乙二醇碳钢罐内壁用什么材料防腐
对于符合国标GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的乙二醇,其本身的腐蚀性并不强,但由于乙二醇对纯度的要求很高,尤其是聚酯级产品,除了有纯度、色度的要求,还有紫外透光率的性能要求:
因此,目前行业内乙二醇罐一般采用四种方案来保证介质纯度:
1、直接采用不锈钢:这是早期乙二醇罐采用的方案,该方案的优点是几乎一劳永逸地解决了后续的防腐、防污染难题;但不足之处在于,一是造价太高,同样罐容,不锈钢的造价是碳钢的3-4倍,二是该解决方案适用于小型储罐,但对于罐容超过1万m³的大型储罐来说不太合适,三是对焊接要求较高,如果出现漏焊导致介质渗透,被污染的介质会影响紫外线透过率,有不少企业出现过该问题。
因此,该种方案现在基本上很少大批量应用。尽在一些小型储罐、或储存介质不固定的流通企业使用。
2、碳钢+内衬不锈钢板:该方案兼顾了造价和性能,早先也有不少应用。但是问题也很多,除了不锈钢对焊的要求高之外,碳钢和不锈钢的焊接也有很高要求,很容易出现漏焊导致介质被污染。
因此,目前采用该方案的也已经不多。
3、碳钢+喷铝+封闭漆:这是目前采用较多的是方案,在造价和性能之间取了个平衡。在材料、施工都满足工艺要求的情况下,能满足基本的防护要求。
但该方案不足之处也很明显:喷铝对表面处理、喷涂过程等施工的要求很高,譬如喷砂要求达到Sa3级。从市场现状来看,施工质量参差不齐、难以得到保证,主要表现就是容易出现漏点,因此喷铝后通常要求再涂封闭漆,但乙二醇等醇类都有比较强的溶胀性,封闭漆本身耐受乙二醇溶胀的性能就备受争议、质疑,因防护不合格导致产品品质降级而遭受巨大损失的也不在少数;另一方面,喷铝+封闭漆的组合的造价也并不低。
4、乙二醇罐内壁专用涂料:这是近十几二十年出现的新解决方案。该方案采用新型的耐乙二醇专用涂料,该涂料能耐受乙二醇长期浸泡,不会产生析出物,也不会影响紫外线透过率。笔者在2020-2021年参与连云港石化4*3万立方米乙二醇罐项目时,专门了解过2006年江苏长江石化公司和上海大通涂料公司合作对5000m³乙二醇罐的改造项目,当时采用上海大通涂料公司的乙二醇罐内壁专用涂料进行了6个月的挂片浸泡试验,浸泡前后220nm、275nm、350nm紫外线透过率均无变化。整体涂装后经过了十四年,涂层没有破坏,每月抽样检测也均无变化。后来,上海大通该乙二醇罐内壁专用涂料还获得了国家发明专利证书。内蒙古亿利集团新航能源60万吨/年乙二醇项目中也使用了该产品。连云港石化最终也是采用了该方案。
该方案涂料封闭性能好,不存在漏焊问题;施工简便,喷砂不用达到Sa3级,达到Sa2.5级即可;喷涂2道底涂2道面涂合计4道,达到规定膜厚就可以。造价也比传统的“喷铝+封闭漆”的便宜。
以上就是目前乙二醇碳钢罐常规的防腐措施。从性能、价格、施工简便性等角度来看,上海大通涂料公司的新型的乙二醇罐内壁专用涂料是相对更优的解决方案。
聚四氟乙烯是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,号称塑料王。除熔融碱金属、三氟化氯、五氟化氯,以及高温含氟物质,液氯,300℃以上的全烷烃,等少数化学物外,能耐其它一切化学药品,即使在沸腾的王水中也不起如何化学变化,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。所以聚四氟乙烯是能用在水乙二醇中的。
而EPDM对极性溶剂具有良好抗性。
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1963年开始商业化生产。每年全世界的消费量是80万吨。 EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族,它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
分子结构和特性
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链,只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热,光,氧气,尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有良好的绝缘特性。
在三元乙丙生产过程中,通过改变三单体的数量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
EPDM第三单体的选择
第三二烯烃类型的单体是通过乙烯和丙烯的共聚,在聚合物中产生不饱和,以便实现硫化。第三单体的选择必须满足以下要求:
最多两键:一个可聚合,一个可硫化
反应类似于两种基本的单体
主键随机聚合产生均匀分布
足够的挥发性,便于从聚合物中除去
最终聚合物硫化速度合适
二烯烃类型和含量对聚合物特性的影响
三元乙丙生产中主要是用ENB和DCPD。
三元乙丙中最广泛使用的是ENB,它比DCPD产品硫化要快得多。在相同的聚合条件下,第三单体的本质影响着长链支化,按以下顺序递增:EPM<EPDM(ENB)<EPDM(DCPD)
