酸洗車間的腐蝕與防護

1 技術(shù)措施

1.1 設(shè)置酸霧處理系統(tǒng)

首先，在酸洗機組設(shè)置二級酸霧處理系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，凈化效果好。在酸洗過程中，酸洗槽、酸循環(huán)罐、漂洗槽內(nèi)產(chǎn)生大量的鹽酸酸霧，由于酸洗槽、酸循環(huán)罐產(chǎn)生的酸霧含酸濃度高而漂洗槽產(chǎn)生的酸霧含酸濃度低，為了避免將洗滌塔規(guī)模做的很大，所以高濃度的酸霧預(yù)先經(jīng)過預(yù)處理裝置進行第一級凈化，將酸霧含酸濃度降低，然后再和漂洗槽產(chǎn)生的低濃度酸霧匯合進入酸霧洗滌塔中進行第二級凈化，這樣設(shè)計的好處在于可以使酸霧處理系統(tǒng)整體投資顯著降低，并且預(yù)處理產(chǎn)生的含酸濃度較高的酸液可以返回酸循環(huán)罐中繼續(xù)使用，節(jié)省酸液。酸霧洗滌塔噴淋用水采用機組漂洗槽的漂洗水，如果酸霧洗滌塔中水的電導(dǎo)率高于設(shè)定值，就通過補充脫鹽水來降低電導(dǎo)率，保證酸霧的清洗效果。洗滌塔中間采用填料層來增加酸霧的吸收面積，而且酸霧洗滌塔本身也采用兩級噴淋來清洗酸霧，經(jīng)過噴淋凈化后的酸霧通過酸霧風(fēng)機經(jīng)煙囪排到大氣中。凈化后氣體含酸濃度≤ 20 mg/Nm³，遠優(yōu)于GB 16297-1996 大氣污染物綜合排放標準。酸霧處理流程圖如圖1。

1.2 設(shè)置廠房通風(fēng)器

理想情況下，酸洗槽內(nèi)部保持微負壓，所有酸霧均由酸霧處理系統(tǒng)處理后排放到大氣中。但是在長期的使用中，由于槽蓋變形，槽蓋、擠干輥等處的橡膠密封墊老化，抽風(fēng)系統(tǒng)管道損壞等原因，酸洗槽內(nèi)部不能時刻保持負壓造成酸霧輕微外泄。為避免外泄的酸霧腐蝕廠房和機電設(shè)備，在酸洗槽的上方車間屋脊處設(shè)置縱向電動開啟橢圓形成品自然通風(fēng)器，將酸霧排出車間，見圖2。另外，在酸槽檢修維護時，槽蓋打開后也會有大量酸霧溢出，這時也可通過開啟通風(fēng)器將酸霧排出車間，防止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 考慮廠房防護

廠房防護主要有：1）廠房鋼結(jié)構(gòu)防護；2）廠房墻皮、屋面防護；3）設(shè)備基礎(chǔ)防護三種。

第一種，廠房鋼結(jié)構(gòu)防護。目前新建的酸洗車間主要為鋼結(jié)構(gòu)型式，由于車間內(nèi)有酸霧逸出，使空氣中含有少量的腐蝕氣體的分子和離子。金屬表面相對濕度大，當溫度降低時廠房鋼結(jié)構(gòu)表面結(jié)露形成潮濕水膜，水膜吸收酸性雜質(zhì)形成一個個微電池，在電化學(xué)作用下加速了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。在氣相腐蝕條件下鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕常采用涂漆處理的方法。做法如下：鋼結(jié)構(gòu)表面噴砂除銹后，涂環(huán)氧富鋅底漆1層50ìm，環(huán)氧云鐵中間漆2層130 ìm，環(huán)氧面漆2層50 ìm。一共涂覆5層，涂層總厚度230ìm ，基本做到密實無孔，阻止水汽及酸霧的滲透，起到較好的防腐作用。

第二種，廠房墻皮、屋面防護。廠房墻面、屋面均采用防酸彩色涂層壓型鋼板，基板使用耐腐蝕性能好的高強度熱鍍鋅鋼板，雙面鋅層重量不小于275 g/m²，因彩涂板本身就有良好的防腐性能無需再做特殊處理。

第三種，混凝土設(shè)備基礎(chǔ)防護。因酸洗車間相對濕度較大，所以車間內(nèi)混凝土的碳化收縮比較大，酸霧和二氧化碳滲入混凝土的微孔中，很容易使混凝土表面pH值下降，生成碳酸鈣，當混凝土空隙中的pH值下降至9時，其表面即被碳化，又因為混凝土是多孔體，酸霧及二氧化碳可沿著空隙向里侵入，碳化層逐漸向里擴展，當擴展到鋼筋表面時鋼筋表面的鈍化膜被破壞，鋼筋開始銹蝕。

混凝土中的鋼筋由于碳化破壞引起兩種現(xiàn)象：一是先裂后腐蝕，即混凝土板面的微孔吸附了空氣中的水分子及酸霧等，引起混凝土結(jié)晶腐蝕而開裂，從而使鋼筋銹蝕；二是先腐蝕后開裂，最初混凝土表面看不出腐蝕痕跡，混凝土被碳化時，其內(nèi)部鋼筋由于鈍化膜被破壞，鋼筋先銹蝕，層層疏松膨脹的鐵銹使混凝土脹裂。

針對混凝土基礎(chǔ)的腐蝕機理，對于積酸腐蝕，鋼筋混凝土設(shè)備基礎(chǔ)采用兩種防腐措施：對酸槽下方、酸循環(huán)區(qū)、酸溝、集水坑等可能接觸到高濃度酸液的區(qū)域采用結(jié)構(gòu)面層+二布三油環(huán)氧樹脂玻璃鋼隔離層 + 呋喃樹脂+ 花崗巖（見圖3）。對普通介質(zhì)溝、基礎(chǔ)側(cè)壁、酸泵基礎(chǔ)等接觸低濃度酸液的區(qū)域采用結(jié)構(gòu)面層+二布三油環(huán)氧樹脂玻璃鋼隔離層+呋喃樹脂（見圖4），這兩種防腐措施組合使用既保證了防腐的效果又經(jīng)濟合理避免浪費。

2 結(jié)論

酸洗車間的腐蝕防護問題是一個綜合工程，由于酸洗工藝的特殊性，無法從根本上避免鹽酸腐蝕的問題，但通過在酸洗機組設(shè)置酸霧處理系統(tǒng)，在廠房增設(shè)天窗通風(fēng)，考慮廠房鋼結(jié)構(gòu)以及設(shè)備基礎(chǔ)的防腐設(shè)計，可以使腐蝕現(xiàn)象降低到可控的范圍。