اخبار

۱. مقدمه
الکترولیزرها به عنوان یک قطعه حیاتی در صنعت شیمیایی، به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مواد شیمیایی، مستعد خوردگی هستند که این امر بر عملکرد، طول عمر و به ویژه ایمنی تولید تأثیر منفی می‌گذارد. بنابراین، اجرای اقدامات موثر ضد خوردگی ضروری است. در حال حاضر، برخی از شرکت‌ها از موادی مانند کامپوزیت‌های لاستیکی-پلاستیکی یا لاستیک بوتیل ولکانیزه شده برای محافظت استفاده می‌کنند، اما نتایج اغلب رضایت‌بخش نیست. اگرچه در ابتدا مؤثر است، اما عملکرد ضد خوردگی پس از 1-2 سال به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و منجر به آسیب شدید می‌شود. با توجه به عوامل فنی و اقتصادی، میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) انتخابی ایده‌آل برای مواد مقاوم در برابر خوردگی در الکترولیزرها است. علاوه بر داشتن خواص مکانیکی عالی،میلگرد GFRPهمچنین مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی فوق‌العاده‌ای را نشان می‌دهد و توجه گسترده‌ای را از سوی شرکت‌های صنعتی کلر-قلیا به خود جلب کرده است. به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد مقاوم در برابر خوردگی، این ماده به ویژه برای تجهیزاتی که در معرض محیط‌هایی مانند کلر، قلیاها، اسید هیدروکلریک، آب نمک و آب قرار دارند، مناسب است. این مقاله در درجه اول کاربرد میلگرد GFRP را با استفاده از الیاف شیشه به عنوان تقویت‌کننده و رزین اپوکسی به عنوان ماتریس، در الکترولیزرها معرفی می‌کند.

۲. تحلیل عوامل آسیب خوردگی در الکترولیزرها
جدا از اینکه خوردگی تحت تأثیر مواد، ساختار و تکنیک‌های ساخت خود الکترولیزکننده قرار می‌گیرد، در درجه اول از محیط‌های خورنده خارجی ناشی می‌شود. این محیط‌ها شامل گاز کلر مرطوب با دمای بالا، محلول کلرید سدیم با دمای بالا، مایع قلیایی حاوی کلر و بخار آب کلر اشباع با دمای بالا هستند. علاوه بر این، جریان‌های سرگردان ایجاد شده در طول فرآیند الکترولیز می‌توانند خوردگی را تسریع کنند. گاز کلر مرطوب با دمای بالا که در محفظه آند تولید می‌شود، مقدار قابل توجهی بخار آب حمل می‌کند. هیدرولیز گاز کلر، اسید هیدروکلریک بسیار خورنده و اسید هیپوکلرو اکسیدکننده قوی تولید می‌کند. تجزیه اسید هیپوکلرو، اکسیژن تازه آزاد می‌کند. این محیط‌ها از نظر شیمیایی بسیار فعال هستند و به جز تیتانیوم، اکثر مواد فلزی و غیرفلزی در این محیط دچار خوردگی شدید می‌شوند. کارخانه ما در ابتدا از پوسته‌های فولادی با روکش لاستیک سخت طبیعی برای محافظت در برابر خوردگی استفاده می‌کرد. محدوده مقاومت دمایی آن فقط 0 تا 80 درجه سانتیگراد بود که کمتر از دمای محیط خورنده است. علاوه بر این، لاستیک سخت طبیعی در برابر خوردگی اسید هیپوکلرو مقاوم نیست. این پوشش در محیط‌های بخار-مایع مستعد آسیب بود و منجر به سوراخ شدن خورنده پوسته فلزی می‌شد.

۳. کاربرد میلگرد GFRP در الکترولیزرها
۳.۱ ویژگی‌هایمیلگرد GFRP
میلگرد GFRP یک ماده کامپوزیت جدید است که با روش پالتروژن تولید می‌شود و در آن از الیاف شیشه به عنوان تقویت‌کننده و رزین اپوکسی به عنوان ماتریس استفاده می‌شود و پس از آن پخت در دمای بالا و عملیات سطحی ویژه انجام می‌شود. این ماده خواص مکانیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی برجسته‌ای ارائه می‌دهد، به ویژه در مقاومت در برابر محلول‌های اسیدی و قلیایی از اکثر محصولات الیافی بهتر عمل می‌کند. علاوه بر این، نارسانا و غیر رسانای حرارتی است، ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد و از خاصیت ارتجاعی و چقرمگی خوبی برخوردار است. ترکیب الیاف شیشه و رزین، مقاومت در برابر خوردگی آن را بیشتر می‌کند. دقیقاً همین خواص شیمیایی برجسته است که آن را به ماده‌ای ترجیحی برای محافظت در برابر خوردگی در الکترولیزها تبدیل می‌کند.

در داخل الکترولیز، میلگردهای GFRP به صورت موازی در دیواره‌های مخزن چیده شده‌اند و بتن رزین وینیل استر بین آنها ریخته می‌شود. پس از انجماد، این یک ساختار یکپارچه را تشکیل می‌دهد. این طراحی به طور قابل توجهی استحکام بدنه مخزن، مقاومت در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی و خواص عایق‌بندی را افزایش می‌دهد. همچنین فضای داخلی مخزن را افزایش می‌دهد، دفعات نگهداری را کاهش می‌دهد و عمر مفید را افزایش می‌دهد. این روش به ویژه برای فرآیندهای الکترولیز که نیاز به استحکام و عملکرد کششی بالا دارند، مناسب است.

۳.۳ مزایای استفاده از میلگرد GFRP در الکترولیزرها
محافظت در برابر خوردگی الکترولیزر سنتی اغلب از روش‌های بتن رزینی استفاده می‌کند. با این حال، مخازن بتنی سنگین هستند، دوره‌های عمل‌آوری طولانی دارند، منجر به راندمان پایین ساخت در محل می‌شوند و مستعد ایجاد حباب و سطوح ناهموار هستند. این امر می‌تواند منجر به نشت الکترولیت، خوردگی بدنه مخزن، اختلال در تولید، آلودگی محیط زیست و تحمیل هزینه‌های بالای نگهداری شود. استفاده از میلگرد GFRP به عنوان یک ماده ضد خوردگی به طور موثری بر این معایب غلبه می‌کند: بدنه مخزن سبک وزن است، ظرفیت تحمل بار بالایی دارد، مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد و خواص خمشی و کششی برتر دارد. همزمان، مزایایی مانند ظرفیت زیاد، عمر طولانی، حداقل نگهداری و سهولت در بلند کردن و حمل و نقل را ارائه می‌دهد.

۴. خلاصه
پایه اپوکسیمیلگرد GFRPاین ماده خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی عالی هر دو جزء را با هم ترکیب می‌کند. این ماده به طور گسترده برای حل مشکلات خوردگی در صنعت کلر-قلیا و در سازه‌های بتنی مانند تونل‌ها، پیاده‌روها و عرشه‌های پل به کار گرفته شده است. تجربه نشان داده است که استفاده از این ماده می‌تواند مقاومت در برابر خوردگی و عمر مفید الکترولیزرها را به طور قابل توجهی افزایش دهد و در نتیجه ایمنی تولید را بهبود بخشد. در صورتی که طراحی سازه منطقی باشد، انتخاب و نسبت مواد مناسب باشد و فرآیند ساخت و ساز استاندارد باشد، میلگرد GFRP می‌تواند عملکرد ضد خوردگی الکترولیزرها را تا حد زیادی افزایش دهد. در نتیجه، این فناوری چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای دارد و شایسته ترویج گسترده است.