vijesti

1. Uvod
Kao ključni dio opreme u kemijskoj industriji, elektrolizeri su skloni koroziji zbog dugotrajnog izlaganja kemijskim medijima, što negativno utječe na njihove performanse, vijek trajanja i posebno ugrožava sigurnost proizvodnje. Stoga je provedba učinkovitih mjera protiv korozije ključna. Trenutno neka poduzeća koriste materijale poput gumeno-plastičnih kompozita ili vulkanizirane butilne gume za zaštitu, ali rezultati su često nezadovoljavajući. Iako su u početku učinkovite, antikorozivne performanse značajno se smanjuju nakon 1-2 godine, što dovodi do ozbiljnih oštećenja. Uzimajući u obzir tehničke i ekonomske čimbenike, armatura od polimera ojačanog staklenim vlaknima (GFRP) idealan je izbor za materijale otporne na koroziju u elektrolizerima. Osim što posjeduje izvrsna mehanička svojstva,GFRP armaturatakođer pokazuje izvanrednu kemijsku otpornost na koroziju, što privlači široku pozornost poduzeća klor-alkalne industrije. Kao jedan od najčešće korištenih materijala otpornih na koroziju, posebno je prikladan za opremu izloženu medijima kao što su klor, lužine, klorovodična kiselina, slana otopina i voda. Ovaj članak prvenstveno predstavlja primjenu GFRP armature, koristeći staklena vlakna kao ojačanje i epoksidnu smolu kao matricu, u elektrolizatorima.

2. Analiza faktora oštećenja od korozije u elektrolizerima
Osim što je pod utjecajem materijala, strukture i tehnika konstrukcije elektrolizatora, korozija prvenstveno proizlazi iz vanjskih korozivnih medija. To uključuje visokotemperaturni vlažni plin klora, visokotemperaturnu otopinu natrijevog klorida, lužnatu tekućinu koja sadrži klor i visokotemperaturnu zasićenu vodenu paru klora. Nadalje, lutajuće struje nastale tijekom procesa elektrolize mogu ubrzati koroziju. Visokotemperaturni vlažni plin klora proizveden u anodnoj komori nosi značajnu količinu vodene pare. Hidroliza plina klora proizvodi visoko korozivnu klorovodičnu kiselinu i jako oksidirajuću hipokloridnu kiselinu. Razgradnja hipokloridne kiseline oslobađa nascentni kisik. Ovi mediji su kemijski vrlo aktivni i, osim titana, većina metalnih i nemetalnih materijala u ovom okruženju pati od jake korozije. Naš pogon je izvorno koristio čelične ljuske obložene prirodnom tvrdom gumom za zaštitu od korozije. Njezin raspon temperaturne otpornosti bio je samo 0–80 °C, što je niže od temperature okoline korozivnog okruženja. Štoviše, prirodna tvrda guma nije otporna na koroziju hipokloridnom kiselinom. Obloga je bila osjetljiva na oštećenja u okruženjima pare i tekućine, što je dovelo do korozivne perforacije metalne ljuske.

3. Primjena GFRP armature u elektrolizatorima
3.1 KarakteristikeGFRP armatura
GFRP armatura je novi kompozitni materijal proizveden pultruzijom, korištenjem staklenih vlakana kao armature i epoksidne smole kao matrice, nakon čega slijedi stvrdnjavanje na visokim temperaturama i posebna površinska obrada. Ovaj materijal nudi izvrsna mehanička svojstva i izvanrednu kemijsku otpornost na koroziju, posebno nadmašujući većinu vlaknastih proizvoda u otpornosti na kisele i lužnate otopine. Osim toga, nije vodljiv, nije toplinski vodljiv, ima nizak koeficijent toplinskog širenja te posjeduje dobru elastičnost i žilavost. Kombinacija staklenih vlakana i smole dodatno poboljšava njegovu otpornost na koroziju. Upravo ta istaknuta kemijska svojstva čine ga preferiranim materijalom za zaštitu od korozije u elektrolizatorima.

Unutar elektrolizatora, GFRP armatura je paralelno raspoređena unutar stijenki spremnika, a između njih se izlijeva beton od vinilesterske smole. Nakon skrućivanja, to tvori integralnu strukturu. Ovaj dizajn značajno poboljšava robusnost tijela spremnika, otpornost na koroziju uzrokovanu kiselinama i lužinama te izolacijska svojstva. Također povećava unutarnji prostor spremnika, smanjuje učestalost održavanja i produžuje vijek trajanja. Posebno je prikladan za procese elektrolize koji zahtijevaju visoku čvrstoću i vlačnu otpornost.

3.3 Prednosti korištenja GFRP armature u elektrolizatorima
Tradicionalna zaštita od korozije u elektrolizerima često koristi metode lijevanog betona. Međutim, betonski spremnici su teški, imaju duga razdoblja sušenja, rezultiraju niskom učinkovitošću gradnje na licu mjesta i skloni su stvaranju mjehurića i neravnim površinama. To može dovesti do curenja elektrolita, korozije tijela spremnika, poremećaja proizvodnje, zagađenja okoliša i visokih troškova održavanja. Korištenje GFRP armature kao antikorozivnog materijala učinkovito prevladava ove nedostatke: tijelo spremnika je lagano, ima visoku nosivost, izvrsnu otpornost na koroziju i vrhunska svojstva savijanja i vlačne čvrstoće. Istovremeno nudi prednosti poput velikog kapaciteta, dugog vijeka trajanja, minimalnog održavanja te jednostavnosti podizanja i transporta.

4. Sažetak
Na bazi epoksidaGFRP armaturakombinira izvrsna mehanička, fizikalna i kemijska svojstva obje komponente. Široko se primjenjuje za rješavanje problema korozije u kloralkalnoj industriji i u betonskim konstrukcijama poput tunela, kolnika i mostova. Praksa je pokazala da primjena ovog materijala može značajno poboljšati otpornost na koroziju i vijek trajanja elektrolizatora, čime se poboljšava sigurnost proizvodnje. Pod uvjetom da je konstrukcijski dizajn razuman, odabir materijala i proporcije odgovarajući te da je proces izgradnje standardiziran, GFRP armatura može uvelike poboljšati antikorozivne performanse elektrolizatora. Posljedično, ova tehnologija ima široke mogućnosti primjene i zaslužuje široku promociju.