жаңалықтар

1. Кіріспе
Химия өнеркәсібіндегі маңызды жабдық ретінде электролизерлер химиялық орталардың ұзақ уақыт әсерінен коррозияға бейім, олардың өнімділігіне, қызмет ету мерзіміне теріс әсер етеді және әсіресе өндіріс қауіпсіздігіне қауіп төндіреді. Сондықтан коррозияға қарсы тиімді шараларды жүзеге асыру өте маңызды. Қазіргі уақытта кейбір кәсіпорындар қорғаныс үшін резеңке-пластикалық композиттер немесе вулканизацияланған бутил каучук сияқты материалдарды пайдаланады, бірақ нәтижелер көбінесе көңіл көншітпейді. Бастапқыда тиімді болғанымен, коррозияға қарсы өнімділік 1-2 жылдан кейін айтарлықтай нашарлайды, 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-сілтілі өнеркәсіп кәсіпорындарының назарын аудара отырып, тамаша химиялық коррозияға төзімділігін көрсетеді. Кеңінен қолданылатын коррозияға төзімді материалдардың бірі ретінде ол хлор, сілтілер, тұз қышқылы, тұзды ерітінді және су сияқты орталардың әсеріне ұшыраған жабдық үшін өте қолайлы. Бұл мақала ең алдымен электролизерлерде арматура ретінде шыны талшықты және матрица ретінде эпоксидті шайырды қолданатын GFRP арматурасын қолдануды ұсынады.

2. Электролизерлердегі коррозияның зақымдану факторларын талдау
Электролизердің өзіндік материалының, құрылымының және құрылыс техникасының әсерінен басқа, коррозия ең алдымен сыртқы коррозиялық ортадан туындайды. Оларға жоғары температурадағы ылғалды хлор газы, жоғары температурадағы натрий хлоридінің ерітіндісі, құрамында хлор бар сілтілі ерітінді және жоғары температурадағы қаныққан хлор су буы жатады. Сонымен қатар, электролиз процесі кезінде пайда болатын ағынды токтар коррозияны жеделдетуі мүмкін. Анодтық камерада өндірілетін жоғары температуралы дымқыл хлор газы айтарлықтай мөлшерде су буын тасымалдайды. Хлор газының гидролизі жоғары коррозиялық тұз қышқылын және күшті тотықтырғыш гипохлор қышқылын түзеді. Гипохлор қышқылының ыдырауы пайда болған оттегін шығарады. Бұл орталар химиялық тұрғыдан өте белсенді және титанды қоспағанда, металдық және металл емес материалдардың көпшілігі осы ортада қатты коррозияға ұшырайды. Біздің зауыт коррозиядан қорғау үшін бастапқыда табиғи қатты резеңкемен қапталған болат қабықтарды пайдаланды. Оның температураға төзімділік диапазоны бар болғаны 0–80°C болды, бұл коррозиялық ортаның қоршаған орта температурасынан төмен. Сонымен қатар, табиғи қатты резеңке гипохлор қышқылының коррозиясына төзімді емес. Қаптама бу-сұйық ортада зақымдануға бейім болды, бұл металл қабықтың коррозиялық перфорациясына әкелді.

3. Электролизерлердегі GFRP арматурасын қолдану
3.1 СипаттамаларыGFRP арматурасы
GFRP арматурасы - бұл арматура ретінде шыны талшықты және матрица ретінде эпоксидті шайырды пайдалана отырып, пултрузия әдісімен өндірілген жаңа композициялық материал, содан кейін жоғары температурада емдеу және бетті арнайы өңдеу. Бұл материал тамаша механикалық қасиеттерді және тамаша химиялық коррозияға төзімділікті ұсынады, әсіресе қышқыл мен сілті ерітінділеріне төзімділігі бойынша талшықты өнімдердің көпшілігінен асып түседі. Сонымен қатар, ол өткізбейтін, жылу өткізбейтін, жылу кеңеюінің төмен коэффициентіне ие және жақсы серпімділік пен қаттылыққа ие. Шыны талшық пен шайырдың үйлесімі оның коррозияға төзімділігін одан әрі арттырады. Дәл осы көрнекті химиялық қасиеттер оны электролизерлерде коррозиядан қорғау үшін таңдаулы материал етеді.

Электролизердің ішінде GFRP арматура резервуар қабырғаларының ішінде параллель орналасады, ал олардың арасына винил эфирі шайырлы бетон құйылады. Қаттыданғаннан кейін бұл интегралды құрылымды құрайды. Бұл дизайн резервуар корпусының беріктігін, қышқыл және сілті коррозиясына төзімділігін және оқшаулау қасиеттерін айтарлықтай арттырады. Ол сондай-ақ 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 қолайлы.

3.3 Электролизерлердегі GFRP арматурасын қолданудың артықшылықтары
Дәстүрлі электролизер коррозиядан қорғау көбінесе шайырлы құйылған бетон әдістерін қолданады. Дегенмен, бетон резервуарлары ауыр, ұзақ қатаю кезеңдері бар, құрылыс алаңында төмен тиімділікке әкеледі және көпіршіктер мен тегіс емес беттерге бейім. Бұл электролиттің ағып кетуіне, резервуар корпусының коррозиясына, өндірістің бұзылуына, қоршаған ортаны ластауға және техникалық қызмет көрсетуге жоғары шығындарға әкелуі мүмкін. GFRP арматурасын коррозияға қарсы материал ретінде пайдалану осы кемшіліктерді тиімді жеңеді: резервуардың корпусы жеңіл, жоғары жүк көтергіштігі, тамаша коррозияға төзімділігі және жоғары иілу және созылу қасиеттері. Сонымен қатар ол үлкен сыйымдылық, ұзақ қызмет ету мерзімі, ең аз техникалық қызмет көрсету, көтеру мен тасымалдаудың қарапайымдылығы сияқты артықшылықтарды ұсынады.

4. Түйіндеме
Эпоксид негізіндегіGFRP арматурасыекі компоненттің де тамаша механикалық, физикалық және химиялық қасиеттерін біріктіреді. Ол хлор-сілті өнеркәсібінде және туннельдер, тротуарлар және көпір палубалары сияқты бетон құрылымдарында коррозия мәселелерін шешу үшін кеңінен қолданылады. Тәжірибе көрсеткендей, бұл материалды қолдану коррозияға төзімділігін және электролизерлердің қызмет ету мерзімін айтарлықтай арттыра алады, осылайша өндіріс қауіпсіздігін арттырады. Құрылымдық дизайн ақылға қонымды болса, материалды таңдау және пропорциялар сәйкес болса және құрылыс процесі стандартталған болса, GFRP арматурасы электролизерлердің коррозияға қарсы жұмысын айтарлықтай жақсарта алады. Демек, бұл технология кең қолдану перспективаларына ие және кеңінен насихаттауға лайық.