一、前　　言

    尿素造粒塔是尿素生產(chǎn)過程中制造粒狀尿素的大型鋼筋混凝土構筑物。我公司造粒塔屬自然通風造粒塔,塔高66m,直徑13m,其結(jié)構主要由塔頂、噴淋層、主體塔身、集料漏斗、底座組成。尿素造粒塔的主要流程為:弱堿性（ph=9）的熔融液態(tài)尿素經(jīng)熔融泵輸送到造粒塔頂噴頭,高速旋轉(zhuǎn)的噴頭把熔融狀態(tài)的尿素沿塔橫截面分布成極小的液滴,在重力作用下降落,與從塔底進入的冷空氣逆向接觸,冷卻結(jié)晶成一定規(guī)模的顆粒尿素。結(jié)晶熱由冷空氣帶出。尿素造粒塔是尿素生產(chǎn)中的重要設備,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,其腐蝕一直是困擾尿素生產(chǎn)的難點問題。目前玻璃鋼襯里是尿素造粒塔使用zui普遍的襯里。作者通過對幾家尿素生產(chǎn)廠家調(diào)查發(fā)現(xiàn),有的玻璃鋼襯里防腐蝕效果較好,但有的玻璃鋼襯里防腐蝕效果差,襯里層及造粒塔本體破壞嚴重,這主要是由于設計不合理和施工措施不得力所致。本文試圖通過分析玻璃鋼襯里破壞的原因及影響因素,進而提出防范該襯里破壞的有效措施和監(jiān)控手段,揚長避短,從而提高防腐蝕襯里的耐腐蝕性能和使用壽命,更好地保護好尿素造粒塔。

二、防腐蝕襯里破壞的原因

    1、涂料防腐蝕襯里破壞的原因引起涂料防腐蝕襯里破壞的原因主要

有:

    （1）涂料施工的特點是溶劑用量大,成型后的涂層中有大量空穴和空隙,為腐蝕介質(zhì)提供了滲透的途徑,液態(tài)的尿素滲入涂層后,發(fā)生結(jié)晶體積膨脹,膨脹力致使襯里破壞。

    （2）涂層與多孔性混凝土基體的界面粘接力低,極易因腐蝕介質(zhì)的滲透而脫落。

    （3）涂層自身的厚度較薄,一般厚度約為200μm左右,物理機械性能低,易被劃傷和物理損壞。

　　2、玻璃鋼襯里破壞的原因引起玻璃鋼襯里破壞的原因有:

    （1）造粒塔在進行滑模過程中,出現(xiàn)裂縫、空鼓,進行修補時,修補層與基體粘接不好而造成剝落,致使玻璃鋼襯里破壞。

    （2）在防腐襯里施工時,基體沒有*干腐蝕控制燥,塔壁內(nèi)的水分在高溫下變?yōu)樗羝麩o法排除,對襯里產(chǎn)生張力引起破壞。

    （3）造粒塔在施工中為了便于脫模,在鋼模上涂有脫模劑,從而影響襯里與基體之間的附著力,致使襯里層脫落。

    （4）砼基體自身的毛細孔、微小裂紋及蜂窩麻面較多,與襯里的表面貼合性差,兩者的結(jié)合不緊密,會將大量的空氣封閉在接觸界面,形成氣泡,當環(huán)境溫度升高時,氣泡中的空氣會發(fā)生體積膨脹,發(fā)生鼓泡、起殼等現(xiàn)象,襯里層與砼基體局部脫落。

    （5）粘合劑的選擇直接影響玻璃鋼襯里的粘接強度和抗?jié)B透能力,樹脂的附著力越高,玻璃鋼襯里的粘接強度就越大,整體性就好,抗腐蝕介質(zhì)滲透的能力就越強;反之,則玻璃鋼抗腐蝕介質(zhì)滲透的能力就越差。

    （6）玻璃鋼襯里在施工過程中,若樹脂含量低,襯里層極易形成針孔,抗腐蝕介質(zhì)滲透的能力下降,液態(tài)尿素滲入襯里后,發(fā)生結(jié)晶體積膨脹,造成襯里層大面積脫落、起殼。由此可見,由于涂層的抗?jié)B透性差,且與砼基體的界面粘接強度低,極易因腐蝕介質(zhì)的滲透和腐蝕而破壞。在尿素造粒塔內(nèi)的防腐蝕中,其使用已受到限制。玻璃鋼襯里是目前使用zui普遍的尿素造粒塔襯里,我們分析了玻璃鋼襯里在造粒塔中破壞的原因后,對于有針對性的設計防腐蝕方案,制定強有力的預防措施和監(jiān)控手段具有重要意義。作為一種耐腐蝕性優(yōu)異的尿素造粒塔襯里,應滿足抗腐蝕介質(zhì)滲透性強和界面粘接強度高的特點。

三、環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里

    環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里同其它類型的玻璃鋼襯里相比,具有界面粘接強度高、整體性好、抗腐蝕介質(zhì)滲透性強等優(yōu)點,能有效地抵抗尿素的腐蝕。該襯里技術是目前解決尿素造粒塔腐蝕的*方法。我公司尿素造粒塔內(nèi)壁的設計方案為:環(huán)氧樹脂二底二面,襯玻璃纖維絲布三層,在襯里層與砼基體之間增設2-3mm厚的環(huán)氧樹脂膠泥層。

