膜法水处理设备用压力容器的使用分析

?必威动态 ????|???? ?2019-08-14 12:10


  全面腐蚀控制膜法水处理设备用压力容器的使用分析于海琴1夏双辉2戚明友21北京交通大学土建学院,北京144;2合肥钢铁企业动力厂,合肥2300关键时反涔透膜法水处理压力耗器玻璃钢不锈钢1概述膜法水处理即用高压压力容器是水处理上广泛使用并很重要的特种设备,多在高压高流速磨损介质浓缩等不利防止腐蚀失效的条件下运行作。据有关资料统计衣明作化工和其它工业上,1力容器由于腐蚀发生事故的占66.7.所以,了解金属腐蚀的规律性,有助于分析压力容器腐蚀形成的原因和对几在运1过程中出现的缺陷性质作出正确的判断,在选择材料和采取相应的防腐措施上合理规划,以提高压力容器的安全使用性。
  目前国内和国际市场水处理设备压力容器所用2玻璃钢1力容器使用状况分析前㈣际上反渗透水处理用压力科器以玻璃钢类为国内应的反读透水处理装置玻璃钢压力容器主要以进口为主,同时国产品也呈现出了良好的发展势头,而且水平已接近国际先进水平。
  玻璃钢材料具有优异的耐腐蚀性能及卫生性能,同时制品可设计性强尺寸精度稳定面质量高,成型产品美观。是相化米讲,质量和性能的优势也带来价格的偏高。所以通常国内水处理领域如用玻璃钢材料的压力容器多用在大型及重点工程上,如电力工业锅炉朴充水处理工艺玻璃钢材料中使用增强纤维作为材料的承战元件,基体材料树脂按定排列和纤维进行固定,使其强度增加。而且玻璃钢材料生产过程中可以根据结构受力条件和使用要求,合理选择性能不同的纤维和基体,并优化设置体积百分比,设计纤维铺设方向叠层结构的形状和几何尺寸,以使结构在性能重量和成本等达到优化。因此,玻璃钢材料较其它材料的性能优越性体现为拉伸疲劳性能好,如环氧玻璃钢材料的疲劳强度为抗拉强度的60,90;环氧玻璃钢具有较好的损伤容限和疲劳寿命,使得材料在疲劳过程中出现裂纹是先在纤维或基体薄弱处出现,然后扩展到结合面,损伤逐渐累积,直至严重分层才导致破坏。所以即环氧玻璃钢压力容器具有可靠的疲劳性能,其疲劳寿命指标己经达到国际先进水平。
  这点对如水处理过程非常重要。因为反渗透水处理装置用玻璃钢压力容器承受循环工作压力作用,在长其月制水运行过程中材料和容器的疲劳问肯定会逐渐产生,此优点为其提供了定的可靠保障。
  玻璃钢产品疲劳性能用疲劳寿命来衡量,疲劳寿命是玻璃钢制品的主要性能指标。反渗透水处理装置用玻璃钢压力容器在给定循环应力和试验条件下由开始加载到临界设计压力所经受的应力循环数称为疲劳寿命,玻璃钢压力容器的疲劳寿命应与反渗透水处理装置设计寿命相当。行业标准06921998反渗透水处理装置用玻璃纤维增强塑料压力壳体中对玻璃钢压力容器的外观尺寸要求材质性能水压爆破压力等做了明确规定,以规范市场,对水处理工艺设备的安全使用起到了免分的保障作用。
  3不锈钢材料压力容器的腐蚀状况及防腐分析3.1不锈钢材料压力容器的优点及使用不锈钢材料可以应用于膜组件的任何构件,fe要优点是耐腐蚀无毒无吸附性。不锈钢材料的强度大于铜和钛,可以提高设备在运行时的抗冲击和抗振动能力耐局速水流的冲刷性,在长期连续运行曰寸可使淡水冷却水流速达2.3,3.如。+锈钢延伸牛高,塑性好,扩张能力强,是种很好的可加工材料。
  与其它膜组件材料(Material)相比,不锈钢膜具有较强的耐酸碱耐高温和高强度防脆裂的特点,在般的使用环境下发挥了优良的耐蚀性,长期保持了金属光泽,因此,在膜处理设备压力容器外壳使用上比较广泛,但是由于水质条件尤其是浓缩状况的存在,以及外部暴露在严酷的环境下钝化膜的破坏,不镑钢也极易发生腐蚀,有时会导致使用上的重大事故,因此对于膜设备目前小型组件应用不锈钢材料比较普遍,大型组件优先考虑的多为工程塑料材料和玻璃钢材料。