三元乙丙其他的受二烯烃第三单体影响的还有:
ENB-快速硫化,高拉伸强度,低永久形变
DCPD-防焦性,低永久应变,低成本
随着二烯烃第三单体的增加,将会有下列影响发生:更快硫化率,更低的压缩形变,高定伸,促进剂选择的多样性,减少的防焦性和延展,更高的聚合物成本。
乙烯丙烯比
乙烯丙烯比可以在硫化阶段进行改变,商业的三元乙丙聚合物乙烯丙烯比由80/20到50/50。当乙烯丙烯比由50/50变化到80/20 时,正面的影响有:更高的压坯强度,更高的拉伸强度,更高的结晶化,更低的玻璃体转化温度,能将原材料聚合物转化成丸状,以及更好的挤出特性。不好的影响就是不好的压延混合性,较差的低温特性,以及不好的压缩形变。
当丙烯比例更高时,好处就是更好的加工性能,更好的低温特性以及更好的压缩形变等。
分子量和分子量分布
弹性体的分子量通常用门尼粘度表示。在三元乙丙的门尼粘度中,这些值是在高温下得到的,通常为125℃,这样做的主要原因是要消去由高乙烯含量所产生的任何影响(结晶化),由此会掩盖聚合物的真正分子量。三元乙丙的门尼粘度范围在20到100之间。也有更高分子量的商用三元乙丙也有生产,但一般都充油,以便混炼。
分子量以及在三元乙丙中的分布可以在聚合过程中通过以下途径聚合:
催化剂以及共催化剂的类型和浓度
温度
改性剂,如氢的浓度
三元乙丙的分子量分布可以通过凝胶渗透色谱法使用二氯苯作为溶剂在高温下(150℃)测量而得。分子量分布通常被称为是重量平均分子量与数量平均分子量的比例。根据普通和高度支化的结构,这个值在2到5之间变化。由于有分键,含有DCPD的三元乙丙橡胶更宽的分子量分布。
通过增加三元乙丙的分子量,正面影响有:更高的拉伸和撕裂强度,在高温情况下更高的生坯强度,能够吸收更多的油和填料(低成本)。随着分子量分布的增加,正面的影响有:增加的混炼和碾磨加工性。但是,较窄的分子量分布可以改进硫化速度,硫化状态以及注塑行为。
硫化类型
三元乙丙可以利用有机过氧化物或者硫来进行硫化。但是,相比与硫磺硫化,过氧化物交链的三元乙丙用于电线电缆工业时具有更高的温度抗性,更低的压缩形变以及改进的硫化特性。过氧化物硫化的不好的地方就在于更高的成本。
正如前面所提到的,三元乙丙的交链速度和硫化时间随着硫化类型和含量而改变。当三元乙丙与丁基,天然橡胶,丁苯橡胶混合时,在选择合适的三元乙丙产品时,必须要考虑到下列因素:
当与丁基进行混合时,由于丁基具有较低的不饱和度,为适应丁基的硫化速度,最好选择相对较低含量的DCPD和ENB含量的三元乙丙。
当与天然橡胶和丁苯橡胶混合时,最好选择8%到10%ENB含量的三元乙丙,以满足其硫化速度。
乙二醇水溶液具有腐蚀性。因此有两种选择:
1、使用耐腐蚀管道,例如高牌号不锈钢、PPR塑料管等;
2、使用乙二醇水溶液的替代品,如SMT-IS系列产品(同样可防冻、并具有价格优势)
3、使用专用的抗蚀剂产品,如SMT-AC(添加一定量后,无任何腐蚀性)。
也就是说,或者使用耐腐蚀的管道、或者使用不腐蚀的介质。当然还有其他的选择,既使用耐腐蚀管道,又使用不腐蚀介质,就是有点浪费。。。
乙二醇溶液具有腐蚀性,所以,如果不改变乙二醇溶液的性质的话,短期使用可用不锈钢(304就够用了),长期使用,需要使用316L不锈钢或其他耐腐蚀金属。
但是,实际上的问题没有那么复杂,可以通过加入SMT-AC乙二醇专用抗蚀剂改变乙二醇的腐蚀性,这样乙二醇对碳钢都没有腐蚀性了。也就是说,直接使用最廉价的碳钢就可以了。
下午好,乙二醇由于在长期使用后被空气缓慢氧化成乙二酸造成金属工件表面侵蚀,一般都是在其中添加少量三乙醇胺来缓冲,车辆保养的水性防冻液中也可以适量滴加碳酸钠或者无水亚硫酸钠来中和延长冷循部件寿命。一些无机磷酸盐比如水处理工艺的三聚和六偏磷酸钠效果也很好。
原因:铁和无氧纯水的反应其自由能是降低的,反应要放出氢。同时,乙二醇在使用过程中与空气接触容易产生气泡,气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤--穴蚀(又称气蚀、空蚀)。穴蚀现象开始是变色,表面局部呈灰白色,而后逐步变粗糙,继而呈现出麻点和针孔,并逐步向深处发展,最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群,严重的针孔可穿透设备。加上钢铁表面不均匀,它在水中要形成无数微小的腐蚀电池,造成对设备的腐蚀。同时乙二醇含有羟基本身不稳定容易酸化等因素会导致新鲜乙二醇溶液能在小于1周的时间内腐蚀碳钢(一般用碳钢)和铜能在约1年的时间内,腐蚀一般不锈钢(304不锈钢)。并导致溶液系统中铁锈杂质等含量很高,很多企业使用的乙二醇溶液在1年左右,杂质含量达到1%附近。由此导致换热效果低,冰点提高等后果。另外,发生腐蚀的乙二醇溶液,由于存在电化学腐蚀、垢下腐蚀、酸性腐蚀等一些列叠加腐蚀作用,具有更强的腐蚀性。
乙二醇介绍:乙二醇(ethylene glycol)又名"甘醇"、"1,2-亚乙基二醇",简称EG。化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合其硝酸酯是一种炸药。
放心的用好了。