某厂漂粉精生产装置防腐蚀的设计与施工

1、某厂漂粉精生产装置防腐蚀的设计与施工熄始3,橇德0?防腐保温？确t 02-o.9某厂漂粉精生产装置防腐蚀的设计与施工11上海吴泾化工设计院李懋星、八刖s某厂漂粉精生产装置的产品为年产5000吨有效氯为70%的颗粒襟柑精，亦称 次氯酸钙，生产方法为烧碱石藏法，生产 技术为加拿大chemetics公司八十 年代初的技术开发成果.1983年在加拿大 saskatoon建成了年产6000吨漂粉精 生产装置,产品已进八美国市场.1988年 3月某厂引进该技术和设备合同签字，详 细设计由我院负责设计漂粉精生产装置 由漂粉精生产厂房，产品储存及包装，仓 库，罐区四个部分组成，总建筑面积为 3377.44平方

2、米生产厂房为9米二跨， 柱距为8米的五层现浇钢筋混凝土框架结 构,包装及仓库为18米单跨钢屋架与钢筋 混凝土组成的预制排架结构，贮罐区分a 区聆放盐酸,b区聆放烧碱本生产装置所 采用的原料烧碱,盐酸属强腐蚀介质， 氯气对钢筋混凝土结构能产生恶性循环 腐蚀，当结构表面产生微裂缝对，氧气便 渗透进去对钢筋表面腐蚀并膨胀,促使裂 缝继续扩大，造成更多氯气侵八结构体 内，产生恶性循环腐蚀，直至使结构失去 承截能力固而对烧碱，盐酸，氯气的防 腐蚀处理，引起设计人员的关注.本文叙述各设计专业对漂粉精生产装 置防腐蚀的对策，以及叙述土建防腐蚀的 施工方法，对今后设计，施工漂粉精或有 腐蚀介质的生产装置有一定

3、柏参考价 fl'l.40.二，有腐蚀介质的豫嚣i,成品1 氯气(ci2>94%)|2, 离子膜烧碱(naoh32%),3, 工业盐酸(hci31%)|4, 亚硫酸钠(a2so3>93%);5, 漂粉精母液6, 漂粉精(ca(ocl)2).生产漂粉精的总反应式为ca(oh)2+2naoi+2c12 一消石灰烧碱氯气ca(ocl)2+2naci+2iio次氯酸钙盐水三，工艺设备布置对防腐蚀的对策.1, 漂粉精生产原料烧碱和盐酸均属 强腐蚀介质,为减少对生产厂房的腐蚀与 污染,故将酸，碱聆罐布置在室外贮罐区 内.2, 将漂粉精生产原料配制部分有亚 硫酸钠，氯气，烧

4、碱，盐酸和漂粉精母液 以及废水池，布置在底层，并采用开敞式 建筑，有利于自然通风，将宥腐蚀介质和 有毒气体扩散到室外.3, 漂粉精生产过程中的氯化反应及 产品分离均为"湿”物料过程，而产品干 燥，精制，包装均为，'干"物料过程工 艺布置将''湿与”干''物料系统用墙隔 开，考虑干的次氯酸钙是强氧化剂，有利 于防腐蚀处理.4, 对漂树精工艺生产厂房一层一五层，包装及仓库，根据外商的设计条件当事故状态下采取强制通风方式，换气次数 为15次/d,时，设计利用一侧墙下的百叶 窗作进风口,相对的另一侧墙上设置轴流 风机作排风li1对生产厂房包装

5、和仓库除 事故通风外,在正常情况下，还可利用墙 下部的百叶窗和屛顶通风橱和通风罩作为 自然对流通风换气，将室内有腐蚀性，有 毒性的气体迅速，及时排出室外.5, 漂粉精装置选用美国rosemount 公司生产的rs 3型集散系统，系 统硬件均布置在生产厂房二层主控制室 内，来实现对生产过程的控制和监测为 防止有腐蚀性，有毒性气体侵a.dcs主控 制室,设计采用一台恒温恒湿机组，室内 维持微正压操作.6, 将氯气回收槽单独用房间隔开，防止氯气散发到生产广房内.7, 对有酸性介质的操作区域设置洗 眼淋浴器.四，设鲁和工艺蕾谨选材对骑腐蚀的对策：次氯酸盐对碳钢具有强烈的腐蚀性， 因而凡与次氯酸钙浆料接

