尿素造粒塔的腐蚀机理与防腐

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1、一猎絮新，确．1编1．24．第8卷3、4期全面腐蚀控翩尿素造粒塔的腐蚀机理与防腐(兰化化肥厂)穗。岁；尿素的分子式为CO(NH。)。，总含N量混凝土的极限强度，使保护层从钢簏向外形成46，目前是含氮量最高的固体肥料。尿素造裂缝．这些裂缝为扩大腐蚀创造了条件，使腐粒塔是化肥生产的关键设备，我国最早的尿素蚀速度成倍增加，导致钢簏混凝土破坏，这就造粒塔1965年建于泸州天然气化工厂，目前是所谓的顺簏腐蚀。我厂尿素造粒塔由于开全国已投用的造粒塔有上百座。我厂有一座尿始防腐手段不力，使用六年后，八根800X素造粒塔，建于1976年，(

2、另有两座硝胺造粒800mm支柱，共128根tp24主配簏有69根塔，其腐蚀机理与防腐方法与尿素造粒塔类外露，其中外露最长达1．5m，有3l根因腐蚀似)，井于近期将为30万吨合成氨新建一台大使最小外径小于18ram．型造粒塔。尿素溶液对造粒塔的腐蚀是十分严2、混凝土的碳化腐蚀重的，因此对尿素造粒塔的腐蚀机理和防腐进混凝土受到机械破坏及顺簏腐蚀膨胀压行研究和探讨很有必要。力破坏是明显的，但天长日久其内在化学变化引起的失效则是不易觉察的，它象无烟的火一、尿素造粒塔的腐蚀机理灾，每时每刻都在燃烧着。由于自然界到处都有C，CO又是尿素

3、合成原料气，经测定塔要想搞好造粒塔的防腐蚀工作，必须首先内CO：浓度比自然状态高出lO一15倍。CO。弄清造粒塔的腐蚀机理。造粒塔是典型的钢簏与水泥中的Ca(OH)作用生成CaCO，和混凝土结构、除具有一般建筑材料的腐蚀特点H。0，Ht0析出引起混凝土收缩，轻则产生附外，还有尿素溶液的特殊腐蚀和CO及NH，加内应力，重则使混凝土形成微小裂缝，降低的气相腐蚀等。现就其腐蚀机理简单探讨如混凝土强度并使其破坏加剧。当Ca(OH)减下。少到一定程度时，混凝土的PH值下降，当达1、顺筋腐蚀到临界值(PH<9．8)时，钢簏就开始从内部腐

4、由于钢筋被混凝土所包裹，因此混凝土的蚀。化学物理性能对锕簏腐蚀与否起着决定作用。混凝土的碳化速度据有关资料介绍，其近根据金属的化学腐蚀理论可知，铁在FH<4似公式为：时为折H。过程，腐蚀速度很快，当PH值为X一&5—10时腐蚀速度几乎为定值，PH>l2时在式中x一混凝土碳化深度(ram)，a～混常温下腐蚀基本停止。硅酸盐水泥硬化后，呈凝土碳化速度系数，t一碳化时间(年)。碱性，且PH>12，因此这就是钢筋在完好的在一般大气中a取3．5—4，因造粒塔内水泥中不被腐蚀的原因。C的浓度高出自然界lO—l5倍，因此其碳混凝土若遭到破

5、坏，无论是机械损坏还是化速度也相应大lO—l5倍。腐蚀破坏，对钢筋都会失去保护作甩水、氧气为了探讨尿素塔防腐措施的依据，逛必须和其它化学介质渗入造成锈蚀。铁锈的主要成对混凝土的密实度进行研究。混凝土的密实度份是(0H)，、Fe：O；等化合物、锈蚀的体积主要由水灰比来决定。从理论上讲水与水泥重为原金属体积的3—4倍。由于铁锈的膨胀对量之比0．2一O．25；1就可以了，但实际施工混凝土保护层有着巨大的辐射压力，远远超过中往往大于此数字，多余的水均匀分布在水泥第8卷3、g期全面腐蚀控制·25·石中，凝结干燥后则形成毛细孔隙。建筑手

6、册严格控制水灰比，使用混凝土密实剂，提中常用的混凝土密实度(孔隙率的倒数)公式高构筑物内在质量是常用的防腐方法。水灰比也能反映出混凝土孔隙多少因素之所在。是建筑工艺上的一项重要指标，在同样条件s=卜0．02一面W-C[3下水灰比控制合适，密实度可提高1O以上。混凝土掺密实剂在国外早有使用，73年我国式中：s一混凝土密实度；引进的十三套大化肥中多数采用了此法。所谓0．O2一普通水泥含气量，w一混凝土的用密实剂是一种活性阴离子和非电离的表面活水量(kg／m)，c一混凝土的用水泥量(kg／化剂的混合物。使用密实荆可减少孔隙率m)，

7、理论化合用水与水泥的比例。5o以上，还可提高表面光洁度，但已投产的从式中可以看出，w越大，则S越小，倘尿素塔则无法使用。近年来国内已对新型密实若W—cl~=o，其密实度可达98。剂组织开发生产，并在广氨、泸天化二期工程3、尿素溶液的特殊腐蚀中应用。固体尿素对混凝土不腐蚀，但尿素极易溶3塔内衬金属板，这无疑是一种好办法，于水。常温下．尿素在水中的溶解度为51．衬板多为铝合金板和耐尿素的不锈钢板，国内8，尿素颗粒和其粉尘在遇到潮气、冷凝水、多为半衬或局部衬，如兰化、北京化工实验厂冲洗水等时，就会形成尿素溶液，对微孔材料等，但造价

8、高，施工和维修困难。也有衬耐酸瓷例如混凝土，粘土砖等有很强的渗透性。由于砖的，园工序繁杂，故采用的不多生产过程中造粒塔内外温差达120℃以上，形玻璃钢和涂刷涂料，国内外均大量采用。成温压差，更有利于尿液向混凝土深处渗透，常用的玻璃钢为环氧和氯磺化聚乙烯等，涂斟尿液渗到混凝土的孔隙以后，在短