I. ФОН КОРРОЗИИ В ПАПЕРОВЫХ ЗАВОДАХ

Бумага — это важный материал в современной жизни, который необходим как для повседневного использования, так и для производства. Это не только культурный товар, но и важный производственный материал. Бумажная промышленность — важный сектор национальной экономики и традиционная отрасль переработки.

В китайской бумажной промышленности многие заводы используют щелочной метод варки, а основными химическими сырьем являются каустическая сода, жидкий хлор и алюминиевый сульфат. Управление оборудованием на бумажных фабриках невозможно без работы по защите от коррозии, которая является важной задачей.

Как известно, проблема коррозии является важной в промышленном производстве. В отечественной промышленности экономические потери, вызванные коррозией оборудования, уже превысили 10 миллиардов юаней. В химической промышленности это стало серьёзной проблемой. Последствия коррозии оборудования варьируются от мелких проблем, таких как утечки, загрязнение окружающей среды, потери энергии, ухудшение качества и увеличение расходов, до серьёзных последствий, таких как угроза личной безопасности, остановка производства и сокращение прибыли.

Обеспечение защиты оборудования от коррозии стало важнейшей задачей.

Ссылочные стандарты

Соответствующие действующие национальные стандарты, обязательные положения стандартов и другие;

"Нормы строительства для антикоррозионной защиты в проектных и приемочных работах" (GB50212-2002)

"Стандарт для уровня коррозии поверхности и уровня удаления ржавчины перед нанесением покрытия" (GB8923-1988)

"Правила безопасности для покрасочных работ, правила управления безопасностью" (GB6514-1995)

"Требования к качеству антикоррозионных покрытий" (GB6514-1991)

"Правила безопасности покрасочных работ, безопасность покрасочных процессов и вентиляция с очисткой воздуха" (DJ/T6931-1999)

"Нормы выполнения и приемки антикоррозионных работ на промышленном оборудовании и трубопроводах" (HGJ229-91)

"Правила безопасности для покрасочных работ, безопасность процессов предварительной обработки поверхности" (GB7692-87)

"Нормы шума на строительных площадках" (GB12523-90)

ISO9001 Документы системы управления качеством

ISO14001 Документы системы экологического менеджмента

GB/T28001 Документы системы управления охраной труда и безопасностью

1. Основания для проектирования

Условия окружающей среды: Уровень коррозионного воздействия на строительные стальные конструкции под длительным воздействием атмосферных условий можно определить согласно таблице 1.

Анализ факторов коррозии в бумажных резервуарах

В бумажных резервуарах находится смесь бумаги, кислоты, щелочи и отбеливателя. Температура обычно колеблется от 70 до 80 градусов, что ускоряет коррозию среды на основании резервуара. На основе этого анализа коррозии, требования к защите от коррозии для таких резервуаров должны включать: стойкость к кислотам, щелочам, хорошая термостойкость, а также устойчивость к ударам, износу и проникновению.

Принципы выбора тяжелых защитных покрытий для бумажных резервуаров

1. Использование эпоксидного грунта с герметизацией: это покрытие обладает высокой проникающей способностью, отличными герметизирующими свойствами, хорошей адгезией к основанию, стойкостью к щелочам и водостойкостью, а также совместимостью с промежуточными и верхними слоями покрытия.

2. Использование эпоксидной песчаной штукатурки для промежуточного слоя: такое покрытие обладает достаточной толщиной, отличной износостойкостью, сопротивлением ударным нагрузкам, антискользящими и антипылящими свойствами, а также стойкостью к щелочам и другим химическим веществам.

3. Использование эпоксидного покрытия с добавлением стекловолокнистых чешуек для тяжелой защиты от коррозии:

1) Отличные экранирующие свойства и высокая коррозионная стойкость. В качестве основного связующего вещества используется эпоксидная смола, а стекловолоконные чешуйки служат как наполнители, образуя после отверждения защитный слой с «рыбьими чешуйками» и молекулярную сетку, которая обладает исключительной стойкостью к коррозии, водоотталкивающей способностью, проницаемостью, стойкостью к кислотам, щелочам, солям, маслам, растворителям и ударным нагрузкам.

2) Толстый слой, легкая загрязнённость, позволяет экономить на количестве слоев и сокращать время выполнения работы, что снижает стоимость проекта. Из-за высокого содержания твердых веществ в покрытии минимальное испарение растворителей, что снижает загрязнение окружающей среды.

3) Удобство в использовании, отверждается при обычной температуре, простота в применении, не ограничено условиями окружающей среды, можно готовить по мере необходимости и использовать стандартные методы нанесения.

