玻璃钢在氯碱工业电解槽盖上的应用
氯碱行业是腐蚀性很强的行业，制造其设备所用材料要耐烧碱、氨水、盐酸、反洗盐水、次氯酸钠等腐蚀性介质的腐蚀。正确选择耐其腐蚀材料上控制腐蚀、延长使用寿命先决条件，同时也是一项艰巨任务，我公司对历年来为氯碱行业所制作的设备进行分析总结，了解生产工艺和介质对设备的要求，通过对树脂种类和牌号的选择，加上适宜成型工艺，本着适用、经济的原则，为客户生产出耐腐蚀的玻璃钢及PVC-FRP复合材料制品。
一、 氯碱行业生产装置中的玻璃钢的应用
1、 盐水精制工段：
原盐溶解后的粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+等杂质不能直接用于电解槽，并且控制精制玻璃钢设备Ca2+、Mg2+、Fe3+离子的析出控制其含量。
所有玻璃钢设备的制造就针对其控制要求，在制造过程中内衬防腐层采用双衬、聚酯纤维制作增强材料，低Ca2+、Mg2+树脂作机体材料进行增强玻璃钢制品，一般采用树脂类型为乙烯基酯。
2、 电解工段
盐水电解由于存在着氯化钠的溶液，湿氯、氨水以及淡盐水、次氯酸等腐蚀性介质，对生产装置中的设备、管路的材质选择提出了高要求。
在此工段所采用的玻璃钢设备有：氯碱气水封槽、捕集器、氯水储槽，氯碱气洗涤塔、水雾分离器、高纯盐酸贮槽、盐酸贮槽等，除分离器采用PVC/FRP结构，其他可采用FRP结构。
3、 氯碱气体处理工段
氯碱气体处理的工艺流程大致包括氯碱气体冷却，干燥脱水，净化和压缩输送几个部分，其主要的腐蚀性介质为湿氯碱气体、氨水和稀硫酸，在此工段中玻璃钢设备有：脱氯塔、填料干燥塔、氯碱气吸收塔（也称泡罩干燥塔）等，一般采用PVC/FRP结构。
4、 氯碱气体及废水处理工段：
电解工程开停车时产生的低纯度氯碱气体以及事故处理氯碱气体及各工序产生的废氯碱气体、盐酸气体等均在此工段处理，采用低浓度碱吸收，生成次氯酸钠溶液，此溶液在不稳定时腐蚀性极强，原来一般采用PVC作内衬层，FRP作加强层的结构型式，我厂采用进口乙烯基酯树脂采用全FRP结构。
针对以上玻璃钢产品在氯碱行业中的应用，我公司对每种设备的选材、设计、制造、检验等各工序严格按照ISO9001质量体系的质量控制标准，从原材料进厂检验、产品设计、生产制造、质量检验、售后服务等各控制程序严格要求，生产出符合用户使用要求和质量要求的高质量产品。
一、玻璃钢电解槽结构设计及选材
1.1 结构设计
在大多数手糊玻璃钢制作工艺中，常分三层实施，即胶衣层、增强层和外表层。这种结构的玻璃钢制品在投入使用后，使用寿命不长，表现为：耐腐蚀的玻璃钢管道或设备在酸、碱、盐等液体介质及腐蚀性气体介质中，使用一段时间（少则数周或数月，长则1～2年），玻璃钢表面便出现“冒汗”现象，继而出现腐蚀液体、气体渗漏，严重的出现玻璃钢分层破坏。究其原因，主要是：①玻璃纤维存在细微的缺陷以及玻璃纤维的构成物在外界条件下析出，发生纤维自身的劣化;②树脂的选择不当;③树脂与玻璃纤维间的粘结不佳；④树脂与纤维在材质上存在性能差异；⑤施工不良。从影响玻璃钢的抗渗透性因素分析可知，提高玻璃钢中树脂含量是改善抗渗透性的主要措施。因此，在设计玻璃钢电解槽盖的结构时，采用富树脂层的思想，其结构为表面防腐蚀层、中间防腐蚀层、增强层和外表层。
(1)表面防腐蚀层：厚度为0．8mm，采用表面毡增强，其含胶量90%以上。制品表面光滑，且树脂含量高，耐老化和耐腐蚀性能好。
(2)中间防腐蚀层：厚度为6～8mm，采用短切纤维毡增强，其含胶量达80%～90%，后再铺衬一层表面毡，确保制品防渗性。
