一、造紙廠的腐蝕背景

紙是現(xiàn)代社會人類生活與生產(chǎn)不可缺少的物資，它不僅是文化生活用品，而且是生產(chǎn)資料，造紙工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，又是傳統(tǒng)的加工工業(yè)。

我國造紙工業(yè)中很多用堿法制漿，主要化工原料是燒堿、液氯、硫酸鋁等。紙漿造紙廠的設(shè)備管理離不開防腐這一重要工作。

眾所周知，防腐問題是工業(yè)生產(chǎn)中的重大課題。國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中，因設(shè)備腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失已超過100億元。在化工行業(yè)，已成為一個重大問題。設(shè)備腐蝕，輕的跑冒滴漏、污染環(huán)境、浪費能源、影響質(zhì)量、增加費用，重的危及人身安全、停機(jī)停工、減少利潤。

制造廠設(shè)備做好防腐工作已是重中之重。

一、引用標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文等；

《建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》 （GB50212-2002）

《涂裝前鋼材表面腐蝕等級和除銹等級標(biāo)準(zhǔn)》 （GB8923-1988）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程、安全管理規(guī)則》 （GB6514-1995）

《防腐蝕涂料的質(zhì)量要求》 （GB6514-1991）

《涂料作業(yè)安全規(guī)程、油漆工藝安全及其通風(fēng)凈化》 （DJ/T6931-1999）

《工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》 （HGJ229-91）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂裝前處理工藝安全》 （GB7692-87）

《建筑施工場界噪聲限值》 （GB12523-90）

ISO9001質(zhì)量管理體系文件

ISO14001環(huán)境管理體系文件

GB/T28001職業(yè)健康和安全管理體系文件

一、設(shè)計依據(jù)

環(huán)境條件:大氣環(huán)境對建筑鋼結(jié)構(gòu)長期作用下的腐蝕性等級可按表 1 確定。

紙漿池腐蝕因素分析

紙漿池內(nèi)是紙漿、酸、堿和漂白劑等的混合液。漿波常期溫度在70~80度，高溫加速了酸堿腐蝕介質(zhì)對漿池基面的腐蝕，基于此腐蝕分析，故紙漿池防腐要求應(yīng)滿足：耐酸、耐堿、耐溫性好，并具有耐沖擊、耐磨、防滲性能。

紙漿池重防腐涂料選擇原則

1、選用環(huán)氧地坪封閉底漆：該涂料滲透性強(qiáng)，封閉性能優(yōu)異，對基底具有優(yōu)異的附著力，涂層耐堿防水性能優(yōu)異，與中涂漆和面漆配套性好；

2、選用環(huán)氧砂漿耐酸堿中涂漆：該種涂料施工后具有一定厚度，其耐磨、耐壓抗沖擊、防滑、防塵、耐堿性、耐其它化學(xué)介質(zhì)腐蝕性均優(yōu)；

3、選用耐酸堿環(huán)氧玻璃鱗片重防腐涂料：

1）屏蔽作用好，防腐性能優(yōu)。采用防腐性能極優(yōu)的環(huán)氧樹脂作為主要成膜物質(zhì)，用玻璃鱗片作為骨料,固化后形成的涂膜既有“魚鱗”片狀的屏蔽層,同時又形成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防腐層，其耐蝕性、抗水滲透性、透氣性極佳，耐酸性、耐堿性、耐鹽性，耐油性、耐溶劑性、抗沖擊性均十分優(yōu)異；

2）成膜厚，污染輕，可以節(jié)省施工道數(shù)，縮短工程周期，經(jīng)濟(jì)效益顯，降低工程造價，由于固體含量高，涂料的溶劑揮發(fā)少，環(huán)境污染輕；

3）使用方便，常溫固化，施工工藝簡單，不受場地環(huán)境的限，只須使用時隨配隨用即可，采用通用的施工方法，常溫就可固化成膜。

表1：紙漿池采用石墨烯油漆技術(shù)

一、制漿設(shè)備腐蝕

在制漿造紙生產(chǎn)過程中，設(shè)備常與酸、堿、鹽、腐蝕性氣體等腐蝕性介質(zhì)或具有腐蝕作用的微生物接觸，設(shè)備因此受到腐蝕作用的破壞，給生產(chǎn)帶來很多不利影響，如原料消耗增加、生產(chǎn)環(huán)境惡化等，嚴(yán)重時可導(dǎo)致設(shè)備在達(dá)到預(yù)期使用壽命之前就無法使用，不得不提前更新，這些都會大大增加造紙工業(yè)的成本，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究生產(chǎn)過程中腐蝕產(chǎn)生的原因并尋求有效的解決辦法，做好防腐工作，在制漿造紙工業(yè)中有著非常重要的意義。