Таблица 1: Использование графеновой краски в бумажных резервуарах

И. КОРРОЗИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛОЙ БУМАГИ

В процессе производства бумаги оборудование часто контактирует с кислотами, щелочами, солями, коррозионными газами и микроорганизмами, вызывающими коррозию, что приводит к повреждениям оборудования. Это негативно влияет на производство, например, увеличивает потребление сырья, ухудшает условия работы и может привести к поломке оборудования раньше, чем истечет его срок службы, что требует преждевременной замены. Это существенно увеличивает затраты в бумажной промышленности и сильно влияет на экономическую эффективность предприятия. Поэтому исследование причин коррозии и поиск эффективных решений, а также защита от коррозии имеют большое значение для отрасли.

Причины коррозии можно разделить на два основных типа: химические и микробиологические.

1) Химические причины: Вода, используемая в производстве бумаги, часто содержит остатки химических добавок, что превращает её в электролитный раствор, и из-за электрохимической реакции происходит коррозия металлической поверхности оборудования.

2) Микробиологические причины: Микроорганизмы могут присутствовать в сырье и в производственной среде. В производственных системах бумаги коррозию оборудования могут вызывать такие микроорганизмы, как сульфатредуцирующие бактерии, железобактерии и серобактерии. Эти бактерии выделяют органические и неорганические кислоты, что способствует образованию осадков из волокон, наполнителей или неорганических солей на поверхности оборудования. Под этими отложениями металлическая поверхность оборудования становится катодом, что вызывает коррозию.

Таблица 1: Применение технологии графеновых покрытий на оборудовании для производства бумаги

А. План защиты от коррозии для бумагоделательных машин

Оборудование на производственной линии бумагоделательной машины имеет длинный процесс, сложные спецификации и множество систем. В этом процессе поломка любого отдельного устройства или компонента приведет к полному останову производства, что нанесет экономический ущерб компании. Поэтому регулярное обслуживание и ремонт оборудования являются основными условиями для нормальной работы бумажной фабрики, а также важной частью работы по управлению обслуживанием оборудования.

Основные причины механических неисправностей оборудования бумагоделательных машин:

1) Износ, вызванный главным образом длительным контактом с медной сеткой, целлюлозой, тканями или компонентами, которые подвержены износу, такими как дробилки, насосы для целлюлозы, панели вакуумных коробок, пескосъемники, ролики для прессования, ролики для отжима и т. д. Другой причиной является частое движение компонентов друг относительно друга, например, головки подачи пара, вакуумные валы, скребки, воздушные цилиндры и вакуумные насосы.

2) Смазка, поскольку механическое вращение связано непосредственно с подшипниками, на бумагоделательной машине имеется большое количество валов различных типов и размеров, а также сотни подшипников разных моделей, поэтому управление смазкой является чрезвычайно важным. Особенно, когда на машину влияет вода, большая нагрузка и высокая температура, смазочное масло может испаряться, теряться или стареть, что приведет к разрушению смазки и повреждению подшипников и валов. Поэтому регулярная проверка смазки необходима.

3) Усталость, машины, работающие при больших нагрузках и непрерывном режиме, могут быть подвержены разрушению из-за усталости. На бумагоделательной машине некоторые части ограничены конструкцией механизма и принципом работы, и компоненты не могут иметь высокую прочность по проекту, чтобы избежать повреждений. Для решения этой проблемы можно использовать меры по ремонту и техническим усовершенствованиям.

I. Анализ механизма коррозии стальной конструкции котла

Котел является необходимым оборудованием для производства на бумажной фабрике. В процессе эксплуатации и при простое котел подвергается коррозии. Процесс коррозии происходит медленно и на начальной стадии не проявляется явно, не угрожая непосредственно безопасности котла, что часто не вызывает беспокойства. Однако, как только коррозия начинается, она непосредственно влияет на безопасную работу котла, и в случае серьезных повреждений может привести к его остановке, что вызывает значительные экономические потери.

Во время простоя котел может подвергаться различным формам коррозии. Основные условия для коррозии — это вода и кислород. После простоя котла внешняя воздуховая масса проникает в систему котла, а водяная пленка на металлической поверхности котла, вступая в реакцию с кислородом воздуха, создает кислородный раствор, что вызывает растворенно-кислородную коррозию. Скорость коррозии в этом случае в 10 раз выше, чем при эксплуатации котла, а остаточные отложения известкового налета усугубляют процесс. В котле, заполненном водой, вода, являясь полярным электролитом, превращает атомы железа в положительно заряженные ионы железа, что является видом электрохимической коррозии.

Постепенное исчезновение атомов железа ведет к образованию все больших ям, что нарушает стабильность всей конструкции котла. Коррозия может возникать в любой части котла, распределение которой не поддается прогнозированию. Образующиеся в процессе коррозии продукты коррозии накапливаются на поверхности котла, образуя видимые следы. Из-за различий в условиях кислорода, эти продукты могут включать FeO, Fe2O3, Fe3O4.

Таблица 1: Использование графеновых покрытий для стальной конструкции котла