摘要：设备防腐蚀是化学水处理装置长周期运行的主要制约因素,防腐层破损会引起设备腐蚀、穿孔、脱焊、断裂等问题,常采用内衬硫化橡胶、玻璃钢、钢衬聚四氟乙烯、不锈钢等防腐材料或工艺,通过修补、更换等方式进行故障处理,探索预防性检维修、区域化整套设备更新等管理方法降低故障突发率。
关键词：化学水处理;设备防腐;防腐材料;故障处理
1防腐选型及故障处理案例
化学水处理装置的防腐设备可分为交换器类、管线类、储罐类、地沟地井类,根据腐蚀性介质或工作环境的差异,选用不同的防腐材料。结合某公司实际,介绍一些防腐故障处理案例。
1.1交换器类防腐选型及故障案例
交换器类包括固定床离子交换器、浮动床离子交换器、树脂清洗罐等,这些罐体的本身均常用内衬硫化橡胶防腐、罐内螺栓用316L不锈钢材质、垫片应采用预硫化橡胶或氟橡胶等耐酸碱橡胶,固定床中排管、浮动床树脂捕捉器、进出水布水板一般采用316L不锈钢材质,窥视镜、水帽采用ABS工程塑料材质,固定床进水十字管、树脂清洗罐进酸碱管采用316L不锈钢筛管或UPVC筛管。
某公司曾发生水帽和树脂捕捉器不锈钢材质质量不合格,导致阳树脂漏入阴床事件。316L不锈钢材质水帽耐Cl-腐蚀较差,费用高,故全部更换为ABS塑料水帽,塑料水帽在选购时应满足强度标准。
1.2管线类防腐选型及故障案例
管线类包括钢衬硫化橡胶管、钢衬聚四氟乙烯管、外缠沥青玻璃钢布埋地管、纯超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管、玻璃钢管、不锈钢管、UPVC管等。钢衬硫化橡胶管在使用年限较长后,发生橡胶层破损穿孔事件较多,因高分子量聚乙烯管自成一体,避免了内衬管的防腐层厚度不一、有气泡等加工缺陷,且抗压能力强,将盐酸管全部更换为武汉晓宏超高材料公司产品后,已使用5年时间,未发生泄漏,高分子量聚乙烯管应避免紫外线。中和池液上泵采用抽真空方式灌泵,抽真空管常采用316L不锈钢材质,但焊缝泄漏较多,主要原因是焊接工艺不当、焊口多,应采用A022焊条,普通焊工难以满足焊接要求,可采用螺纹连接减少焊口数量。
1.3储罐类防腐选型及故障案例
储罐类包括钢衬硫化橡胶盐酸罐、钢涂玻璃钢层中间水箱、混凝土涂玻璃钢层中和池、钢涂环氧树脂漆除盐水箱等。盐酸罐的内外腐蚀是故障处理的重点难点,某厂发生多次盐酸罐的泄露,内腐蚀一般由于衬胶层破损或老化形成微小孔隙,盐酸渗入与铁反应发生内衬氢鼓包及罐体穿孔泄漏,经过盐酸转移、清罐冲洗、盲板隔离后进行检修。预防外腐蚀可采用罐外玻璃钢防腐。中间水箱的介质为阳床pH约2～3出水,某公司曾发生因玻璃钢防腐质量差造成罐体穿孔事件,劣质的玻璃钢层与罐体黏附力很弱,在检修时可以用手撕掉玻璃钢层,因此施工单位的专业资质和施工过程需严格把关。
1.4地沟地井类防腐选型及故障案例
地沟地井类包括交换器排水沟、酸罐碱罐事故状态排污地沟地井、水箱溢流或排凝地沟地井等,一般均采用玻璃钢管或衬玻璃钢布防腐。交换器废液排至中和池的地沟是故障多发处,某厂原采用混凝土衬玻璃钢层的防腐方式,发生过玻璃钢层破损,酸碱性废水渗入混凝土层造成腐蚀的故障。由于地下混凝土难以干燥、地下水难以排尽等因素,修补的玻璃钢质量难以保证。后来改为DN350的玻璃钢管,直接连接至中和池入口,中途设置检修井,上部设多处开口,从根本上解决了此问题,此工艺可分段施工,在正常生产运行时可进行施工。也有单位采取防腐蚀胶泥铺设耐酸砖的方式进行地沟防腐,施工周期较长,对施工质量要求高,在正常生产运行时此法不可行。
2防腐层修补方法
化学水处理设备防腐层的修补主要为玻璃钢修补和衬胶修补两大类,修补方式主要采用玻璃钢布加环氧树脂修补、预硫化丁基胶板粘接修补、胶泥修补三种方式。
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2.1玻璃钢的修补