腐蝕產(chǎn)生的原因由于造紙工業(yè)生產(chǎn)的特點，設(shè)備腐蝕的主要原因有兩個：化學(xué)原因和微生物原因。

1）化學(xué)原因引起的腐蝕：造紙工業(yè)生產(chǎn)所用的水中往往含有多種殘留的造紙化學(xué)助劑，可以看成是電解質(zhì)溶液，金屬設(shè)備表面由于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕。

2）微生物原因引起的腐蝕微生物可以伴隨造紙原料及生產(chǎn)環(huán)境生存。在造紙生產(chǎn)系統(tǒng)中,對設(shè)備可造成腐蝕的微生物,常見的有硫酸鹽還原菌、絲狀鐵菌及硫菌等。這些細(xì)菌新陳代謝產(chǎn)生含有有機(jī)酸和無機(jī)酸的分泌物,這些分泌物促使纖維、填料或無機(jī)鹽沉積在設(shè)備表面,沉積物下面的設(shè)備金屬表面由于缺氧而成為陰極,形成濃差電池,腐蝕作用開始發(fā)生。

表1：制漿設(shè)備采用石墨烯油漆技術(shù)

一、造紙機(jī)防腐方案

造紙機(jī)生產(chǎn)線的設(shè)備流程較長、規(guī)格型號復(fù)雜且系統(tǒng)多。在流程中，不論哪個單機(jī)、部件損壞都會導(dǎo)致全面停產(chǎn)，對企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。所以，設(shè)備維修保養(yǎng)是確保造紙廠正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，也是設(shè)備維修管理工作的一項重點。

造紙機(jī)設(shè)備性故障產(chǎn)生的主要原因：

1）磨損，其原因主要包括長期接觸銅網(wǎng)、紙漿、毛布或成型紙磨損的零部件和設(shè)備，例如碎漿機(jī)、漿泵、真空箱面板、除砂器、壓光輥、壓榨輥等。另一原因是由于零部件之間部位的頻繁運(yùn)動，如進(jìn)汽頭、真空伏輥、刮刀、氣缸以及真空泵等。

2) 潤滑，機(jī)械轉(zhuǎn)動與軸承產(chǎn)生直接聯(lián)系，以轉(zhuǎn)動輥為主的造紙機(jī)，輥有較多的種類和數(shù)量存在，各種型號的軸承有數(shù)百個，因此，潤滑管理工作顯得極為必要，特別是受到水、重載及高溫的影響，潤滑油容易有蒸發(fā)、流失及老化現(xiàn)象產(chǎn)生，造成潤滑效果出現(xiàn)破壞，導(dǎo)致軸承損壞和軸頭磨損的問題。所以，加油的定期檢查工作顯得極為必要。

3) 疲勞，重載和連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械容易產(chǎn)生疲勞破壞。在造紙機(jī)上，由于某些部位受到機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理的制約，零部件不能有太大的設(shè)計強(qiáng)度存在，避免有損壞現(xiàn)象產(chǎn)生，可以運(yùn)用維修技改等措施進(jìn)行解決。

一、鍋爐鋼結(jié)構(gòu)腐蝕機(jī)理分析

鍋爐是造紙廠生產(chǎn)必不可少的設(shè)備。鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中及停運(yùn)期間均存在著腐蝕的問題。由于腐蝕過程較為緩慢，開始階段尚不顯著，不會直接威脅鍋爐的安全，往往不會引起重視。但是腐蝕一旦形成，將會直接影響鍋爐的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時會被迫停爐，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

鍋爐在停用期間可能發(fā)生各種腐蝕，而腐蝕的必要條件是水和氧氣。鍋爐停用后，外界空氣會大量進(jìn)入爐體系統(tǒng)內(nèi)，爐體金屬表面附著的水膜，與空氣形 成氧溶，達(dá)到飽和狀態(tài)引起溶氧腐蝕，其腐蝕速度是運(yùn)行時的10倍，再加上殘留水垢，腐蝕性更加強(qiáng)烈。在充滿水的鍋爐中，爐水作為一種具有極性的電解質(zhì)，是鐵原子變成帶正電的鐵離子，這實際上是電化學(xué)腐蝕的一種。

鐵原子的逐漸流失，產(chǎn)生越來越多的坑洞，從而影響鍋爐1整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。腐蝕可以發(fā)生在鍋爐的任何部位，分布沒有規(guī)律可循。在腐蝕中產(chǎn)生的大量產(chǎn)物，積聚于鍋爐表面，形成比較直觀的腐蝕產(chǎn)物。因為供氧情況的不同，這些產(chǎn)物中包含F(xiàn)eO、Fe2O3、Fe3O4。

表1：鍋爐鋼結(jié)構(gòu)采用石墨烯涂料技術(shù)