呋喃树脂改性水玻璃混凝土用于防腐蚀衬里的施工方法

水玻璃耐酸、耐热，且价格低、施工方便，故应用广泛。但其抗渗透、抗稀酸性能差，因而使用受到限制。据调查，硫酸生产装置中的干吸塔及酸循环槽的防腐蚀处理，一般都以水玻璃作胶泥、采用钢壳内衬耐酸瓷砖或花岗岩的方法，但应用效果都不很理想。主要是因为衬里施工要求严格，稍有疏忽，砖缝处易渗漏使其失去防腐蚀功能。为此，经过多年的实践，摸索出了以5%～10%呋喃树脂掺入水玻璃中，对水玻璃进行改性，可提高水玻璃的抗渗透、抗稀酸性能。基于此，我们将呋喃树脂改性水玻璃混凝土应用在某硫酸生产装置的防腐蚀衬里中，据目前的使用情况看，效果较为理想。现就碳钢设备采用呋喃树脂改性水玻璃混凝土进行防腐蚀衬里的施工方法作一简单介绍，以供参考。

1呋喃树脂改性水玻璃混凝土衬里的施工

1.1设备内表面除锈及刷底料

(1)根据锈蚀情况，用砂轮机、钢丝刷、铲刀等工具进行机械除锈，或采用适当的化学方法除锈。

(2)锈层除去后，立即用水冲洗再用5%（质量百分比）的Naz003溶液洗涤，较后用20～30℃温水淋洗至洗液呈中性即可。

(3)除锈、清洗后的内壁经干燥后，2～4h内应涂刷底料以防处理后的内壁再度锈蚀。底料配比（质量比）为：水玻璃100氟硅酸钠12～18耐酸粉料80～100。

1.2呋喃树脂改性水玻璃混凝土的配制

1.2.1原材料质量要求

(1)水玻璃密度为1.41g/cm3,不得混入杂物。钾水玻璃与钠水玻璃均可，但钾水玻璃更好。

(2)填料①耐酸粉料：耐酸率>95%，含水率≤0.5%，细度应在120目以上。铸石粉与石英粉均可，但铸石粉优于石英粉。②细骨料：耐酸率>95%，含水率≤1%，并不得含有泥土。③粗骨料：耐酸率>95%，浸酸后的安定性合格，含水率≤1.5%，不得含有泥土，且较大粒径不得大于混凝土衬里结构较小尺寸的115。

(3)氟硅酸钠纯度在95%以上，含水率≤1%，且细度应在100目以上。

(4)呋喃树脂(2503号)密度(25℃)为1.12—1.16g/Cm3,且固体含量>70%。

1.2.2施工配比

施工前应根据当时的环境温度、相对湿度及施工特点，预先制作一试块，通过对试块耐酸度与密实度的检验来确定配料比。试块的规格为200mm×200mm×200mm，按不同的配比人工搅拌装入试块模具，并人工捣实。在温度为20～25℃、相对湿度80%的环境下养护2d即可拆模，拆模后继续在上述环境中养护7d,即可进行耐酸度与密实度的检验。

在湿度为20—25℃下，将试块浸入40%（质量百分比）的硫酸中，浸泡28d后取出试块，用水冲洗并阴干24h．检查试块有无裂纹、起鼓、疏松和掉角现象。若试块完整，表面无显著变化，则说明试块浸酸稳定性与耐酸度均合格。将试块用锤子敲掉一块，肉眼观察断面的结构情况，若表面无气泡、砂眼,且气孔都是闭孔。则说明密实性、抗渗透性能合格。然后，按实验合格试块的配比，进行正式施工配比。一般配比（质量比）为：
材料  配比
水玻璃  100
呋喃树脂  5～10
氟硅酸钠  15～17
铸石粉  170～230
细骨料  220～250
粗骨料  300~320

1.2.3配制方法及注意事项

(1)混凝土配制时可采用搅拌机或人工拌合，一般对工程量不太大的混凝土浇注工程，宜用人工拌合。其配制程序见图。

(2)人工搅拌必须拌合至骨料全部被呋喃树脂改性水玻璃浆裹覆为止。

(3)人工拌合配制呋喃树脂改性水玻璃混凝土时，拌合量不宜过多，一般以100kg左右为宜。

(4)加入呋喃树脂改性水玻璃后，必须在30min内将呋喃树脂改性水玻璃混凝土使用完毕。

1.3呋喃树脂改性水玻璃混凝土衬里施工

呋喃树脂改性水玻璃混凝土衬里施工日寸．要求较佳环境温度为15～35℃，相对湿度在80%以下。当施工环境温度低于10℃日寸．应采取加热保温措施。其具体施工步骤为：

(1)装模根据各设备内表面形状制作模具并装好。模具必须具有一定的强度和刚度，能耐振动器的搅拌振荡而不变形。此外，所装模具必须拼缝严密，避免漏浆。装好模后，模板表面要涂刷一层矿物油脱模剂。

若呋喃树脂改性水玻璃混凝土内要预埋铁件，则铁件先需除锈，然后涂刷防腐蚀涂料。

(2)浇捣灌筑呋喃树脂改性水玻璃混凝土的浇灌应按所需厚度分层连续进行，振捣的密实程度以混凝土表面泛浆为止。当采用插入式振动器日寸．每层浇捣厚度不宜大于200mm，插点间距不大于作用半径的1.5倍，振动器应缓慢拔出，不得留有孔洞。当采用平板振动器或人工捣实时，每层浇捣厚度不宜大于100mm。呋喃树脂改性水玻璃混凝土应在初凝前振捣密实，一般约30min左右。较上层捣实后，表面应在初凝前压实抹平。当需留施工缝日寸．施工缝较好成斜槎状。在继续施工前，应将施工缝打毛并清理干净薄涂一层呋喃树脂改性水玻璃稀胶泥，稍干后再继续灌筑。

(3)拆模拆模时应按与装模相反的方向进行。拆模时要防止剧烈撞击而引起混凝土内伤。拆模后不得有蜂窝、麻面、裂纹等缺陷。如有上述缺陷，则应将该处的混凝土凿去，清理干净，薄一层呋喃树脂改性水玻璃稀胶泥，等稍干后再用呋喃树脂改性水玻璃胶泥修补。呋喃树脂改性水玻璃混凝土的拆模时间与环境温度对照为：
环境温度／℃  拆模时间/d
10～15  ≥5
15～20  ≥3
20～30  ≥2
30—35  ≥1

(4)养护及酸化处理

呋喃树脂改性水玻璃混凝土在不同温度下的养护时间为：
养护温度／℃  养护时间/d
10～15  ≥12
20—30  ≥6
30—35  ≥3

养护的目的是为了促使经呋喃树脂改性的水玻璃与氟硅酸钠反应固化完全。在养护期间，混凝土严禁与水或水蒸气接触。

经过养护后的呋喃树脂改性水玻璃混凝土．其孔隙率在10%左右。为使其表面形成一层耐蚀性能好的坚硬致密的二氧化硅保护膜，需用中等浓度的酸作表面酸化处理。这里酸化处理时我们选用30%～40%的硫酸，处理次数不少于3次，每次间隔时间约8h，当被处理表面无白色结晶钠盐析出时，说明酸化处理合格。当酸化处理完毕后，设备即可投入使用。

2结语

应用呋喃树脂改性水玻璃混凝土衬里技术对硫酸设备进行防腐蚀衬里施工,其总体造价比衬耐酸瓷砖要低，且使用时间长，是一种经济、可行的防腐蚀技术，在硫酸厂值得推广。