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如何保障石化厂安全?这种耐腐蚀树脂是首选

   日期:2022-05-19     来源:JEC    浏览:393    
核心提示:复合材料以其抗高腐蚀性环境著称
复合材料以其抗高腐蚀性环境著称,但为了获得理想性能,为每种应用选择合适的树脂是至关重要的。为了在沙特阿拉伯的一个石化工厂完成一个要求很高的项目,要求这些部件必须经得起盐酸的腐蚀。为此,Ollearis求助于AOC的Atlac®树脂,该树脂在具有挑战性的工业过程中具有良好的记录。
具有成本效益的解决方案
沙特基础工业公司在沙特阿拉伯的子公司Petrokemya(前SADAF)石化总厂的燃烧装置需要耐腐蚀的管道和容器。燃烧装置排出的废气含有盐酸,必须使用湿式洗涤器系统进行中和。纤维增强聚合物复合材料能够承受在此过程中所涉及的高腐蚀性化学品,并提供了比专门的耐腐蚀金属合金更经济的解决方案。
 
Ollearis是一家经验丰富的耐腐蚀管道、储罐和工艺设备制造商,与该项目EPC承包商中国天辰工程公司(TCC)以及负责燃烧组件的工程公司John Zink Hamworthy combustion合作,设计和制造急冷罐、洗涤器和排气烟囱所需的复合容器和管道。Ollearis选择了三种不同的Atlac®树脂,以提供具有经济效益的解决方案,满足每个组件的性能要求。
适合这项工作的树脂
Ollearis公司为冷却塔选择了Atlac®590酚醛环氧树脂,这是气体净化过程的第一阶段。该管道长11.8米,内径3米。其挑战在于,在运行时,来自燃烧装置的废气以大约300℃的温度进入冷却塔,然后被从靠近气体入口的喷嘴喷出的水迅速冷却。选择Atlac®590酚醛环氧树脂可以提供对盐酸溶液的耐受性并在所需的高温下保持强度。
 
Atlac®430是一种通用的标准双酚A环氧乙烯基酯树脂,选择它是为了适应1.8米内径、1.45米长的管道中挑战性较低的条件,管道将急冷罐与洗涤器、洗涤器本身以及被清洗气体释放出来的排气烟囱连接在一起。14.10米高的洗涤器内径为3.5米,设计温度为85℃。它与从急冷槽进入的盐酸溶液以及用于中和酸的洗涤水中存在的氢氧化钠溶液接触。39.70米高的烟囱具有1.3米的内径,暴露在含有少量盐酸和湿氯的空气中。设计温度为85℃。
 
最后,将Atlac®382不饱和双酚A聚酯树脂用于安装在洗涤器和淬火槽周围的管道系统的一部分。与标准乙烯基酯树脂相比,这种树脂具有良好的耐酸性和腐蚀性流体的化学性能。
 
Ollearis采用纤维缠绕工艺制造了急冷罐、洗涤器和烟囱的圆柱形部件。与使用玻璃纤维直接粗纱的典型的纤维缠绕工艺不同,Ollearis在直接粗纱层中穿插了几层编织粗纱,从而在环向和轴向上都获得了更好的机械性能。织造粗纱结构层的较高树脂含量也会导致较高的耐化学性,如果腐蚀屏障失效,这是一个优势。
 
所有其他部件都是手工叠层生产的。
 
具体的挑战
在为该项目设计设备时,Ollearis公司面临若干设计上的挑战:首先,挑战来自需要在冷却塔的内表面覆上一层高树脂抗腐蚀阻隔层,在设备实际运行过程中,该阻隔层受到热冲击时会出现开裂的风险。Ollearis公司的团队使用碳纤维纱增强腐蚀阻隔层,提高了组件的抗热冲击能力。
 
第二个挑战是需要找到一种方法来支撑洗涤器内填料的重量。Ollearis 通过在填料下方安装复合格栅解决了这个问题,复合格栅由复合壁架和两个复合梁支撑。壁架和横梁具有中空的矩形横截面,壁架型材填充有聚氨酯泡沫。Ollearis 决定不将壁架直接粘合到洗涤器上,因为粘合层压板的剥离强度相对较低,并且包装重量产生的层压板上的剪切和剥离载荷可能会使壁架脱粘。因此,壁架在其制造过程中被集成到圆柱形洗涤器外壳中。横梁支撑在特殊设计的复合喷嘴上,与洗涤器外壳粘合,提供了一个“椅子”,横梁的末端就坐在那里。
 
急冷罐和洗涤器的底部是平的,两种容器都在真空下工作。这给Ollearis带来了进一步的挑战,因为平板复合材料板的抗压力和真空能力较差,通常需要非常厚才能承受这样的负载,这使得它们的制造成本很高。Ollearis开发了一种成本更低的解决方案,采用了一种夹层结构,其核心是树脂浸渍的3D玻璃纤维织物,表面是复合皮肤层。这既降低了成本,又降低了部件的重量。
 
Ollearis的复合材料容器和管道于2017年安装在该工厂。安装工作进展顺利,EPC承包商TCC对管道和容器在现场轻松连接的方式非常满意。
 
Ollearis依靠AOC的耐化学性专业知识,为每个应用的特定化学环境选择理想的树脂。该资源建立在AOC树脂耐化学腐蚀性测试的多年经验基础上,并结合在世界各地许多项目中获得的经验。
 
Ollearis技术经理AdrianoUreña表示:
 
“我们根据AOC耐化学腐蚀指南以及AOC技术服务团队的专业知识,考虑客户处理的流体和详细的设计温度,选择树脂类型。对于该项目来说,流体和设计条件都非常典型,所以只需要确保所设计的树脂在这些条件下能够良好地发挥作用。对于非标准流体/设计温度组合,以及阻燃、食品接触许可和电导率等特殊要求的技术支持,我们与AOC的腐蚀专家密切合作,以找到合适的解决方案。” 
 
 
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