1. Уводзіны
Электролізеры, як найважнейшы элемент абсталявання ў хімічнай прамысловасці, схільныя да карозіі з-за працяглага ўздзеяння хімічных асяроддзяў, што негатыўна ўплывае на іх прадукцыйнасць, тэрмін службы і асабліва пагражае бяспецы вытворчасці. Таму ўкараненне эфектыўных антыкаразійных мер мае важнае значэнне. У цяперашні час некаторыя прадпрыемствы выкарыстоўваюць такія матэрыялы, як гумапластыкавыя кампазіты або вулканізаваны буцілавы каўчук для абароны, але вынікі часта нездавальняючыя. Нягледзячы на тое, што першапачаткова эфектыўныя, антыкаразійныя характарыстыкі значна пагаршаюцца праз 1-2 гады, што прыводзіць да сур'ёзных пашкоджанняў. Улічваючы як тэхнічныя, так і эканамічныя фактары, арматура з палімераў, узмоцненых шкловалакном (GFRP), з'яўляецца ідэальным выбарам каразійна-ўстойлівых матэрыялаў у электролізерах. Акрамя таго, што яна валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі,арматура з GFRPтаксама дэманструе выдатную хімічную каразійную ўстойлівасць, што прыцягвае шырокую ўвагу прадпрыемстваў хлоршчолачнай прамысловасці. Як адзін з найбольш шырока выкарыстоўваных каразійна-ўстойлівых матэрыялаў, ён асабліва падыходзіць для абсталявання, якое падвяргаецца ўздзеянню такіх асяроддзяў, як хлор, шчолачы, саляная кіслата, расол і вада. У гэтым артыкуле ў першую чаргу апісваецца прымяненне арматуры з GFRP з выкарыстаннем шкловалакна ў якасці арматуры і эпаксіднай смалы ў якасці матрыцы ў электралізерах.
2. Аналіз фактараў пашкоджання ад карозіі ў электралізерах
Акрамя таго, што карозія ўплываюць на матэрыялы, структуру і тэхналогіі вырабу электралізера, яна ў першую чаргу ўзнікае з-за знешніх каразійных асяроддзяў. Да іх адносяцца высокатэмпературны вільготны газападобны хлор, высокатэмпературны раствор хларыду натрыю, шчолачны раствор, які змяшчае хлор, і высокатэмпературная насычаная вадзяная пара хлору. Акрамя таго, блукаючыя токі, якія ўтвараюцца падчас працэсу электролізу, могуць паскорыць карозію. Высокатэмпературны вільготны газападобны хлор, які ўтвараецца ў аноднай камеры, утрымлівае значную колькасць вадзяной пары. Гідроліз газападобных хлораў утварае высокакарозійную саляную кіслату і моцна акісляльную гіпахлорыстаю кіслату. Раскладанне гіпахлорыстай кіслаты вызваляе кісларод, які ўтвараецца. Гэтыя асяроддзі хімічна вельмі актыўныя, і, за выключэннем тытана, большасць металічных і неметалічных матэрыялаў моцна падвяргаюцца карозіі ў гэтым асяроддзі. Першапачаткова на нашым заводзе выкарыстоўваліся сталёвыя абалонкі, абліцаваныя натуральнай цвёрдай гумай для абароны ад карозіі. Яе тэмпературны дыяпазон складаў усяго 0–80°C, што ніжэй за тэмпературу навакольнага асяроддзя каразійнага асяроддзя. Акрамя таго, натуральная цвёрдая гума не ўстойлівая да карозіі гіпахлорыстай кіслаты. Абліцоўка была схільная да пашкоджанняў у пара-вадкасных асяроддзях, што прыводзіла да каразійнай перфарацыі металічнай абалонкі.