    1、基體預處理

    （1）尿素造粒塔在滑模過程中不使用脫模劑,以避免脫模劑對界面粘接力產(chǎn)生影響;

    （2）造粒塔的混凝土出模干燥后,其缺陷部位不用水泥砂漿修復,應用環(huán)氧樹脂砂漿進行修復,以避免水泥砂漿與砼基體脫層,造成環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里層的剝落;

    （3）砼基體自然干燥直至在深度為20mm的范圍內(nèi)含水率不大于6%;

    （4）表面處理時,*除去砼基體表面的疏松物、浮灰和水泥殘渣。

    2、底漆

    *道底漆粘度應較小,使其盡可能地滲透入砼基體內(nèi)部,以增強內(nèi)襯與砼基體的粘接力;第二道底漆采用導電底漆,除起增強粘接力的作用之外,主要目的在砼基體表面形成導電層,這樣便于對砼基體上所做的防腐蝕內(nèi)襯進行電火花檢測,以避免針孔、氣泡等缺陷的產(chǎn)生,更好地保證工程質(zhì)量。

    3、環(huán)氧樹脂膠泥層

    由于砼基體毛細孔、微小裂紋、蜂窩麻面較多,采用環(huán)氧樹脂膠泥進行密封,施工厚度為2-3mm,可以有效地解決襯里層與基體之間的粘接性,消除氣泡等缺陷的產(chǎn)生。

    4、環(huán)氧樹脂玻璃鋼層

    用間斷法貼襯環(huán)氧樹脂玻璃鋼,上層玻璃鋼的質(zhì)量合格后再襯貼下一層,環(huán)氧樹脂的膠含量是保證襯里質(zhì)量的關鍵,稀釋劑的用量應控制在10-15%之間。環(huán)氧樹脂含量高,才能有效地密封玻璃纖維絲布,避免針孔的產(chǎn)生,提高襯里層抗介質(zhì)的滲透性。

    5、面漆

    環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯完后,應對表面*打磨處理,使表面平整,然后涂刷兩道面漆,以提高整個襯里表面的光潔度和密封性。

四、監(jiān)　　控

    1、施工前,準備齊各種檢測儀器,如粘度計、電火花檢測儀、巴氏硬度計等,做到科學測試。

    2、對購買的主要原材料如環(huán)氧樹脂、固化劑、玻璃纖維絲布、填料等進行復檢,保障原材料全部合格。

    3、環(huán)氧樹脂膠泥施工前,應先作施工配合比試驗,檢查其配合比是否符合《施工規(guī)范》的規(guī)定。

    4、環(huán)氧樹脂膠泥施工完后,應作檢查測試,以檢測其粘接強度和抗拉強度是否符合《施工規(guī)范》的規(guī)定。

    5、環(huán)氧樹脂玻璃鋼施工完后,應用電火花檢測儀檢測其針孔、磁性測厚儀測定其厚度、巴氏硬度計檢測其固化度,對檢測出的缺陷應認真修補,直到符合規(guī)范要求為止。

五、應用實例

    環(huán)氧樹脂襯里技術在尿素造粒塔防腐蝕中已得到成功應用。2000年,我公司尿素造粒塔防腐蝕工程的內(nèi)壁工程量為2200m2,原設計方案為:氯磺化聚乙烯涂料四底四面,襯玻璃纖維絲布二層。后經(jīng)多方考察、論證,認為氯磺化聚乙烯涂料的附著力zui高為2級,粘貼強度較低,會影響襯里層與基體之間、玻璃纖維絲布與玻璃纖維絲布之間的粘接強度,同時對玻璃纖維絲布的密封性差,易形成針孔和氣泡,造成襯里層抗腐蝕介質(zhì)滲透性弱。因此,修改了原設計方案,采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里技術,并對施工過程中每一環(huán)節(jié)進行了嚴格監(jiān)控,該尿素造粒塔現(xiàn)已投入生產(chǎn)運行。

六、結(jié)　　論

    1、環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里具有整體性強、界面粘接強度高、抗腐蝕介質(zhì)滲透性強等優(yōu)點,能有效地解決尿素造粒塔的腐蝕。

    2、環(huán)氧樹脂玻璃鋼襯里工程造價在涂料與玻璃鱗片襯里之間,是玻璃鱗片襯里的三分之一。一次投資不高,既經(jīng)濟,效果又理想,是尿素造粒塔防腐蝕的*方案。

    3、尿素造粒塔在滑模施工中,不使用脫模劑是解決界面粘接強度的有效措施。

    4、在砼基體與環(huán)氧樹脂玻璃鋼之間增設環(huán)氧樹脂膠泥層,從根本上解決了因砼基體的多孔結(jié)構而影響其與襯里的粘接強度,從而有效地提高了襯里層界面的粘接強度。

    5、采用切實的施工預防措施和監(jiān)控手段能有效地控制防腐蝕工程質(zhì)量,改善和提高防腐蝕襯里的耐腐蝕性能和使用壽命。 

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