到最高限度聚脂天然树脂,环氧气天然树脂,乙烯基酷天然树脂,吠喃天然树脂和酚醛天然树脂等5种,那里面以乙烯基醋天然树脂和环氧气天然树脂具备较好的耐硫酸腐蚀性和经济效益。固然FRP抗腐性能优良,但到现在为止因为受原材料价钱和工艺办法的限止,应用在小规模储罐中。对大型储罐,还不可以所有接替钢材。除了碳钢或不锈钢罐外,预设时还可数量多认为合适而使用带内衬里的碳钢材料,性能较好的衬里材料主要有聚四氟乙烯(PTFE),聚异丁烯(P1B),碳氟化合物,聚氯乙烯,聚丙稀,橡胶,玻璃钢,PEP,PFA天然树脂等,非金属材料想到高镍钛合金(HASTELLOY、ALLOY20)等金属材料。
  需求特别注意的是,对碳钢储罐的进料管口、出料管口和放空管口(线),务必认为合适而使用耐硫酸腐蚀的材料制作。若媒介是平常的硫酸,可以认为合适而使用带聚氯乙烯衬里的碳钢、高镍钛合金(HASTELLOY、ALLOY20)等材料。对发烟硫酸,可以认为合适而使用316L不锈钢或是带碳氟化合物衬里的碳钢管。
  4 硫酸储罐的预设
  4.1预设标准
  按设计标准分,(钢制)硫酸储罐可有两品类型,一种是按GB150/ASME标准预设的压力器皿类型的硫酸储罐,涵盖立式和卧式两种方式。普通当公称容量不超过200m',或预设压力较大时可以思索问题这种方式的储罐。另一种储罐(本文重点),即按GB50341/A PI650/620标准预设的常压大型储罐。普通来说,当公称容量>200m'且预设压力半大时,应优先认为合适而使用这种储罐方式。
  上面所说的这几个标准遮盖不一样的压力范围:
  (1)GB 5 03 41 一490^-6000 P a
  (2)AP I 6 5 0 镇18000 P a
  (3)A P1 62 0 18000^100000 P a
  因为硫酸媒介蒸气分压普通不高,靠近常压,GB50341/A PI650标准可满意要求,其预设压力普通可取为正压)500 Pa,负压二一490 Pa。
  4.2类型
  因为不存在较大的蒸大气的压力力,无须认为合适而使用内浮盘。为离合空气及雨水等杂质,需求用固定顶尽力照顾罐内媒介,普通采取自支撑的固定顶,且应将增强肋等支撑件设置在罐顶外壁,务必保证支撑件有足够的腐蚀裕量,并保障在液位下的器件不存在裂纹等欠缺。从安全角度动身,可思索问题不在罐顶设置操作平台,宜设置独立平台。若务必设置罐顶平台,则在罐顶预设时,应充分思索问题自重和顶部平台、管支架和有关设施带来的附带加上负荷的影响。
  4.3腐蚀裕
  在选定材料后,硫酸储罐的罐体厚度可按上面所说的标准计算或选定,这点与其它储罐的预设是同样的,只然而与平常的媒介的储罐相形,钢制储罐需求认为合适而使用较大的腐蚀裕量。普通事情状况下,硫酸对材料的腐蚀裕量CZ可如下所述确认:
  碳钢罐:无阳极尽力照顾时q= 6mm(底部、中部罐壁和罐底,另见注1)q=3 mm(顶部罐壁)Q=1.5m m(罐顶);
  不锈钢:阳极尽力照顾时CZ、Hastelloys,FRP,=3mm衬里罐或其它合金罐CZ=0。
  注1:对最底圈罐壁板,甚至于可以取Q= 9mm,由于这局部壁板在整个儿储罐中是腐蚀效率最快的,而罐底的腐蚀效率要比该处稍小。
  4.4结构预设
  硫酸储罐普通应至少涵盖如下所述管口:硫酸人口、硫酸出口、溢流口、放空口(压力阀口)、顶部人孔、彻底扫除孔。为减损泄露,硫酸人口普通设置在罐顶,并使管口距离罐壁至少1200mm,但有时候因为条件限止,也将人口设置在接近罐底的罐壁处。硫酸人口普通应认为合适而使用吸取管的形式,将要管口内伸至液面下,对侧壁人口,则可用900弯头使管线在罐内维持竖直状况并达到上面所说的要求。为尽力照顾罐底,在罐底正对人口管末端的相应位置设置防冲板。为避免媒介的虹吸现象,硫酸人口管线应开放空孔,普通只消在管线的上部开一012的孔即可。
  硫酸出口普通也采取内伸吸取管的形式,且多认为合适而使用可拆式结构。为易于拆卸,外套管直径普通取为硫酸出口管口直径的2倍以上。硫酸出口也可预设成齐平接收并管理的方式。为避免充液过多而引动硫酸数量多外溢,需求在罐壁的上部设置溢流管口,该管口为与罐壁里外表平齐的接收并管理。也可不设置该管口,而直接利用高液位仪表扼制进料管线上的截断阀来达到目标。普通情况下,放空管(压力阀口)的尺寸需思索问题“呼吸”、“呼”以及“吸”这三个状况。放空管口应设置在罐的无上处,且与罐顶里外表齐平。若储罐健存室内,还应将放空口引至室外。对直接放空到大气的管口,还应配备布置1800弯头和丝网。为保护罐壁,全部罐顶的接收并管理都需求内伸至少25mm,对发烟硫酸的进料管,应内伸到接近管底处。对管壁的接收并管理,除溢流口或齐平出口外,都应在管口上部180。范围内内伸至少25mm。