  3.2不锈钢材料腐化侵蚀 性能分析据有关资料明不锈钢材质压力容器的腐蚀故障原因不外乎点
  ①敏感的水介质条件及其浓水侧的浓缩
  ②容器的不适当清洗
  ③生产中的质量不合格;停备用期间积水。
  金属腐蚀过程取决内在索如金属及合金成分杂质含量和面状态等和外部条件如介质温度压力介质浓度流速等,而且这些因素互相影响,互相制约,关系复杂。不锈钢储罐密封性好;密封式设计彻底杜绝了空气飘尘中有害物质和蚊虫入侵罐内,确保水质不受外界污染和滋生红虫。试验研究和生产(Produce)实践证实不锈钢金属及合金成分的影响很重要,其中某些夹杂物会加速金属的腐蚀,而且腐蚀速度与合金含量有密切关系;介质的成分和浓度对金属的腐蚀有较大影响,般金属材料对腐蚀介质均有定的适用范围,对于不锈钢材料来讲水中某些敏感因素的腐蚀影响很大,对奥氏体不锈钢也不例外;温度升高加速电化学腐蚀,因为温度汗加速了溶液对流,使极化降低;压力会增大金属腐蚀速度,电化学过程提高时还会1起磨损腐蚀,从而加速金属的收蚀速吆材料和压力容器在制造过程中的冷热加工如冲压锻造焊接等变形会产生较大的内应力,内应力的存在会加速腐蚀过程;其他,如介质的邱值,金属面状态等,也会对金属腐蚀产生影响。
  不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。压力容器能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。实验证明,只有含铬量超过12时钢的耐蚀性能才会大大提高,因此,不锈钢中的含铬量般均不低于12.不锈钢材料金诚面暴露在环境生成洛的钝化膜,其耐腐蚀性关键取决于衣面钝化膜的生成和稳定完整的结构钝化脱的主1担成分是10,和3,其中2,5是防止腐蚀发生起到钝化作用的重要成分。
  小锈钢材料虽然具有拟多诱人的优点,诸如机械特性好,抗腐蚀性强等,但是如,使用条件+3,它们却容易在特定环境和条件下形成严重的局部腐蚀,发生腐蚀和早期破坏现象。特别是如用于海水淡化或苦咸水淡化的场所,因为氯离子是不锈钢(不锈耐酸钢)材料有试验明,随水中农度的增大,不锈钢的耐蚀性能下降沿主要的影响是促进点蚀的发生。点蚀缝隙腐蚀是在含氯化物离子01等卤化物离子化膜局部被破坏,破坏部分随之发生深层腐蚀。加重破坏的程度,造成压力容器提前失效。
  膜处理设荃中流速的作目不会造成长时间的,1积聚是膜处理设备内部滋生微少物或其它垢类时,其影响会增大,不锈钢材料的膜压力容器的稳定性会变差。
  奥氏休不锈钢如果作焊接和热处理中化学成分发生变化,虽然原材料抗腐蚀,它也很容易在某种环境下发生晶粒内部腐蚀现象1.在生产或工作中给化学成分变化的材料增加压力,就会加速晶粒内应力腐蚀裂缝故障的出现。在高于801的海水环境中,具有残余应力或工作应力的奥氏体不锈钢,容易发生晶粒内的绝对应力腐蚀裂缝。因此,必须在压力容器和系统的生产和试生产中采取措施控制(control)腐蚀故障,否则由于不规范的使用会有许多可能引起奥氏体不锈钢材料发卞故障。
  3.3即压力容器常用不锈钢型号及性能经常使用的钢号,尤其是30礼和316但是这种选择不是唯最优的选择,对于含氯化物较高的海水苦咸水,甚至于几百毫克升氯化物的产品水系统,选择2205和82507双相不锈钢是最好的。不锈钢储罐有较强的耐腐性,它不受外界空气及水中余氯腐蚀。每个球罐出厂前均经受超强的压力测试和检验,在常压下使用寿命可达100 年以上。
  常用不锈钢材料型号及其性能如1.
