造粒塔是化肥生產(chǎn)過程中制造粒狀化肥(如尿素、硝銨)的大型鋼筋混凝土構(gòu)筑物。其結(jié)構(gòu)重要由以下幾部分組成:主體塔身、操作間、刮粒漏斗、集料漏斗。
尿素造粒塔為直立圓筒型鋼筋混凝土設(shè)備。直徑20m,高65m,在高5.8m位置有一刮料平臺。溫度140℃的熔融尿素從距平臺50余米高的造粒噴頭噴下。熔融尿液液滴在降落過程中,被從塔下壁百葉窗進入而由塔上壁排出的空氣冷卻,凝結(jié)成Ф1.8mm左右的小顆粒。落到平臺上的顆粒尿素溫度約60—70℃,隨即被旋轉(zhuǎn)的刮料機刮板刮入平臺中部鋼制的小料槽,由槽下皮帶運輸機運往散裝倉庫。
它是粒狀化肥生產(chǎn)中的主要設(shè)備之一,具有使用溫度高、介質(zhì)腐蝕性強、連續(xù)運轉(zhuǎn)周期長、維修難度大等特點。多年來,一直是捆饒化肥生產(chǎn)的難點問題。本文就在各高性能材料在化肥造粒塔中的成功應(yīng)用經(jīng)驗基礎(chǔ)上,進行充分的總結(jié),以供設(shè)計單位和生產(chǎn)廠家參考使用。
二、 造粒塔內(nèi)側(cè)的腐蝕機理
干燥尿素對混凝土無腐蝕。但造粒過程中常帶微量氨、碳酸鹽和水蒸氣,尿素還會吸潮。故尿素溶液呈堿性。在梅雨天氣,尿素吸潮更嚴重。而造粒塔的砼基體為多孔結(jié)構(gòu),尿素水溶液可發(fā)生滲入---結(jié)晶(膨脹)---潮解滲入—再結(jié)晶(膨脹)……的過程,當熔融態(tài)或吸濕后的尿素或硝銨滲入砼基體的微孔后,會由于結(jié)晶而發(fā)生體積膨脹,這種膨脹力足以破壞砼基體的強度,影響造粒塔的結(jié)構(gòu)安全。這種結(jié)晶腐蝕作用使混凝土粉化、剝落、開裂。氨水對水泥的滲透力也*,腐蝕性相當嚴重。含氨和碳酸鹽的尿素水溶液以及從水泥中溶下的鹽份、溶氧,使鋼筋很快銹蝕,鐵銹形成過程中體積膨脹,也造成混凝土開裂。特別是刮料平臺,雖然刮料機板下端與平臺表面保持20mm間隙,生產(chǎn)過程平臺表面總積存一層尿素,新鮮尿素顆粒只與這尿素表面接觸。但當造粒噴頭發(fā)生故障,熔融尿素不能造成液滴,出現(xiàn)“拉稀”現(xiàn)象時,平臺表面將直接與高溫堿性熔融尿素接觸,形成結(jié)疤。
選用塔內(nèi)壁防腐蝕材料,必須具備:自身壽命長,耐溫度急變性好、抗?jié)B性能強、粘結(jié)強度高、防腐蝕效果突出。塔外表面材料應(yīng)能抗紫外線、耐腐蝕性好、對刮料平臺還得考慮具有抗沖擊性能。
內(nèi)壁防護
考慮到尿素顆粒的腐蝕屬鹽的結(jié)晶、溶脹,因此首先提高塔體的抗?jié)B等級(抗?jié)B等級≧1.2Mpa),防止尿液滲透就可進行防護。主要措施是在澆塔過程中,對混凝土加減水劑、密實性、阻銹劑等水泥外加劑。個別的對塔內(nèi)表面噴涂養(yǎng)護劑,或局部刷些涂料,以利提高塔身的防腐蝕效果。但由于密實劑等化工材料的生產(chǎn)技術(shù)以及施工過程比較復雜,加之操作等原因,往往容易造成缺陷,影響塔體使用壽命和效果,因此有必要對尿素造粒塔進行充分的防腐蝕,下面就幾種常見的防腐蝕形式并結(jié)合我們的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗進行總結(jié):
玻璃鱗片膠泥涂料形式
涂料品種包括:氯磺化聚乙烯、聚氨基甲酸酯、環(huán)氧氨基涂料、PAPI、氨乙烯-偏氯乙烯等。主要目的在于依靠有機涂層,在塔壁表面形成連續(xù)、致密的涂膜,防止尿液滲透,但因涂層薄,抗?jié)B效果差,不耐沖刷,而且需要經(jīng)常重涂,尤其是聚氨基甲酸酯等涂料,雖然耐尿素腐蝕,但與混凝土的膨脹系數(shù)有較大差距,涂膜柔韌性欠佳,所以易產(chǎn)生細微裂紋,引起尿液腐蝕,同時有些涂料配套又存在問題,故成功的事例很少。