(3)增强层：厚度依设计而定，采用0．2～0.4mm中碱玻纤布增强， 其含胶量45％左右。
(4)外表层：涂刷耐腐蚀树脂清漆两遍。
1.2 材料选择
用来制作玻璃钢电解槽盖的增强材料要求易于浸透树脂，铺覆形变性好， 气泡易于排除；树脂要求在室温常压下固化成型，固化时不生成低分子物，配成的胶液粘度适宜。所有材料均应符合HGJ229-91标准，同时具有出厂合格证。
二、 乙烯基酯树脂及其玻璃钢性能
乙烯基酯树脂是80年的耐腐蚀树脂， MFE-3牌号乙烯基酯树脂具有以下特点：
(1）具有较好的韧性和防渗漏密封性能；
(2)具有良好的固化性能，可在室温迅速固化，固化过程无挥发物逸出；
(3)耐温性能好，可在100℃以下长期使用；
(4)具有优良的耐腐蚀性，在溶解度参数为19～21的多数溶剂中稳定(如四氯化碳、苯等)。
该树脂制备的玻璃钢材料的力学性能如下：拉伸强度280MPa，弯曲强度380MPa，冲击强度15MPa。
三、 施工方法
3.1 施工方法
(1)模具设计及处理
合理设计、选用模具是保证产品质量和降低成本的关键之一，设计和选用模具时要求：①要满足制品的要求，如不变形、精度、外观尺寸等；②应具有足够的刚度，以保证树脂在施工及固化过程中不变形；③不受树脂及辅助剂的浸蚀；④便于成型，易于脱模。根据电解盖形状和尺寸，设计选用组合的木模，衬贴0.2mm玻璃布两层，固化后修整，再刷清漆两遍。木模按图组装后，用腻子刮满缝隙，然后均匀涂刷脱模剂或铺0.04mm聚酯薄膜，不得起皱和有气泡存在。
(2)胶液配制
胶液配制应做小样试验，并考虑环境温度和促进剂用量的关系，保证适合操作的胶凝时间为40～60min。胶液配方见表1。
(3)玻璃纤维布的裁剪
选用中碱玻璃纤维方格布，在剪裁时要注意以下几点：①布的裁剪按制品的形状、尺寸直接进行，铺放时，玻璃布要留有50mm左右搭接余量；②在不影响制品要求的前提下，应尽量减少布的开剪口，并使每层的剪开部位在铺覆时错开；③裁剪时，布要铺平，剪裁后如不马上使用，要用塑料袋包好，或放入干燥箱内保存。
(4)铺覆成型
先在模具表面均匀涂刷2遍树脂，开始凝胶时，铺贴表面毡，表面毡铺贴要平整，不得出现起皱和气泡，搭接处重叠 30～50mm；表面毡贴至设计厚度后，衬贴短切毡和表面毡一层。施工完毕，自然固化4～8h，修饰打磨，然后再衬贴0.2mm和0．4mm方格布，达厚度时将吊耳预埋固定，然后继续衬贴方格布至设计厚度。在施工操作过程中，应采用毛刷点刷的办法，以刷子掀压树脂胶液，使其浸透玻璃布或表面毡及短切纤维毡，使之紧密贴合。在驱赶气泡时，要从布的一端向另一端有序地排除，或从布的中间向四周排除，以防止牵动已铺好的布或引起皱褶。
(5)固化、脱模、后处理
制品糊制完毕后，一般室温下放置2天左右再脱 模，脱模时间以固化到脱模后不致于变形为宜，脱模后再在室温下自然固化2 天左右，然后置于烘房内加热进行后处理。
(6)表面修饰、检验
打磨、修饰制品表面毛刺、滴挂等缺陷，然后均匀涂刷两遍树脂，置于室温下干燥养护一周，即可投入使用。
3.2 施工注意事项
(1)施工时环境温度不低于15℃，空气相对温度不大于80％；
(2)引发剂在使用前充分搅匀，不得和促进剂直接混合，以免引起爆炸；
(3)现场应通风良好，施工人员应穿戴整齐劳动保护用品；
(4)现场严禁烟火，所有边角、废料，只能作为工业垃圾处理，不准焚烧。 |
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