復合材料以其抗高腐蝕性環境著稱，但為了獲得理想性能，為每種應用選擇合適的樹脂是至關重要的。為了在沙特阿拉伯的一個石化工廠完成一個要求很高的項目，要求這些部件必須經得起鹽酸的腐蝕。為此，Ollearis求助于AOC的Atlac®樹脂，該樹脂在具有挑戰性的工業過程中具有良好的記錄。

具有成本效益的解決方案

沙特基礎工業公司在沙特阿拉伯的子公司Petrokemya(前SADAF)石化總廠的燃燒裝置需要耐腐蝕的管道和容器。燃燒裝置排出的廢氣含有鹽酸，必須使用濕式洗滌器系統進行中和。纖維增強聚合物復合材料能夠承受在此過程中所涉及的高腐蝕性化學品，并提供了比專門的耐腐蝕金屬合金更經濟的解決方案。

 

Ollearis是一家經驗豐富的耐腐蝕管道、儲罐和工藝設備制造商，與該項目EPC承包商天辰工程公司(TCC)以及負責燃燒組件的工程公司John Zink Hamworthy combustion合作，設計和制造急冷罐、洗滌器和排氣煙囪所需的復合容器和管道。Ollearis選擇了三種不同的Atlac®樹脂，以提供具有經濟效益的解決方案，滿足每個組件的性能要求。

適合這項工作的樹脂

Ollearis公司為冷卻塔選擇了Atlac®590酚醛環氧樹脂，這是氣體凈化過程的階段。該管道長11.8米，內徑3米。其挑戰在于，在運行時，來自燃燒裝置的廢氣以大約300℃的溫度進入冷卻塔，然后被從靠近氣體入口的噴嘴噴出的水迅速冷卻。選擇Atlac®590酚醛環氧樹脂可以提供對鹽酸溶液的耐受性并在所需的高溫下保持強度。

 

Atlac®430是一種通用的標準雙酚A環氧乙烯基酯樹脂，選擇它是為了適應1.8米內徑、1.45米長的管道中挑戰性較低的條件，管道將急冷罐與洗滌器、洗滌器本身以及被清洗氣體釋放出來的排氣煙囪連接在一起。14.10米高的洗滌器內徑為3.5米，設計溫度為85℃。它與從急冷槽進入的鹽酸溶液以及用于中和酸的洗滌水中存在的氫氧化鈉溶液接觸。39.70米高的煙囪具有1.3米的內徑，暴露在含有少量鹽酸和濕氯的空氣中。設計溫度為85℃。

 

后，將Atlac®382不飽和雙酚A聚酯樹脂用于安裝在洗滌器和淬火槽周圍的管道系統的一部分。與標準乙烯基酯樹脂相比，這種樹脂具有良好的耐酸性和腐蝕性流體的化學性能。

 

Ollearis采用纖維纏繞工藝制造了急冷罐、洗滌器和煙囪的圓柱形部件。與使用玻璃纖維直接粗紗的典型的纖維纏繞工藝不同，Ollearis在直接粗紗層中穿插了幾層編織粗紗，從而在環向和軸向上都獲得了更好的機械性能。織造粗紗結構層的較高樹脂含量也會導致較高的耐化學性，如果腐蝕屏障失效，這是一個優勢。

 

所有其他部件都是手工疊層生產的。

 

具體的挑戰

在為該項目設計設備時，Ollearis公司面臨若干設計上的挑戰：先，挑戰來自需要在冷卻塔的內表面覆上一層高樹脂抗腐蝕阻隔層，在設備實際運行過程中，該阻隔層受到熱沖擊時會出現開裂的風險。Ollearis公司的團隊使用碳纖維紗增強腐蝕阻隔層，提高了組件的抗熱沖擊能力。

 

第二個挑戰是需要找到一種方法來支撐洗滌器內填料的重量。Ollearis 通過在填料下方安裝復合格柵解決了這個問題，復合格柵由復合壁架和兩個復合梁支撐。壁架和橫梁具有中空的矩形橫截面，壁架型材填充有聚氨酯泡沫。Ollearis 決定不將壁架直接粘合到洗滌器上，因為粘合層壓板的剝離強度相對較低，并且包裝重量產生的層壓板上的剪切和剝離載荷可能會使壁架脫粘。因此，壁架在其制造過程中被集成到圓柱形洗滌器外殼中。橫梁支撐在特殊設計的復合噴嘴上，與洗滌器外殼粘合，提供了一個“椅子”，橫梁的末端就坐在那里。

 

急冷罐和洗滌器的底部是平的，兩種容器都在真空下工作。這給Ollearis帶來了進一步的挑戰，因為平板復合材料板的抗壓力和真空能力較差，通常需要非常厚才能承受這樣的負載，這使得它們的制造成本很高。Ollearis開發了一種成本更低的解決方案，采用了一種夾層結構，其核心是樹脂浸漬的3D玻璃纖維織物，表面是復合皮膚層。這既降低了成本，又降低了部件的重量。

 

Ollearis的復合材料容器和管道于2017年安裝在該工廠。安裝工作進展順利，EPC承包商TCC對管道和容器在現場輕松連接的方式非常滿意。

 

Ollearis依靠AOC的耐化學性專業知識，為每個應用的特定化學環境選擇理想的樹脂。該資源建立在AOC樹脂耐化學腐蝕性測試的多年經驗基礎上，并結合在各地許多項目中獲得的經驗。

 

Ollearis技術經理AdrianoUreña表示：