6、触的设备如一， 二次反应器，二次分离机，板式换热器均为 钛材j十一台搅拌器如洗涤液槽,一次母 液槽等均选用钢包钛材，凡与腐蚀液体接 触的设备如二次母液槽，洗涤酸槽等均选 用钢衬进口氯化丁基橡胶,又如真空洗涤 塔，密封水槽等选用玻璃钢，凡与固体物 料接触的设备如干燥器的干燥盘选用碳钢 浸锌和纤维水泥制板材，乂如产品提升机， 干物料给料机等选用碳鋼镀锌，产品压紧 机和一次造粒机选用不锈钢，真空过滤机 选用聚丙烯,部分漏槽选用pvc和环氧玻 璃钢等防腐蚀材料.工艺管道的防腐蚀对策，对于盐酸， 湿氯气，漂液，酸性废水,稀盐酸，消石 灰浆料等选用pvc或pvc增强管道，工 艺风管选用玻璃鋼漂粉精干物料的

7、输送 选用镀锌卷管.阀门选材原则与工艺管道 相同，对于浆科液，盐酸，烧碱，废液等 选用隔膜阀j对于酸或碱性液及工业水选 用pvcn对于浆料和湿氯选用衬塑球 阖.五,建筑设计对防腐蚀的对策.1, 牛产厂房，包装，仓库的平面布置均为南北向，有利于有腐蚀介质气体和 有毒气体的扩散，将有强烈腐蚀介质的盐 酸，烧碱贮罐区布置在常年指导方向的下 方向.2, 对生产厂房的地坪既考虑漂粉精 有腐蚀介质的配制,又考虑载重汽车的出 入，设备维修吋的搬运和吊装，设计选用 厚100毫米的花岗石，用1:2水泥砂浆砌 筑，环氧树脂胶泥勾缝，参考造价为150 元/米,200元/米有腐蚀介质的地沟， 设计选用宽300毫米，长

8、1200毫米的整体 式花岗石地沟.踢脚高300毫米,设备基 础高200毫米，均贴耐酸红缸砖，见图1.图13, 对于长期浸泡漂粉精溶液，酸，碱溶液的废水池，设计采用300号s8抗渗 混凝土，池壁厚度为250毫米，池内壁衬 厚loo毫米的花岗石，用环氧胶泥砌筑并 勾缝对地淘进入废水地的人口处增设水 封，防止有腐蚀，有毒气体散发岀来，见 图2.4, 对生产厂房的各层楼面，包装及仓库的地面，设计选用耐酸，耐碱，耐?41'陶2强氧化剂，耐冲磨,耐老化，无毒性的菴 麻型聚胺脂和聚取代乙烯的互穿网络相互 贯穿的聚台物，简称ipn高分子涂料，原 料有萬麻油甲苯二异氢酸脂，丙烯睛， 苯乙烯，二甲基苯胺，

9、过氧化苯甲铁等引发 促进剂经缩聚而成的聚胺脂和乙烯互穿网 络薄膜，是一种橡胶网络与塑料网络串合 在一起，相互取长补短，产生协同效应的 新型防腐蚀淙料,ipn涂屡为三布六涂， 表撒压耐酸石英砂,淙层总厚度为5毫 米渗考造价为97元咪i20元/米.(1) 工艺操作程序：4小时基层处理一嵌刮腻了 _三刮腻了4小时8小时底涂一玻璃布涂刷一玻璃布8小时8小时层面,然后补刷一度e 一 44(6101),其 它程序同正常工艺操作程序. ipn配耨:甲组份为乳白色透明液 体,粘度大,0.5公斤包装，乙组份为米 黄色,1公斤包装，甲纟比份与乙纽份的比 例为1:2，配制时按使用量随配随用，一 次性用完,以免时间长

