жаңалықтар

1. Кіріспе
Химия өнеркәсібіндегі маңызды жабдық ретінде электролизерлер химиялық ортаға ұзақ уақыт әсер ету салдарынан коррозияға бейім, бұл олардың жұмысына, қызмет ету мерзіміне кері әсер етеді және әсіресе өндіріс қауіпсіздігіне қауіп төндіреді. Сондықтан тиімді коррозияға қарсы шараларды қолдану өте маңызды. Қазіргі уақытта кейбір кәсіпорындар қорғаныс үшін резеңке-пластикалық композиттер немесе вулканизацияланған бутил каучук сияқты материалдарды пайдаланады, бірақ нәтижелері көбінесе қанағаттанарлықсыз. Бастапқыда тиімді болғанымен, коррозияға қарсы өнімділік 1-2 жылдан кейін айтарлықтай төмендейді, бұл ауыр зақымға әкеледі. Техникалық және экономикалық факторларды ескере отырып, шыны талшықты арматураланған полимер (GFRP) арматурасы электролизерлердегі коррозияға төзімді материалдар үшін тамаша таңдау болып табылады. Тамаша механикалық қасиеттерге ие болумен қатар,GFRP арматурасысонымен қатар хлор-сілті өнеркәсібі кәсіпорындарының кеңінен назарын аударатын ерекше химиялық коррозияға төзімділікті көрсетеді. Ең кең таралған коррозияға төзімді материалдардың бірі ретінде, ол хлор, сілтілер, тұз қышқылы, тұзды су және су сияқты орталарға ұшырайтын жабдықтар үшін өте қолайлы. Бұл мақалада негізінен электролизерлерде арматура ретінде шыны талшықты және матрица ретінде эпоксидті шайырды пайдаланатын GFRP арматурасын қолдану қарастырылған.

2. Электролиздегі коррозияның зақымдану факторларын талдау
Электролизердің өз материалының, құрылымының және құрылыс техникасының әсерінен басқа, коррозия негізінен сыртқы коррозиялық ортадан туындайды. Оларға жоғары температуралы ылғалды хлор газы, жоғары температуралы натрий хлориді ерітіндісі, хлор құрамдас сілтілі ерітінді және жоғары температуралы қаныққан хлор су буы жатады. Сонымен қатар, электролиз процесінде пайда болатын адасқан токтар коррозияны жеделдетуі мүмкін. Анод камерасында пайда болған жоғары температуралы ылғалды хлор газы айтарлықтай мөлшерде су буын тасымалдайды. Хлор газының гидролизі жоғары коррозиялық тұз қышқылын және күшті тотықтыратын гипохлор қышқылын түзеді. Гипохлор қышқылының ыдырауы жаңадан пайда болған оттегін бөліп шығарады. Бұл орталар химиялық тұрғыдан өте белсенді, ал титаннан басқа, металл және металл емес материалдардың көпшілігі бұл ортада қатты коррозияға ұшырайды. Біздің зауыт бастапқыда коррозиядан қорғау үшін табиғи қатты резеңкемен қапталған болат қабықтарды пайдаланды. Оның температураға төзімділік диапазоны тек 0–80°C болды, бұл коррозиялық ортаның қоршаған орта температурасынан төмен. Сонымен қатар, табиғи қатты резеңке гипохлор қышқылының коррозиясына төзімді емес. Қабық бу-сұйық ортада зақымдалуға бейім болды, бұл металл қабықтың коррозиялық тесілуіне әкелді.

3. Электролиздеуіштерде GFRP арматурасын қолдану
3.1 СипаттамаларыGFRP арматурасы
GFRP арматурасы - пультрузия әдісімен жасалған жаңа композиттік материал, онда арматура ретінде шыны талшық және матрица ретінде эпоксидті шайыр қолданылады, содан кейін жоғары температурада қатайту және арнайы беттік өңдеу жүргізіледі. Бұл материал тамаша механикалық қасиеттерге және керемет химиялық коррозияға төзімділікке ие, әсіресе қышқыл мен сілті ерітінділеріне төзімділік бойынша көптеген талшықты өнімдерден асып түседі. Сонымен қатар, ол өткізбейді, жылу өткізбейді, жылу кеңею коэффициенті төмен және жақсы серпімділік пен беріктікке ие. Шыны талшық пен шайырдың үйлесімі оның коррозияға төзімділігін одан әрі арттырады. Дәл осы көрнекті химиялық қасиеттер оны электролиздеушілерде коррозиядан қорғау үшін ең қолайлы материал етеді.

Электролизердің ішінде GFRP арматуралары резервуар қабырғаларына параллель орналастырылады, ал олардың арасына винил эфирлі шайырлы бетон құйылады. Қатқаннан кейін бұл тұтас құрылымды құрайды. Бұл дизайн резервуар корпусының беріктігін, қышқыл мен сілті коррозиясына төзімділігін және оқшаулау қасиеттерін айтарлықтай арттырады. Сондай-ақ, ол резервуардың ішкі кеңістігін арттырады, техникалық қызмет көрсету жиілігін азайтады және қызмет ету мерзімін ұзартады. Ол әсіресе жоғары беріктік пен созылу өнімділігін қажет ететін электролиз процестеріне өте қолайлы.

3.3 Электролиздеушілерде GFRP арматурасын қолданудың артықшылықтары
Дәстүрлі электролизерлік коррозиядан қорғау көбінесе шайырлы бетон әдістерін қолданады. Дегенмен, бетон цистерналары ауыр, ұзақ қатаю кезеңіне ие, құрылыс алаңындағы құрылыс тиімділігінің төмендеуіне әкеледі және көпіршіктер мен тегіс емес беттерге бейім. Бұл электролиттің ағып кетуіне, цистерна корпусының коррозиясына, өндірістің бұзылуына, қоршаған ортаның ластануына және жоғары техникалық қызмет көрсету шығындарына әкелуі мүмкін. GFRP арматурасын коррозияға қарсы материал ретінде пайдалану бұл кемшіліктерді тиімді түрде жояды: цистерна корпусы жеңіл, жоғары жүк көтергіштікке, тамаша коррозияға төзімділікке және жоғары иілу және созылу қасиеттеріне ие. Сонымен қатар, ол үлкен сыйымдылық, ұзақ қызмет ету мерзімі, минималды техникалық қызмет көрсету және көтеру мен тасымалдаудың қарапайымдылығы сияқты артықшылықтарды ұсынады.

4. Қысқаша мазмұны
Эпоксидті негіздегіGFRP арматурасыекі компоненттің де тамаша механикалық, физикалық және химиялық қасиеттерін біріктіреді. Ол хлор-сілті өнеркәсібінде және туннельдер, тротуарлар және көпір палубалары сияқты бетон конструкцияларында коррозия мәселелерін шешу үшін кеңінен қолданылды. Тәжірибе көрсеткендей, бұл материалды қолдану электролизерлердің коррозияға төзімділігін және қызмет ету мерзімін айтарлықтай арттыра алады, осылайша өндіріс қауіпсіздігін жақсартады. Құрылымдық дизайн ақылға қонымды, материалды таңдау мен пропорциялар тиісті және құрылыс процесі стандартталған жағдайда, GFRP арматурасы электролизерлердің коррозияға қарсы өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Демек, бұл технология кең қолдану перспективаларына ие және кеңінен насихаттауға лайық.