另外,屬有機非金屬材料類的各種涂料,基本上為室溫成型,同時含有大量的可揮發(fā)性的溶劑。*,凡是有機非金屬材料在室溫條件下成型,均為非致密體,其中存在大量的空穴及孔隙,更為嚴重的是幾乎所有的材料均是在揮發(fā)性溶劑稀釋條件下施工并成型的,而溶劑的揮發(fā)使缺陷量一步增大,這就為介質(zhì)的滲透提供了通道,導致抗?jié)B性較差。當介質(zhì)沿襯里滲透進入襯里后,因環(huán)境狀態(tài)的變化,聚集在空穴、孔隙或襯里層間重新結(jié)晶,同時體積膨脹,膨脹力導致襯里受力拉伸,進而使原有的缺陷因受力而擴大,甚至產(chǎn)生新的微裂紋。此時由于結(jié)晶膨脹體積增大,而介質(zhì)聚集空間內(nèi)的蒸汽壓卻下降,從而導致虹吸作用形成。介質(zhì)在虹吸作用下沿通道加速滲透,進而再結(jié)晶、再膨脹、再微破壞、再滲透。而且塔體一旦經(jīng)過尿液腐蝕污染,會在很深的部位形成結(jié)晶、殘留液,直接影響涂層的附著力,同時對新涂層產(chǎn)生背面腐蝕壓力。而引起剝離,因此修復非常困難。所以在現(xiàn)代防腐蝕材料的發(fā)展中,很少采用防腐蝕涂料的形式對內(nèi)壁腐蝕防護。
玻璃鱗片防腐加強層工藝要求的手工糊布。無堿無捻無蠟玻璃纖維布有1米的,0.5米的,0.3米的可以根據(jù)施工設(shè)備或者現(xiàn)狀選擇,不過佐涂公司在長期的施工經(jīng)驗中還是以0.3米的較為方便。酸性環(huán)境使用中堿玻璃纖維布,厚度02到04之間,經(jīng)緯度可以采用10*10或者12*12,平紋無捻不收邊,收邊玻璃纖維布對于手糊法會產(chǎn)生應(yīng)力。有捻不易浸透環(huán)氧樹脂料,且不易彎曲,故手糊法一般使用無捻布。裁剪玻璃布用剪刀*使用張小泉裁縫剪刀,開料快,鋒利不折布。環(huán)氧樹脂大料要比底料粘稠,用稀釋劑適當調(diào)整,粘度以適合浸透布眼為準,粉料添加用200到300目石英粉,酸性環(huán)境使用硫酸鋇粉,添加量不要超過40%,T31固化劑依然根據(jù)環(huán)境溫度在15%-25%之間,佐涂防腐經(jīng)驗25度常溫時T31為20%,固化劑與樹脂要充分攪拌均勻,建議使用電動攪拌器機械攪拌,時間為10分鐘為宜。使用毛滾毛刷等涂刷工具,次序為膠料-鋪布-糊布抹平-再上膠料,搭接縫寬不少于10CM。如果連續(xù)兩層一起施工,可以采取蓋瓦的方法,后續(xù)布覆前道布的二分之一。此道工序重點膠料要浸透布眼而且不堆積,不流掛。每一層布之間二次層積前一定要對上層布面進行清理和修補處理,應(yīng)該進行打磨處理。為了減少環(huán)氧玻璃鋼的收縮率,可以考慮基層第1道手糊短切氈,再進行玻璃纖維布的鋪貼,手糊環(huán)氧玻璃短切氈的方法與玻璃纖維布相同。如果要對環(huán)氧樹脂進行改性,如環(huán)氧-酚醛,環(huán)氧-呋喃,環(huán)氧-聚酯等等可以按照各自特性進行選擇,但是次要樹脂添加量不得超過30%。
脫硫塔玻璃鱗片優(yōu)點。
1、對各種介質(zhì)的抗?jié)B透能力要遠遠高于玻璃鋼,例如化學介質(zhì)、氣體和蒸汽等介質(zhì),都很難滲透過玻璃鱗片涂層,玻璃鱗片涂料制作的涂層也很少會出現(xiàn)水蒸氣擴散現(xiàn)象。玻璃鱗片涂料具備這一特點的原因就是玻璃鱗片在樹脂內(nèi)的層疊排列。
2、在固化后的收縮率很低,因此與粘結(jié)面之間存在的應(yīng)力較小,不容易因為應(yīng)力而脫落。
3、玻璃鱗片本身的熱膨脹系數(shù)小,能適應(yīng)高溫工作環(huán)境,且具備良好的抗熱沖擊性能。
4、玻璃鱗片涂層的化學強度與玻璃鋼相比要低一些,但是這并不影響玻璃鱗片的耐磨性。玻璃鱗片涂層在受到摩擦時,即使發(fā)生損傷也只限于局部,而很少會影響到整個玻璃鱗片涂層。
5、施工工藝性能好、施工難度低,且極易修復后前維護成本較低
6、由于玻璃鱗片涂料(襯里)是以毫米為單位的高厚膜涂層,非常適合苛刻的腐蝕環(huán)境,如海洋鹽蝕區(qū)域、各類化學儲罐、海上建筑、海岸混凝土建筑等
7、廊坊佐涂防腐設(shè)備有限公司多年來致力于玻璃鱗片重防腐材料、脫硫塔防腐工程、乙烯基玻璃鱗片膠泥、防腐涂料的生產(chǎn)銷,在脫硫塔防腐工程施工領(lǐng)域中擁有多年經(jīng)驗,我們堅信很好與就差一點,而這一點就是質(zhì)量
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