電解槽墊片腐蝕泄漏原因分析 |
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添加時(shí)間：2017-10-11 15:35:02 摘抄：網(wǎng)絡(luò) |
摘要：介紹中國(guó)石化齊魯分公司氯堿廠50kt/a離子膜電解槽密封墊片泄漏情況分析，分析腐蝕原因，提出密封墊片材質(zhì)和尺寸、電解槽組裝方法改進(jìn)等措施，實(shí)施后電解槽密封墊片腐蝕泄漏問(wèn)題得到有效解決。 關(guān)鍵詞：電解槽;復(fù)極元件;墊片;泄漏;腐蝕 1 問(wèn)題的提出 50kt/a離子膜電解槽是1999年由意大利DE NORA公司引進(jìn)的，型號(hào)為38DD350。主要由復(fù)極元件、陰陽(yáng)極分布管、陰陽(yáng)極密封墊片和聚四氟循環(huán)軟管等構(gòu)成，電解槽密封由16條拉桿螺栓緊固來(lái)實(shí)現(xiàn)的。裝置投產(chǎn)以來(lái)，電解槽存在的主要問(wèn)題是密封墊片泄漏和復(fù)極元件腐蝕，嚴(yán)重影響到離子膜電解槽的長(zhǎng)周期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 2 電解槽工藝特點(diǎn)及密封墊片泄漏現(xiàn)象 電解槽運(yùn)行時(shí)，陽(yáng)極為微負(fù)壓(-400~-200Pa)，陰極為微正壓(2000Pa)。離子膜由于陰、陽(yáng)極兩側(cè)壓力差作用，緊貼在陽(yáng)極活性極網(wǎng)上。陽(yáng)極的負(fù)壓是靠電解槽氣相總管上連接的鼓風(fēng)機(jī)維持和調(diào)節(jié)的，陰極的正壓是電解產(chǎn)生的氣體作用形成的。陰極和陽(yáng)極的液相進(jìn)科由兩個(gè)高位槽維持恒定流量和液位差，因而38DD350電解槽能夠?qū)崿F(xiàn)自然循環(huán)，同時(shí)由于操作壓力低，安全性非常高。 電解槽密封墊片的泄漏現(xiàn)象：一是電解槽密封面的4個(gè)角局部泄漏(見(jiàn)圖1);二是電解槽密封面底部中間，墊片產(chǎn)生明顯的滴漏(見(jiàn)圖2)。
3泄漏腐蝕原因分析 3.1 復(fù)極元件局部變形 密封面局部變形，有凹陷，墊片密封彈性不足以補(bǔ)償該凹陷區(qū)域，造成電解液滲漏，并腐蝕碳鋼邊框部分。復(fù)極元件常見(jiàn)的泄漏及腐蝕部位見(jiàn)圖3。 圖3電解槽復(fù)極元件陽(yáng)極密封泄漏部位示意
復(fù)極元件陽(yáng)極密封面存在縫隙腐蝕，墊片與鈦金屬表面之間因局部密封不良，會(huì)形成0.025~0.10mm的微小縫隙，含游離氯的電解鹽水介質(zhì)在縫內(nèi)停滯，產(chǎn)生縫隙腐蝕。墊片腐蝕見(jiàn)圖4。
3.2 墊片質(zhì)量原因 EPDM(三元乙丙橡膠)橡膠配比或硫化工藝不合理，聚四氟乙烯半包覆膜寬度不足，使陽(yáng)極墊片的橡膠部分直接與陽(yáng)極電解液接觸，電解液中的游離氯腐蝕橡膠墊片，縮短了陽(yáng)極墊片使用壽命。 3.3 墊片密封補(bǔ)償量不足 電解槽設(shè)計(jì)安裝參數(shù)：?jiǎn)翁讐|片(陰極2.6mm 陽(yáng)極2.2mm)厚度4.8mm，單片復(fù)極元件厚度82.5mm，緊固框架厚度125mm，總裝配尺寸為3636mm(緊固扭矩110N.m時(shí)的設(shè)計(jì)值)，墊片設(shè)計(jì)變形量0.5mm。 