  如膜壳常用不锈钢材料型号及其性能奥氏体型作为不锈钢耐热钢使用最广泛,食品用设备,般化工设备原子能1业奥氏体型用于抗晶叫腐蚀生1提,牧素,运炭1产1的里外露天机器建材耐热零件及热处理有困难的零件奥氏体型适用在海水和其它介质中,主要作耐点蚀材料照相食工业沿海地区设施(shè shī)绳索1杆螺栓螺埒奥氏体型jKinMUMo2,mm7对瓦品间腐浊竹心,要求的产品,适用在海水和其它介质中,主要作耐点蚀材料照相食品工业沿海地区设施绳索,杆螺栓螺母奥氏体型为0171别,2的超低碳钢,用厂对抗晶间腐蚀性巧别要求的产品奥氏体巧添加提品窝巧奥氏体片厂铁素休型离子的环境,用丁炼油化肥造纸石油化1等1业,制造热交换器冷凝器等由于,离子所造成的点蚀之类的局部腐蚀容易成为全面腐蚀失效的诱发起点,所以,在材料选择方面尽量使用耐点蚀耐缝隙腐蚀性优良的不锈钢非常重要。对给水中含有较高氯化物的海水用反渗透或苦咸水反渗透而言,01离子浓度高,通常使用高铬高钥件外壳和高压泵选用25410或3邡2507型号不锈钢很合适的材料,而2205是在含较低氯化物的给水环境中材料的最佳选择,具体选择标准可以参照1有关耐氯化物腐蚀的材料选择,另外含6知,的奥氏体系不锈钢在膜处理设备和其他海水淡水化设备上的应用也很普遍,2018他60.2,具有奥氏体和铁素体两种组织的双相系不锈钢5旧329礼256犯3加,奶,被通俗地称为超级不锈钢,适合高盐分浓度和离子浓度高的应用场合。
  关于高浓度,厂离子环境中,的压力容器不锈钢材料型号的选择2.
  另外为了使奥氏体不锈钢耐局部腐蚀性强,在不锈钢中添加适量的娃铜和镍,对改善耐应力腐蚀裂纹比较有效,因此可以选抒313315.80吧仰狐从腐蚀的观点来看,在泵和高压管上使用的不锈钢型号是没有区别的,对已经给定的高压状态,研究认为,选择双相不锈钢可以获取(obtain)较好的防腐效益(benefit)和较经济的价格。如使用3,处25,7用做海水,系统。
  4玉力容器村料选择和防腐措施绽上所述,托力容器的腐蚀受材料运行水质条件设备结构设计制造安装工艺操作等多种因素影响,所以保证压力容器足够的设计寿命和安全稳定运行,主要,决于以1几点4.1合理选材合理选材必浈绽考虑压力科器所处的介质温度及压力情况。基于不锈钢材料和环氧玻璃材质钢材料质条件,才能保证设计和使用寿命。尤其是腐蚀性强如果在水温较高的进水介质条件时还需考虑材料的热强度和热脆性。
  按照标准规定通常容器材料年腐蚀率为。5,以下是含格的,但是材钭耐局部腐蚀的能力,如上接第1.1奴涂层的干膜厚度薄。相同的干膜厚度该涂层寿命比普通高两倍以上,也就是说,在要求使用寿命相同的情况下,该材料的干膜厚度可以做到普通涂料造价不高。单位面积造价与普通油罐内壁防腐材料相当。
  综合以上情况,钛纳米聚合物涂料具有以下特点附着力好。涂料本身与金属面附着力很好,是涂料本身特点所决定的。因为当金属进行机械喷砂除锈时,所产生的微裂纹,由于涂料本身的细度,可以渗到微裂纹处进行修补,同时金属面所产生的粗糙度可以完全遮盖住。
  晶间腐蚀孔蚀应力腐蚀缝隙腐蚀氢损伤等要比此限度严格。
  4.2膜处现1力容器使用过程的维护工作如运行过程中由于膜面的污染必然要实施定期的化学清洗和反冲洗。化学清洗用药品的选择和冲洗流速的控制应该列入压力容器安全运行管理之列。
  1化学工业部化工机械研究院主编。腐蚀与防护手册化学工业出版社2杨武等。金属的局部(part)腐蚀化学工业出版社3李友清,王其远。环氧玻璃钢压力容器的疲劳性能分析膜科学与技术,2003年8月4蔡霞。浅析压力容器的腐蚀与防腐措施中国氯碱,2003年8月吴大诚,姚水毅,朱谱新等。集成化膜法水处理装置。
  王湛。膜分离技术基础0北京化学工业出版社时钓,袁权,高从楷。膜技术手册北京化学工业出版社印度拉奥等,姚淑芳译。不锈钢压力容器的生产和使用维张墓英。压力容器的应力腐蚀开裂及其安全技术措施山东化不沾水。该涂层憎水性极高,亲水角高达145,这是般涂料所达不到的,衣面光滑。不结垢,在涂层面水滴附着很少,可以避免或减少电化学腐蚀。
  抗渗透性强。比般特种防腐涂料抗渗能力强。
  抗腐蚀性高。在该条件下使用比般的防腐涂料耐腐蚀。
  耐温性好。耐温性能比同基树脂涂料高50,以上。
  耐水性好。长期使用防腐涂层不会反粘变脆。
  所以说该防腐涂层在储油罐内壁应用效果很好,优于般的讪罐内壁防腐材钭。