10、因固化而不能使 用，最佳施工温度为15.c,夏天在1小时 内一次性丽完，冬天可在2小时内一次性 用完. 玻璃布贴面应平整，布的接缝应互 相错开，布与布搭接宽度不应小于50毫 米阴阳角处应增补宽500毫米一层玻璃 布，不能有脱壳鼓泡现象,如发现有鼓袍 应铲掉，重新加贴玻璃布. 施工时操作工人必须戴面罩，室内 应有通风设施，操作时严禁动明火并要防 止楼上电焊时火星下落而引起火灾. ipn原料应放在阴凉通风干燥的库 房内，避免口光直接照射，并远离热源， 室内温度应在3o.c以下，以防爆炸. ipn施工期间不得遇水如遇露天 操作时须搭防雨棚.(3)原材料要求， ip，n高分子原料应有出厂质保书， 外观

11、应透明,无机械杂质. 石英粉细度要求通过2400kl/厘米三涂刷玻璃布一m涂刷-"撒压石筛.lo小刚，英砂一三封面二度(转角处三度)一养7天护交付使用.(2) 操作要点及注意事项；基层处理要清除混凝土表面的油污 灰尘,无起砂，裂缝，麻面，检查排水坡 度是否符合设计要求，表面应清拮，干燥 （混凝土的表面发白）如局部临刚发现 表面受潮湿时，则日用丙酮液均匀涂刷基 ?42? 石英砂粒径为0.5-1.5毫米，要求能耐酸.玻璃布要求无碱，无捻，方格平纹纱布,厚度为0.20.4毫米.5, 对生产厂房，包装，仓库，贮罐区,废水池及设备基础均选用300号混凝 土，混凝土中掺水泥重量的2%（或每立 方

12、米混凝土 6公斤的）ri1n型钢筋阻 锈剂,其主要作用是阻止或减缓由于氯盐 等引起棍凝土中钢筋的锈蚀:联，日本等国家的工程实践证j,混凝土中掺八 外加剂后就能提高钢箭混凝土结构自身防 腐蚀性能，使钢筋混凝土结构中钢筋被保 护期延长2倍，故有一定的社会效益雨1 经济效益，是种新型的防腐蚀材料，参 考单价为4000元/吨.散装鋼筋阻锈剂一般分a组份,b组份两个包装,(每袋分别为35公斤)，以2 u密的量分别取a组份和b组份干掺于水泥中，取量比例为ab=3:1,则每100公斤水泥中，掺人a组份】.5公斤,b组份0.5公斤.为提高本装置钢筋混凝土结构的抗腐 蚀性能，设计要求钢筋掘凝土结构表面抹 面后刷

13、口色7910氯化橡胶墙面涂料二道， 理论使用量0.2公斤/米，单价为13.65元 f金r6, 生产厂房及包装室内金属结构，如操作平台,吊车梁，屋架及支撑等设计原则上忧先采用封闭式构件，对非封闭组合构件需按图3所示进行缝隙处理油灰用双飞牌粉和670氯化橡胶漆搅拌而成图3施工程序：(1) 先将金属结构表面用喷砂或电动刷子进行除锈，表面呈光亮，粗糙度选30 100.(2) 刷防锈底漆,702环氧富锌底漆一道，厚度为50,理论使用量0.236公斤/米，单价为15.52元/公斤(3) 将单独构件进行组合，装配为成品,组台时凡经电焊破坏底漆处，须补刷702环氧富锌底漆一道.成品运往现场,刷中间层防锈漆,8

