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采用隔膜法生產(chǎn)燒堿的氯堿廠，其主要工藝過程為鹽水精制→電解→蒸發(fā)和固堿，其中電解是在電解槽中進(jìn)行，從鹽水精制工序來的合格精制鹽水通過預(yù)熱器，預(yù)熱到70～90℃后，進(jìn)入鹽水高位槽，并均勻地注入電解槽中進(jìn)行電解，得到三個(gè)產(chǎn)品，即電解液、氫氣、氯氣。由于90～95℃的高溫濕氯氣的產(chǎn)生，因而需對電解糟進(jìn)行防腐處理。 采用鈦制電解槽，價(jià)格昂貴，而且仍然有腐蝕，不易于維修；襯膠電解槽使用1～2年后就必須進(jìn)行更換或維修，維修工作量大，費(fèi)用高，停車時(shí)間長。
隨著氯堿工業(yè)的發(fā)展，非金屬合成材料的應(yīng)用越來越普遍，尤其是合成樹脂在氯堿工業(yè)上的應(yīng)用。本文主要介紹虎克-16型玻璃鋼電解槽的研制過程。
2 玻璃鋼電解槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選材
2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在大多數(shù)手糊玻璃鋼制作工藝中，常分三層實(shí)施，即膠衣層、增強(qiáng)層和外表層。這種結(jié)構(gòu)的玻璃鋼制品在投入使用后，使用壽命不長，表現(xiàn)為：耐腐蝕的玻璃鋼管道或設(shè)備在酸、堿、鹽等液體介質(zhì)及腐蝕性氣體介質(zhì)中，使用一段時(shí)間（少則數(shù)周或數(shù)月，長則1～2年），玻璃鋼表面便出現(xiàn)“冒汗”現(xiàn)象，繼而出現(xiàn)腐蝕液體、氣體滲漏，嚴(yán)重的出現(xiàn)玻璃鋼分層破壞。究其原因，主要是：①玻璃纖維存在細(xì)微的缺陷以及玻璃纖維的構(gòu)成物在外界條件下析 出，發(fā)生纖維自身的劣化;②樹脂的選擇不當(dāng);③樹脂與玻璃纖維間的粘結(jié)不佳；④樹脂與纖維在材質(zhì)上存在性能差異；⑤施工不良。
從影響玻璃鋼的抗?jié)B透性因素分析可知，提高玻璃鋼中樹脂含量是改善抗?jié)B透性的主要措施。因此，在設(shè)計(jì)玻璃鋼電解槽蓋的結(jié)構(gòu)時(shí)，采用富樹脂層的思想，其結(jié)構(gòu)為表面防腐蝕層、中間防腐蝕層、增強(qiáng)層和外表層。
(1)表面防腐蝕層：厚度為0．8mm，采用表面氈增強(qiáng)，其含膠量90%以上。制品表面光滑，且樹脂含量高，耐老化和耐腐蝕性能好。
(2)中間防腐蝕層：厚度為6～8mm，采用短切纖維氈增強(qiáng)，其含膠量達(dá)80%～90%，后再鋪襯一層表面氈，確保制品防滲性。
(3)增強(qiáng)層：厚度依設(shè)計(jì)而定，采用0．2～0.4mm中堿玻纖布增強(qiáng)， 其含膠量45％左右。
(4)外表層：涂刷耐腐蝕樹脂清漆兩遍。
2.2 材料選擇
用來制作玻璃鋼電解槽蓋的增強(qiáng)材料要求易于浸透樹脂，鋪覆形變性好， 氣泡易于排除；樹脂要求在室溫常壓下固化成型，固化時(shí)不生成低分子 物，配成的膠液粘度適宜。所有材料均應(yīng)符合HGJ229-91標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具有出 廠合格證。
3 乙烯基酯樹脂及其玻璃鋼性能
乙烯基酯樹脂是80年代開發(fā)的耐腐蝕樹脂， MFE-3牌號(hào)乙烯基酯樹脂具有以下特點(diǎn)：
(1）具有較好的韌性和防滲漏密封性能；
(2)具有良好的固化性能，可在室溫迅速固化，固化過程無揮發(fā)物逸出；