緊固前的電解槽總裝配尺寸=39個(gè)單個(gè)復(fù)極元件厚度 38X(單套墊片厚度 離子膜厚度0.1mm) 2X端部緊固框厚度=39X82.5 38X4.9 2X125=3653.7mm，緊固后的墊片壓縮量=(3653.7-3636)/(38X4.9)X100%=9.5%，實(shí)際墊片變形量=4.9X9.5%=0.46mm，小于設(shè)計(jì)變形量0.5mm。因而墊片無(wú)法全部補(bǔ)償密封面缺陷，處于泄漏臨界狀況。 4解決措施 4.1 復(fù)極元件密封面的校正修復(fù) 復(fù)極元件密封面4個(gè)邊角或中縫處凹陷位置，采用專用的聚四氟軟膠填充補(bǔ)平，修補(bǔ)后的密封面要比周圍金屬高出0.2mm，以保證填充軟膠在預(yù)緊力作用下能夠補(bǔ)償密封凹陷尺寸。密封面局部腐蝕溝槽或變形嚴(yán)重?zé)o法調(diào)整的，進(jìn)行局部更換鈦密封翻邊，修復(fù)后誤差范圍在0.2mm/m內(nèi)方可使用。 4.2 陽(yáng)極密封墊片的改進(jìn) 陽(yáng)極墊片的橡膠部分改用日本進(jìn)口EPDM原膠，2層包覆膜厚度均減薄至0.05mm，材質(zhì)由F4(聚四氟乙烯)改為PFA(全氟乙烯)，并適當(dāng)加寬，陽(yáng)極墊片的含膠量和硬度也做了改進(jìn)。陰陽(yáng)極墊片改進(jìn)前后的參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。
4.3 電解槽組裝方法的改進(jìn) (1)增加了組裝數(shù)據(jù)的檢查調(diào)整。電解槽安裝前，對(duì)每一片復(fù)極元件密封面的厚度變化情況進(jìn)行檢查、測(cè)量和記錄，為電解槽組裝時(shí)提供了數(shù)據(jù)參數(shù);電解槽組裝時(shí)，每安裝10片復(fù)極元件，要對(duì)4個(gè)對(duì)角位置的組裝尺寸進(jìn)行測(cè)量調(diào)整。 (2)改進(jìn)了拉桿螺栓緊固次序和力矩。16條拉桿螺栓的緊固力矩按照60、90、120N.m分3次完成，待電槽升溫至75℃時(shí)，從另一側(cè)端部壓緊框按同樣的力矩再熱緊一次。 采用改進(jìn)墊片和改進(jìn)緊固方法后實(shí)測(cè)總裝配尺寸為3631~3633mm，則改進(jìn)后的墊片壓縮量為10.9%，墊片變形量為0.545mm，大于設(shè)計(jì)變形量0.5mm，達(dá)到補(bǔ)償密封面缺陷目的，有效解決了墊片泄漏問(wèn)題。 5結(jié)語(yǔ) 采用以上方法和措施，連續(xù)組裝4臺(tái)38DD350型電解槽，密封墊片沒(méi)有出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。最早實(shí)施的單槽運(yùn)行周期接近4a，到2009年累計(jì)減少檢修電槽36臺(tái)次，節(jié)約修理費(fèi)用320余萬(wàn)元。 免責(zé)聲明：以上內(nèi)容來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，僅供參考，如果侵犯，請(qǐng)及時(shí)通知我們，本網(wǎng)站將在第一時(shí)間及時(shí)刪除! 更多墊片的信息及密封件招商代理事宜歡迎訪問(wèn)高溫碟簧網(wǎng)站：奧賽羅密封 咨詢電話：0311-87316999 |