3. Ужыванне арматуры з GFRP у электралізерах
3.1 ХарактарыстыкіАрматура з GFRP
Арматура з шкловалакна (GFRP) — гэта новы кампазітны матэрыял, які вырабляецца метадам пултрузіі з выкарыстаннем шкловалакна ў якасці арматуры і эпаксіднай смалы ў якасці матрыцы, з наступным зацвярдзеннем пры высокай тэмпературы і спецыяльнай апрацоўкай паверхні. Гэты матэрыял валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі і выдатнай хімічнай каразійнай устойлівасцю, асабліва пераўзыходзячы большасць валакністых вырабаў па ўстойлівасці да кіслотных і шчолачных раствораў. Акрамя таго, ён не праводзіць ток, не праводзіць цяпла, мае нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння і валодае добрай эластычнасцю і трываласцю. Спалучэнне шкловалакна і смалы яшчэ больш павышае яго каразійную ўстойлівасць. Менавіта гэтыя выдатныя хімічныя ўласцівасці робяць яго пераважным матэрыялам для абароны ад карозіі ў электралізерах.
Унутры электралізера арматура з GFRP размяшчаецца паралельна ў сценах рэзервуара, а паміж імі заліваецца вінілаэфірны бетон. Пасля зацвярдзення гэта ўтварае цэласную структуру. Такая канструкцыя значна павышае трываласць корпуса рэзервуара, устойлівасць да кіслотнай і шчолачнай карозіі, а таксама ізаляцыйныя ўласцівасці. Яна таксама павялічвае ўнутраны аб'ём рэзервуара, памяншае частату тэхнічнага абслугоўвання і падаўжае тэрмін службы. Яна асабліва падыходзіць для працэсаў электролізу, якія патрабуюць высокай трываласці і ўстойлівасці да расцяжэння.
3.3 Перавагі выкарыстання арматуры з GFRP у электралізерах
Традыцыйная абарона ад карозіі ў электралізерах часта выкарыстоўвае метады ліцця бетону са смалой. Аднак бетонныя рэзервуары цяжкія, маюць працяглы перыяд зацвярдзення, нізкая эфектыўнасць будаўніцтва на будаўнічай пляцоўцы і схільныя да ўтварэння бурбалак і няроўных паверхняў. Гэта можа прывесці да ўцечкі электраліта, карозіі корпуса рэзервуара, парушэння вытворчасці, забруджвання навакольнага асяроддзя і высокіх выдаткаў на абслугоўванне. Выкарыстанне арматуры з GFRP у якасці антыкаразійнага матэрыялу эфектыўна пераадольвае гэтыя недахопы: корпус рэзервуара лёгкі, мае высокую грузападымальнасць, выдатную каразійную ўстойлівасць і выдатныя ўласцівасці на выгіб і расцяжэнне. Адначасова ён прапануе такія перавагі, як вялікая ёмістасць, працяглы тэрмін службы, мінімальнае абслугоўванне і лёгкасць пад'ёму і транспарціроўкі.
4. Рэзюмэ
На аснове эпаксіднай смалыарматура з GFRPспалучае ў сабе выдатныя механічныя, фізічныя і хімічныя ўласцівасці абодвух кампанентаў. Ён шырока ўжываецца для вырашэння праблем карозіі ў хлоршчолачнай прамысловасці і ў бетонных канструкцыях, такіх як тунэлі, тратуары і маставыя палубы. Практыка паказала, што ўжыванне гэтага матэрыялу можа значна палепшыць каразійную стойкасць і тэрмін службы электралізераў, тым самым паляпшаючы бяспеку вытворчасці. Пры ўмове разумнага праектавання канструкцыі, адпаведнага выбару матэрыялаў і прапорцый, а таксама стандартызацыі працэсу будаўніцтва, арматура з GFRP можа значна палепшыць антыкаразійныя характарыстыкі электралізераў. Такім чынам, гэтая тэхналогія мае шырокія перспектывы прымянення і заслугоўвае шырокага прасоўвання.
Час публікацыі: 07 лістапада 2025 г.