玻璃钢管有一定的脆性,抗冲击性能比钢管要差,在发生断裂后,一般用胶粘法修补,首先将玻璃钢断裂缝的两端外表面打磨发毛,裁剪适当大的玻璃纤维布,将环氧树脂、固化剂、促进剂等按比例调和均匀制成胶液,将胶液涂抹在管道上并缠绕玻璃纤维布,一般为三层布四层胶。等待固化完毕即可使用,不同树脂的固化时间参照产品说明书,使用湖北中澳复合制品公司的产品时,通常修复玻璃钢管道2小时固化、5～8小时可后可使用。钢罐内衬玻璃钢和混凝土衬玻璃钢的方法与此类似,施工前要创造清洁干燥的基层,带水或潮湿的施工作业质量是很差的。酸碱再生废液排水沟采用混凝土衬玻璃钢防腐时,如果发生破损,一般受地下水或地下土层潮湿的影响,难以干燥,通常采用在附近挖深坑的方式将水引流,以创造良好的施工环境。
2.2硫化橡胶修补
交换器内硫化橡胶由于操作时憋压瞬时冲击力大、孔板或立柱制造缺陷、修补层老化等问题会造成衬胶开裂或起层。常采用预硫化丁基胶板粘接修补和胶泥修补两种方式,根据施工位置和面积选择不同是修补方法,小面积常采用固化时间短的胶泥,大面积用胶板粘接,边角较多翻遍较困难的位置多用胶泥修补。修补完毕后用高频电火花检测仪进行检测。
胶板修补操作为:在干燥后,根据场合选用砂轮片、千叶磨片、钢纸磨片、圆锥磨头等多种磨片进行打磨,对修补用胶板也进行打磨,然后涂抹氯丁-酚醛型胶粘剂(如铁锚牌801强力胶),露置至不粘手,再压紧结合面,固化3天即可使用。胶板的接缝处可涂抹胶泥进行加固,防止翘边。
胶泥修补操作为:环氧树脂胶泥采用现场配置,可由主剂(环氧树脂)、固化剂(T31、乙二胺等)、增塑剂(聚酰胺树脂等)、稀释剂(丙酮等)、填充剂(石英粉等)五个部分组成,常用①环氧树脂E44(6101)与T31固化剂组合、②环氧树脂E44(6101)与聚酰胺树脂650组合,另外可增加填充剂。经打磨完毕后,涂抹环氧树脂胶泥,待固化3～7天后即可使用。在盐酸罐内衬硫化橡胶检修时,采用武汉南之河公司SRMORTARR16产品,常温固化24小时后可使用,加温至45℃固化3小时后可使用,SRMORTARR16是基于环氧树脂的用于硬质橡胶衬里、鳞片涂层修补的硬质胶泥,用A、B两组份混合,完全固化后,用3-5kV/mm电火花检测,一般盐酸罐衬里厚度3mm,需用12kV检测无漏电即为合格。
3设备防腐管理创新
化学水处理设备的预防性检维修及区域化整体设备更新是提高设备长周期运行的较好方法,制定交换器4年一周期预防性检修及衬胶管线周期性更换计划,以提高设备运行稳定性,降低故障突发率。
3.1交换器的预防性检维修
在4年内对所有交换器预防性检查、检修一次。4年为中石化多数炼化企业的一个停工大检修周期,如某公司14台交换器,每年制定计划导出树脂检查衬里3～4台,因为是受限空间作业,一般选择在春、秋季节进行,工作环境相对舒适,利于施工人员达到较好的施工效果。
3.2年限久远衬胶管线预防性更换
对运行时间超过12年的衬胶管线,通过盲板隔离,对一整套交换器的进出口管线、进酸碱线等进行整套更换,分批次用4年时间对全部交换器管线更换完毕,基本确保衬胶管线使用年限不超过16年。对腐蚀性强的介质管线要适当缩短使用年限,如稀酸液还原线12年整套更换、浓盐酸管线8年整套更换、埋地中间水泵进水线12年整套更换。据情况,最多延长一个4年周期,否则故障率将很高。在每年初制定设备检修任务及目标,把衬胶管线更换列入设备更新计划,争取部门领导支持。
参考文献：
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[2]文联奎.石油化工厂设备检修手册基础数据(第二版)[M].北京:中国石化出版社,2007.
[3]宋业林.锅炉水处理实用手册(第二版)[M].北京:中国石化出版社,2006.
论文作者:丁一,李高亮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：玻璃钢论文; 胶泥论文; 管线论文; 环氧树脂论文; 盐酸论文; 地沟论文; 硫化橡胶论文; 《电力设备》2019年第3期论文;