大型硫酸吸收塔衬里防腐施工
1 前言 株洲化工集团公司(原株洲化工厂) 硫酸分厂是生产硫酸的大型厂, 有两套制酸系统, 一套是200 kt/ a 的硫铁矿制酸系统, 另一套是160kt/ a 锌冶炼烟气制酸系统。原来吸收塔都是采用钠水玻璃—辉绿岩粉胶泥衬耐酸瓷砖(板) 防腐衬里, 但由于钠水玻璃胶泥抗渗性能差, 使用寿命受到严重影响。1995 年硫酸扩产时, 增设的一台大型吸收塔, 改用石棉板作隔离层, 外用胶泥衬耐酸瓷砖(板) , 经三年多的生产实践证明效果良好。 2 吸收塔工况条件及防腐蚀方案新增吸收塔塔体规格为ª7 500 mm ×17 400mm ,顶部为折边锥形封头,采取了如下的防腐蚀。 方案: a1 采用4 mm 厚石棉板作隔离层; b1 人孔部位采用KP1 胶泥(钾水玻璃—KP1 粉胶泥) 衬三层150 mm ×75 mm ×20 mm 耐酸瓷板,进出料等接管采用KP1 胶泥衬耐酸陶瓷管; c1 塔底用KP1 胶泥衬四层230 mm ×113mm ×65 mm(厚65 mm) 耐酸瓷砖; d1 塔体下部(分酸器以下) 接触酸的部位用KP1 胶泥衬230 mm ×113 mm ×65 mm (厚113mm) 耐酸瓷砖二层,上部(分酸器以上) 衬230 mm×113 mm ×65 mm 耐酸瓷砖(厚113 mm) 一层。 3KP1胶泥性能 311KP1胶泥性能特点 a1 可耐各种浓度的硫酸、硝酸、盐酸、醋酸、氯酸、铬酸及一些有机酸等酸性介质的腐蚀; b1 耐热性能优良,可用于1 000 ℃的高温环境中; c1 机械强度高,与碳钢、耐酸砖、花岗岩、混凝土的粘结力大; d1 常温固化,常温施工; e1 所用原料与成品均为无毒物质,对施工人员无毒害; f1 价格便宜,易于运输与储藏。 312 技术性能指标 KP1 胶泥技术性能指标 密度/ kg·m- 3 211 ×103～212 ×103 抗压强度/ MPa > 30 抗弯强度/ MPa > 3 粘结力 与瓷板/ MPa > 315 与钢板/ MPa > 315 煤油吸收率% < 10 4 施工方法 411 材料选择及胶泥配制 所有材料均必须按相关技术要求进行检查验收,严把原材料质量关,吸收塔衬里用的材料 石棉板厚度4 mm 钾水玻璃灰白色粘稠液体,模数为216～218 ,密度为1142 ×103 ～1145 ×103kg/ m3 ,不含铁、钠等杂质。 KP1 粉 色泽均匀,细度为120～200 目,含水<015 % 耐酸瓷砖(板)230 mm ×113 mm ×65 mm ,150 mm ×75mm ×20 mm ,要求密度213 ×103～214×103 kg/ m3 ,吸水率< 015 % ,耐酸度>99 % ,热稳定性为20～200 ℃急冷两次不裂。 每次配制胶泥应严格按比例配制,并充分搅匀,搅拌应采用小型胶泥搅拌机搅拌,一次配料不宜过多,每次配料量以30～45min 内用完为宜。 KP1 胶泥配制比例(质量比) 材 料灰浆用胶泥衬砌用胶泥 钾水玻璃/ 份100 100 KP1 粉/ 份120～150 220～250 412 设备表面处理 待衬里的吸收塔应符合《衬里钢壳设计技术规定》的要求,保证有足够的强度和刚度。对需要衬里的吸收塔进行全面的喷砂除锈处理,除锈等级要求达到Sa1/ 2 级。除锈完毕利用压缩空气吹净表面浮尘。然后涂刷薄灰浆一遍,并让其自然干燥。 413 贴衬隔离层———石棉板 贴衬石棉板时,先在石棉板和吸收塔壁,同时涂刷灰浆一遍,然后将石棉板压贴到设备上,要求压实、压牢。贴衬完石棉板后,再在石棉板上涂刷灰浆一遍,让其自然干燥。 414 衬砌砖板 砖板衬砌施工要严格按照HGJ 29 - 90《砖板衬里化工设备》进行施工,衬砌施工时要求: a1 设备上接管、人孔的衬里应先完工,然后再由底往上衬砌。衬砌时衬里面及砖板贴衬面均须刮泥,不许有中空、流淌、干缝等现象。砖板衬里结合层胶泥厚5～8 mm ,砖板缝要求宽2～3mm。 b1 衬完第一层,经充分干燥并仔细检查后再衬下一层,不得多层堆砌,以免造成中空、流淌缺陷,双层砖板横竖都要错开。 c1 衬里施工温度最好为15～30 ℃,湿度应小于80 % ,室外应搭设防水、防晒棚。施工全过程应禁止与水接触。 415 干燥养护、酸化处理 砖板衬里施工完毕,必须进行充分的干燥养护,一般室温条件至少放置7 天以上。如有条件,室温放置2～3 天后可按表4 条件进行热处理,然后缓慢冷却至室温。 表4 KP1 胶泥砖板衬里热处理技术条件 温度/ ℃ 35～50 65～85 100～120保温时间/ h 24 24 24 经养护干燥后的砖板衬里吸收塔,采用40 %硫酸进行酸化处理,每8～12h 处理一次,共进行3～4 次。 416 应用情况 我公司硫酸分厂1995 年技改扩产新安装的大型硫酸吸收塔经上述方法衬里防腐蚀后,投入使用三年多来,设备没有发生渗漏、渗透现象,每年停车大修时入内检查,衬层完好,砖缝饱满,衬里质量稳定。 5 结论 采用石棉板作隔离层, KP1 胶泥衬砌耐酸瓷砖(板) 的防腐方法,成功地解决了我硫酸分厂大型吸收塔的腐蚀问题。实践证明,钾水玻璃—KP1 粉胶泥较钠水玻璃—辉绿岩粉胶泥具有衬里质量稳定、防腐安全可靠等优点。 
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