(3)耐溫性能好，可在100℃以下長期使用；
(4)具有優(yōu)良的耐腐蝕性，在溶解度參數(shù)為19～21的多數(shù)溶劑中穩(wěn)定(如四氯化碳、苯、二甲苯等)。
該樹脂制備的玻璃鋼材料的力學(xué)性能如下：拉伸強(qiáng)度280MPa，彎曲強(qiáng)度380MPa，沖擊強(qiáng)度15MPa。
4 施工方法
4.1 施工方法
(1)模具設(shè)計(jì)及處理
合理設(shè)計(jì)、選用模具是保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的關(guān)鍵之一，設(shè)計(jì)和選用模具時(shí)要求：①要滿足制品的要求，如不變形、精度、外觀尺寸等；②應(yīng)具有足夠的剛度，以保證樹脂在施工及固化過程中不變形；③不受樹脂及輔助劑的浸蝕；④便于成型，易于脫模。
根據(jù)虎克-16型電解蓋形狀和尺寸，設(shè)計(jì)選用組合的木模，襯貼0.2mm玻璃布兩層，固化后修整，再刷清漆兩遍。木模按圖組裝后，用膩?zhàn)庸螡M縫隙，然后均勻涂刷脫模劑或鋪0.04mm聚酯薄膜，不得起皺和有氣泡存在。
(2)膠液配制
膠液配制應(yīng)先進(jìn)行小樣試驗(yàn)，并考慮環(huán)境溫度和促進(jìn)劑用量的關(guān)系，保證適合操作的膠凝時(shí)間為40～60min。膠液配方見表1。
選用中堿玻璃纖維方格布，在剪裁時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①布的裁剪按制品的形狀、尺寸直接進(jìn)行，鋪放時(shí)，玻璃布要留有50mm左右搭接余量；②在不影響制品要求的前提下，應(yīng)盡量減少布的開剪口，并使每層的剪開部位在鋪覆時(shí)錯(cuò)開；③裁剪時(shí)，布要鋪平，剪裁后如不馬上使用，要用塑料袋包好，或放入干燥箱內(nèi)保存。
(4)鋪覆成型
先在模具表面均勻涂刷2遍樹脂，開始凝膠時(shí)，鋪貼表面氈，表面氈鋪貼要平整，不得出現(xiàn)起皺和氣泡，搭接處重疊 30～50mm；表面氈貼至設(shè)計(jì)厚度后，襯貼短切氈和表面氈一層。施工完畢，自然固化4～8h，修飾打磨，然后再襯貼0.2mm和0．4mm方格布，達(dá)一定厚度時(shí)將吊耳預(yù)埋固定，然后繼續(xù)襯貼方格布至設(shè)計(jì)厚度。
在施工操作過程中，應(yīng)采用毛刷點(diǎn)刷的辦法，以刷子掀壓樹脂膠液，使其浸透玻璃布或表面氈及短切纖維氈，使之緊密貼合。在驅(qū)趕氣泡時(shí)，要從布的一端向另一端有序地排除，或從布的中間向四周排除，以防止?fàn)縿?dòng)已鋪好的布或引起皺褶。
(5)固化、脫模、后處理
制品糊制完畢后，一般室溫下放置2天左右再脫 模，脫模時(shí)間以固化到脫模后不致于變形為宜，脫模后再在室溫下自然固化2 天左右，然后置于烘房內(nèi)加熱進(jìn)行后處理。
(6)表面修飾、檢驗(yàn)
打磨、修飾制品表面毛刺、滴掛等缺陷，然后均勻涂刷兩遍樹脂，置于室溫下干燥養(yǎng)護(hù)一周，即可投入使用。
4.2 施工注意事項(xiàng)
(1)施工時(shí)環(huán)境溫度不低于15℃，空氣相對溫度不大于80％；
(2)引發(fā)劑在使用前必須充分?jǐn)噭颍坏煤痛龠M(jìn)劑直接混合，以免引起爆炸；
(3)現(xiàn)場應(yīng)通風(fēng)良好，施工人員應(yīng)穿戴整齊勞動(dòng)保護(hù)用品；
(4)現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，所有邊角、廢料，只能作為工業(yè)垃圾處理，不準(zhǔn)焚燒。