吉林遼源承接尿素造粒塔防腐

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尿素的分子式為co(nh。)。，總含n 量46 ，目前是含氮量-的固體肥料。尿素造粒塔是化肥生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，我國(guó)早的尿素造粒塔1965年建于瀘州天然氣化工廠，目前全國(guó)已投用的造粒塔有上百座。我廠有一座尿素造粒塔，建于1976年，(另有兩座-造粒塔，其腐蝕機(jī)理與防腐方法與尿素造粒塔類似)，井于近期將為30萬噸合成氨新建一臺(tái)大型造粒塔。尿素溶液對(duì)造粒塔的腐蝕是十分-的，因此對(duì)尿素造粒塔的腐蝕機(jī)理和防腐進(jìn)行研究和探討很有-。
一、尿素造粒塔的腐蝕機(jī)理要想搞好造粒塔的防腐蝕工作，必須首先弄清造粒塔的腐蝕機(jī)理。尿素造粒塔防腐是典型的鋼簏混凝土結(jié)構(gòu)、除具有一般建筑材料的腐蝕特點(diǎn)外，還有尿素溶液的特殊腐蝕和co 及nh，的氣相腐蝕等。
現(xiàn)就其腐蝕機(jī)理簡(jiǎn)單探討如下。
1、順筋腐蝕
由于鋼筋被混凝土所包裹，因此混凝土的化學(xué)物理性能對(duì)錒簏腐蝕與否起著決定作用。根據(jù)金屬的化學(xué)腐蝕理論可知，鐵在fh< 4時(shí)為折h。過程，腐蝕速度很快，當(dāng)ph 值為5—10時(shí)腐蝕速度幾乎為定值，ph>l2時(shí)在常溫下腐蝕基本停止。硅酸鹽水泥硬化后，呈堿性，且ph> 12，因此這就是鋼筋在完好的水泥中不被腐蝕的原因�；炷�土若遭到破壞，無論是機(jī)械損壞還是腐蝕破壞，對(duì)鋼筋都會(huì)失去保護(hù)作甩 水、氧氣和其它化學(xué)介質(zhì)滲入造成銹蝕。鐵銹的主要成份是 (0h)，、fe：o；等化合物、銹蝕的體積為原金屬體積的3—4倍。由于鐵銹的膨脹對(duì)混凝土保護(hù)層有著-的輻射壓力，遠(yuǎn)-過混凝土的-強(qiáng)度，使保護(hù)層從鋼簏向外形成裂縫．這些裂縫為擴(kuò)大腐蝕創(chuàng)造了條件，使腐蝕速度-增加，導(dǎo)致鋼簏混凝土破壞，這就是所謂的 順簏腐蝕 。我廠尿素造粒塔由于開始防腐手段不力，使用六年后，八根800x800mm 支柱，共128根tp24主配簏有69根外露，其中外露長(zhǎng)達(dá)1．5m，有3l根因腐蝕使小外徑小于18ram．

2、混凝土的碳化腐蝕混凝土泵受到機(jī)械破壞及順簏腐蝕膨脹壓力破壞是明顯的，但天長(zhǎng)日久其內(nèi)在化學(xué)變化引起的失效則是不易覺察的，它象-的火災(zāi)，每時(shí)每刻都在燃燒著。由于自然界到處都有c ，co 又是尿素合成原料氣，經(jīng)測(cè)定塔內(nèi)co：濃度比自然狀態(tài)高出lo一15倍。co。與水泥中的ca(oh) 作用生成caco，和h。0，ht0析出引起混凝土收縮，輕則產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，重則使混凝土形成微小裂縫，降低混凝土強(qiáng)度并使其破壞加劇。當(dāng)ca(oh) 減少到一定程度時(shí)，混凝土的ph值下降，當(dāng)達(dá)到臨界值(ph<9．8)時(shí)，鋼簏就開始從內(nèi)部腐蝕。
混凝土的碳化速度據(jù)有關(guān)資料介紹，其近似公式為：x 一&式中x一混凝土碳化-(ram)，a～ 混凝土碳化速度系數(shù)，t一碳化時(shí)間(年)。在一般-中a取3．5—4，因造粒塔內(nèi)c 的濃度高出自然界lo— l5倍，因此其碳化速度也相應(yīng)大lo—l5倍。為了探討尿素塔防腐措施的依據(jù)，逛必須對(duì)混凝土的密實(shí)度進(jìn)行研究�；炷�土的密實(shí)度主要由水灰比來決定。從理論上講水與水泥重量之比0．2一o．25；1就可以了，但實(shí)際施工中往往大于此數(shù)字，多余的水均勻分布在水泥石中，凝結(jié)干燥后則形成毛細(xì)孔隙。建筑手冊(cè)中常用的混凝土密實(shí)度(孔隙率的倒數(shù))公式也能反映出混凝土孔隙多少因素之所在。s=卜0．02一面w -c[3式中：s一混凝土密實(shí)度；0．o2一普通水泥含氣量，w一混凝土的用水量(kg／m )，c一混凝土的用水泥量(kg／m )， 理論化合用水與水泥的比例。從式中可以看出，w 越大，則s越小，倘若w—cl~=o，其密實(shí)度可達(dá)98 。

3、尿素溶液的特殊腐蝕
固體尿素對(duì)混凝土不腐蝕，但尿素極易溶于水。常溫下．尿素在水中的溶解度為51．8 ，尿素顆粒和其粉塵在遇到潮氣、冷凝水、沖洗水等時(shí)，就會(huì)形成尿素溶液，對(duì)微孔材料例如混凝土，粘土磚等有很強(qiáng)的滲透性。由于生產(chǎn)過程中造粒塔內(nèi)外溫差達(dá)120℃以上，形成溫壓差，更有利于尿液向混凝土深處滲透，尿液滲到混凝土的孔隙以后，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)結(jié)晶膨脹。其結(jié)晶的自然狀態(tài)為白色條狀，形似玻璃纖維，有光澤，其長(zhǎng)度可達(dá)25ram 以上。據(jù)資料介紹．其結(jié)晶脹比可達(dá)1．67一1．93倍，產(chǎn)生結(jié)晶張力達(dá)85mpa以上，遠(yuǎn)-出混凝土30mpa-強(qiáng)度。因此造成混凝土的疏松破壞。再溶解、再滲透、再結(jié)晶、再膨脹、再破壞，周而復(fù)始，惡性循環(huán)。經(jīng)實(shí)際測(cè)定，在蘭州地區(qū)尿素溶液對(duì)混凝土的腐蝕速度可達(dá)5era／a以上。這就是尿素溶液對(duì)造粒塔的特殊腐蝕機(jī)理，通常在腐蝕學(xué)上稱為結(jié)晶腐蝕。盡管腐蝕有多種原因，但對(duì)尿素造粒塔來說，順筋腐蝕、混凝土的中性化和尿素溶液的結(jié)晶腐蝕則是其主要矛盾。找到了腐蝕原因則可采取相應(yīng)措施防止和減緩腐蝕，延長(zhǎng)造粒塔使用壽命，-安全生產(chǎn)多刨經(jīng)濟(jì)效益
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