  为保障储罐具备令人满意的耐腐蚀性,全部位于液位下的焊缝均应为全焊透对接结构,并施行部分X射线检验测定。对高度和直径的乘积超过一定值的大型储罐,纵向焊缝可施行100百分之百X射线检验测定(此时焊缝系数取1.0).罐顶可以认为合适而使用搭接焊缝。全部的罐底焊缝应为带垫板的全焊透对接焊缝,罐底应按标准施行真空箱尝试。
  除上面所说的检查验看外,罐壁和罐底里外表还应增加磁粉或液体渗透检查验看。因为硫酸的蒸汽压力半大,为安全计,错非另有" 54. 化工设施与管道第42卷要求,全部的接收并管理法兰均应认为合适而使用PN2. 0的压力等级;因为承插焊及螺丝扣法兰等法兰的外在结构表决了更容易存在腐蚀,因为这个,应尽力防止运用这类法兰。当需求认为合适而使用弯头时,为减小磨耗腐蚀应力和腐蚀出现裂缝,应尽力认为合适而使用内里有涂层尽力照顾和曲率半径较大的无缝弯头。在接收并管理烧焊时,不一样厚度的接收并管理不应直接焊在一块儿,防止焊缝处厚度或式样突变,在结构预设时就应当将焊缝和结构不蝉联处分开,见不符合理的结构合理的结构不等于厚接收并管理的烧焊选用垫片刻应使垫片的内径和管口直径相同,以防止磨耗腐蚀和缝子腐蚀。
  5 防腐处理办法
  硫酸储罐的防腐及安全处理办法,除开前述的挑选耐腐蚀材料、预设合理的结构外,还可采取其它一点处理办法,如变更硫酸流动状况,电化学尽力照顾,钝化,运用遮盖层尽力照顾及增强和改进管理等。因为硫酸中,碳钢的抗腐蚀性决定于于其表不熟悉成的一层硫酸亚铁尽力照顾膜,当这层尽力照顾膜被毁伤时,其抗腐蚀有经验大大减退,最后结果是腐蚀效率急速增加。为了尽力照顾这层尽力照顾膜,应严明限止硫酸的流动效率,杜邦企业引荐硫酸的流速为25一75mm/s51。提议认为合适而使用更严明的流速为50mm/so。
  到现在为止电化学尽力照顾技术比较成熟,在硫酸行业中已经获得存在广泛应用,主要是阳极尽力照顾法。向被尽力照顾的金属(阳极)中通人阳极电流,使阳极电位向正方形向变动来达到尽力照顾阳极的办法称为阳极尽力照顾法。阳极尽力照顾系统合般由阳极、负极、扼制参比电极、检验测定参比电极和恒电位仪构成[6.71。给予阳极尽力照顾后,304L,306L在93.98百分之百的硫酸中腐蚀效率有较大的减小,基本上为0.05 ^ -0.2m m/a[71,并且防止了晶间腐蚀;认为合适而使用阳极尽力照顾后,碳钢在硫酸中的腐蚀效率也大大减低。从进展的角度来看,作者觉得,阳极尽力照顾法在硫酸储罐的防腐中应是大有为的。
  与阳极尽力照顾法原理大致相似的电化学尽力照顾法还有负极尽力照顾法,即牺牲阳极法。该办法为选定另一种金属(实际中多选锌或铝合金)看做阳极,被尽力照顾的金属作为负极。这种办法便于安装,当阳极耗费到起初品质的一定比率时,便可利用清罐的机缘改易[8]因为硫酸的腐蚀性随温度的增加而增大,为防止因阳光照而使罐内硫酸的温度升高,应将罐的外壁喷涂一层浅色的(一般是白的颜色)的面漆。
  6 安全处理办法
  对发烟硫酸,为尽力照顾储罐安全,在进料的着手阶段,或是当罐内空置进料时,对付泵人物料的流速加以扼制。因为硫酸与碳钢反响生成氢气,因为这个,检查修理时错非明确承认罐中已充分放空,否则,应绝对扫除净尽掉近旁全部潜伏的火源。当近旁失火时,应用水喷在近旁的可燃物上,并用雾化的高压水或泡沫儿来冷却罐壁,但完全严禁直接将水加人硫酸罐内。
  因为放空管口(线)中有可能堆积硫酸铁,操作时间过长有可能会拥塞管口(线),因为这个要定期查缉该口(线),以保证卸料时的安全。
  为保障储罐的安全运行,应每两年至少检验测定一次储罐的厚度,每五年至少施行一次内里检验测定。
  到现在为止,直接运用玻璃钢储罐装硫酸的要求液体浓度为50百分之百以下,硫酸液体浓度在50百分之百以上,要求PVC复合玻璃钢,玻璃钢能加强PVC的强度及抗老化,耐腐蚀。最早最专业的玻璃钢储罐|玻璃钢盐酸罐|玻璃钢大罐生产商_河北冀州市玻璃钢储罐公司www.zghbfrp.com