酸洗車間的腐蝕與防護

1 技術措施

1.1 設置酸霧處理系統

首先，在酸洗機組設置二級酸霧處理系統，節能環保，凈化效果好。在酸洗過程中，酸洗槽、酸循環罐、漂洗槽內產生大量的鹽酸酸霧，由于酸洗槽、酸循環罐產生的酸霧含酸濃度高而漂洗槽產生的酸霧含酸濃度低，為了避免將洗滌塔規模做的很大，所以高濃度的酸霧預先經過預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，這樣設計的好處在于可以使酸霧處理系統整體投資顯著降低，并且預處理產生的含酸濃度較高的酸液可以返回酸循環罐中繼續使用，節省酸液。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率高于設定值，就通過補充脫鹽水來降低電導率，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，經過噴淋凈化后的酸霧通過酸霧風機經煙囪排到大氣中。凈化后氣體含酸濃度≤ 20 mg/Nm³，遠優于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 設置廠房通風器

理想情況下，酸洗槽內部保持微負壓，所有酸霧均由酸霧處理系統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，抽風系統管道損壞等原因，酸洗槽內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備，在酸洗槽的上方車間屋脊處設置縱向電動開啟橢圓形成品自然通風器，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器將酸霧排出車間，防止腐蝕現象的發生。

1.3 考慮廠房防護

廠房防護主要有：1）廠房鋼結構防護；2）廠房墻皮、屋面防護；3）設備基礎防護三種。

第一種，廠房鋼結構防護。目前新建的酸洗車間主要為鋼結構型式，由于車間內有酸霧逸出，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構表面結露形成潮濕水膜，水膜吸收酸性雜質形成一個個微電池，在電化學作用下加速了鋼結構的腐蝕。在氣相腐蝕條件下鋼結構防腐蝕常采用涂漆處理的方法。做法如下：鋼結構表面噴砂除銹后，涂環氧富鋅底漆1層50ìm，環氧云鐵中間漆2層130 ìm，環氧面漆2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，混凝土設備基礎防護。因酸洗車間相對濕度較大，所以車間內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。

針對混凝土基礎的腐蝕機理，對于積酸腐蝕，鋼筋混凝土設備基礎采用兩種防腐措施：對酸槽下方、酸循環區、酸溝、集水坑等可能接觸到高濃度酸液的區域采用結構面層+二布三油環氧樹脂玻璃鋼隔離層 + 呋喃樹脂+ 花崗巖（見圖3）。對普通介質溝、基礎側壁、酸泵基礎等接觸低濃度酸液的區域采用結構面層+二布三油環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濟合理避免浪費。

2 結論

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置酸霧處理系統，在廠房增設天窗通風，考慮廠房鋼結構以及設備基礎的防腐設計，可以使腐蝕現象降低到可控的范圍。