牛芳芳，唐 婷

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710089)

氨水儲槽是合成氨廠普遍擁有的設(shè)備，其一般是由碳鋼鋼板焊接而成。在長期使用過程中由于氨水對儲槽的腐蝕作用、儲槽鋼板焊接殘余應(yīng)力過高及儲槽本身選材及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的問題均會導(dǎo)致氨水儲槽出現(xiàn)泄漏。當(dāng)氨水儲槽局部出現(xiàn)泄漏是不允許用有明火(如焊補)的修理技術(shù)進(jìn)行修理的，而采用膠黏劑進(jìn)行的粘接修補方法不僅工藝簡單而且修復(fù)效果也非常好。

1 氨水儲槽泄漏原因分析

1.1 氨水的腐蝕性

氨水所含的硫化氫等介質(zhì)會發(fā)生電離，形成電解液，這種電解液與氨水管道會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，陽極反應(yīng)生成的硫化鐵會造成鋼管的一般腐蝕，另外陰極反應(yīng)生成的氫還能向鋼材內(nèi)部滲透并擴(kuò)散，造成氫鼓泡或氫鼓泡開裂[1-2]。引起鋼的氫鼓泡、氫誘發(fā)裂縫、應(yīng)力導(dǎo)向氫誘發(fā)裂縫及硫化物應(yīng)力開裂。

1.2 選材及結(jié)焊接缺陷

氨水儲槽的碳鋼原材料本身原始?xì)堄鄳?yīng)力過高，另外在儲槽焊接過程中，產(chǎn)生的焊接缺陷，均會使儲槽出現(xiàn)微裂紋，久而久之發(fā)生泄漏。

1.3 焊接殘余應(yīng)力過高

氨水儲槽在焊接過程中，如果在焊縫區(qū)域局部存在過高的殘余應(yīng)力，由此在氨水這種腐蝕性介質(zhì)中會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，應(yīng)力腐蝕所產(chǎn)生的裂縫一般是沿晶界發(fā)展的晶間腐蝕或穿過晶粒造成的穿晶腐蝕，也可能二者同時發(fā)生。

由以上原因分析可知，氨水儲槽在長期使用過程中，發(fā)生泄漏在所難免，所以其泄漏修復(fù)顯得尤為重要，采用粘接修復(fù)工藝，可以很好地修復(fù)裂紋，關(guān)鍵在于修復(fù)工藝參數(shù)的選擇和控制。

2 氨水儲槽的粘接修復(fù)工藝

2.1 明確氨水儲槽的泄漏部位

現(xiàn)將氨水儲槽里殘余的氨水放盡，再用清水將氨水儲槽清洗干凈。在懷疑有裂紋的地方涂上用于著色的煤油，煤油在裂紋處滲入而著色，用干布擦去煤油，就會顯示出泄漏待修復(fù)的部位。

2.2 待修復(fù)部位表面處理

(1)用水、毛刷、干布等清除待粘接修復(fù)部位的泥土、灰塵等污物；

(2)用砂紙打磨待修復(fù)部位，使其具有一定的粗糙度，但要注意不要粗糙過度；

(3)清洗打磨后，用鹽酸法處理，在18%的濃鹽酸處理液中室溫處理5～10 min,而后用熱水和冷水交替沖洗至中性，最后烘箱烘干，為了防止在干燥中氧化，需在干燥前用0.4%的三乙醇胺溶液沖洗一次[3-4]。

2.3 膠黏劑的選擇和配制

通過分析氨水儲槽的工作環(huán)境，粘接修復(fù)需選用一種耐堿性優(yōu)良的膠黏劑。由于環(huán)氧-聚硫膠具有突出的耐堿性、韌性好，粘接強度高，氨水儲槽的粘接修復(fù)選用環(huán)氧-聚硫膠。按照表1所示的環(huán)氧-聚硫膠的配方表配制膠黏劑。

表1 環(huán)氧-聚硫膠的配方表

2.4 氨水儲槽的粘接修復(fù)工藝

氨水儲槽的粘接修復(fù)采用環(huán)氧-聚硫膠和無堿玻璃纖維布為原材料，通過涂刷環(huán)氧-聚硫膠及玻璃纖維增強的修補方式進(jìn)行粘接修復(fù)。

(1)無堿無蠟玻璃纖維布的準(zhǔn)備

選取無堿無蠟玻璃布，采用5%的KH-550的乙醇溶液對其進(jìn)行表面處理，而后將玻璃纖維布烘干，而后按照待修復(fù)部位的需求剪裁玻璃纖維。

(2)粘接修復(fù)過程

首先按照2.2節(jié)所述表面處理方法對氨水槽的泄漏部位進(jìn)行清洗與打磨，然后將按照表1所示的配方配制的環(huán)氧-聚硫膠黏劑涂覆在待修復(fù)處，而后鋪一層無堿無蠟玻璃纖維布，每涂一遍環(huán)氧-聚硫膠再貼一層玻璃布，一般粘貼2～5層。最后室溫固化24 h。

3 膠接質(zhì)量檢測

用目測法判斷膠層周圍無翹曲、脫膠、剝離、鼓起等缺陷。通過試壓法檢測修復(fù)以后還有無滲漏現(xiàn)象，將0.35～0.45 MPa壓力的水注入氨水儲槽內(nèi)，保持3～5 mim左右，沒有滲漏和明顯的壓力下降，表明修復(fù)效果好。

4 結(jié) 語

氨水儲槽泄漏部位的表面處理工藝、環(huán)氧-聚硫膠的配制、無堿無蠟玻璃布的準(zhǔn)備及涂膠操作工藝對儲槽的修復(fù)效果均有重要影響。泄漏部位除了清洗打磨外，還要在18%的濃鹽酸處理液中室溫處理5～10 min。而后涂刷環(huán)氧-聚硫膠和鋪貼無堿無蠟玻璃布交替進(jìn)行，最后室溫固化24 h，完成粘接修復(fù)過程。目測法與水壓法表明修復(fù)效果良好。