14、42环氧云铁底漆一道,厚度为80,理论使用量0.24公斤/米,单价为14.82元/ 公斤.(5) 吊装前按图3所示进行缝隙处理,随后刷670浅灰色氯化橡胶漆二道，每道厚度为35,理论使用量0.31公斤咪，单价为18.90元/米.(6) 吊装就位后需进行全面检鸯，如发现构件面漆缺损，必须认真修补，干漆膜总厚度为200.(7) 生产厂房，包装及仓库采用静电喷塑钢门窗，通过严格的防锈,除油，磷化，喷涂，固化等工艺，选用优质环氧聚酯粉沫涂料，生产厂家介绍比普通鋼门窗油漆使用年限延长6-8倍参考单价 喷塑钢门112元/米,喷塑鋼窗96元/米.六，其它防腐蚀的对策(1) 生产厂房，包装室内采用的仪表，电气

15、所用的电缆桥架及其连接件均选 用镀锌成品.(2) 对非标准的管架，吊架，支架所选用的金属构件,表面需认真除锈后刷 氯磺化聚乙烯涂料，底漆面漆各二道，该 涂料是以氯磺化聚乙烯为主要原料，加入 促进剂，稳定剂，硫化剂等助剂经充分搅拌 溶于有机溶剂中而成的双组份防腐涂料, 涂二底二面，每层厚约20,使用量0,85 一 0公斤/米，参考单价为j3.50元/公 斤.操作耍点及注意事项t 金属结构表面用电动威子清除铁 锈,并用溶剂处理干净. 使甩时应将ab组份分月,搅匀， 配比为ab=7i混台搅匀，随配髓甩.涂刷时耍求同一方向,1不可来回往 复，以免将底层漆膜拉起. 每道漆应相隔一天，面漆刷完后骗5）7天

16、方可交付使用（下转39页）?43'跳闸我们又对线路进行认真地检查，结 果接线无误,笔者最终决定从分析图纸和 检查器件内部接线着手找原因.从图1,图2可知,只有跳闸线圈tq 两端加上220伏电压，才能眺闸合闸后 控制开关kk处于h方三档位置,经捡查 kk6.7两点是断开的,3lj也是断开的， 本回路的控制电压是不可能加在tq上 的从现象来看，一个回路是在另一回路 分闸时而同时跳闸的，那么，一个回路分 闸时其控制电压必然也加在了另一回路的 跳闸线圈上两个掉闸线圈一定是通过某 种媒介'联系起来了 在进行了认真的 查寻后，最终发现问题出在3lj过流继电 器上而这种媒介”就是地二3lj是

17、 作零序保护用的过流继电器，其选用型号 为gl- 25/10,零序保护冋路如图3,3u 内部结构及外部实际接线，接地如图1或 2从图j,2,3可看出，出现误动作之原因在于;3lj常开点是通过3lj常闭点 经3lj线圈一端n.al接地的，当一个开关 柜分闸时,kk置于t方二档位置，kk6,7节点闭合，此时控制电压分两路，路加在本回路跳闸线圈上，另一路通过 b 点(图 1(a),(b)中 b 点)一 3lj 常 闭点一地"(n.a)另一开关柜3lj 常闭节点3lj(图2(a) b点一控制 回路dl-+tq-+kmb(见图1,2中虚 线),从而构成回路，使另一开关柜跳闸 产生误动作由于控制

18、电源来自控制变压 器二次端且无接地，所以控制电源通过 “地不会熔断控制回路的保险.图3 从上述分析来看，我们认为造成误动作的根本原因在3lj继电器的选型上从 其作用和原理可知,3lj只需一尉常开节点，因而选用gl 一 21型是较合适的，其常开节点与线在内部接线上没有联系.原因找到后，如何解决?更换继电器势必造成浪费,但又不可能取消接地，最后我们 决定采取改变内部接线的办法利用gl 一 25型继电器内部设备用接线端子,将常闭 节点与线圈（螺检压接）的连接处分开，将 线圈或常闭节点分别改接在备用端子上， 外部线n”.也作相应改接改接后我们 又进行了多次试验，均没有出现误动作 这种情况比较特殊，而且是偶然发现 的（如果分别单独作台分闸试验将不会发 现这种现象），如果不被发现，将留下隐 患，在今后的运行中，将会因为这种误动 作而造成不应有的损