復(fù)合材料以其在高腐蝕性環(huán)境中的耐久性而聞名，但為了獲得最佳性能，為每個(gè)應(yīng)用選擇正確的樹(shù)脂是至關(guān)重要的。沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司旗下子公司阿拉伯石化公司設(shè)在朱拜勒的石化總廠生產(chǎn)乙烯、苯乙烯、氯、粗制工業(yè)用乙醇等各種原料化學(xué)品。該石化總廠有一個(gè)由幾個(gè)大型部件和管道組成的裝置，要求這些部件必須經(jīng)得起鹽酸的腐蝕。
該裝置的冷卻塔、洗滌器、排氣罐以及相關(guān)壓力容器和管道的設(shè)計(jì)和制造被委托給一個(gè)團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)包括耐腐蝕設(shè)備制造商西班牙 Ollearis公司、承包商中國(guó)天辰工程公司和美國(guó)工程公司John ZinkHamworthy Combustion。這些組件需要能夠承受與鹽酸的接觸，應(yīng)對(duì)多項(xiàng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，并且是一種具有成本效益的解決方案。
玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（GFRP）被選為一種能夠承受強(qiáng)腐蝕性化學(xué)品的材料，同時(shí)提供比專(zhuān)用金屬合金更具成本效益的解決方案。所有主要部件均由纖維增強(qiáng)塑料 (FRP) 制成，只有少數(shù)例外，包括提升和壓緊吊耳（不銹鋼）、噴嘴（熱塑性或金屬）和洗滌器填料。
為了滿足性能要求并提供最經(jīng)濟(jì)的解決方案，Ollearis公司使用了三種AOC Atlac樹(shù)脂。該公司技術(shù)經(jīng)理阿德里亞諾·烏雷尼亞解釋道，“我們參考AOC耐化學(xué)性指南以及AOC技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)選擇樹(shù)脂類(lèi)型，并考慮流體處理和客戶詳細(xì)說(shuō)明的設(shè)計(jì)溫度。有必要確保所選擇的樹(shù)脂在所需條件下表現(xiàn)良好。”
Ollearis公司為冷卻塔選擇了Atlac 590酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，這是氣體凈化過(guò)程的第一階段。該管道長(zhǎng)11.8米，內(nèi)徑3米。其挑戰(zhàn)在于，在運(yùn)行時(shí)，來(lái)自燃燒裝置的廢氣以大約300℃的溫度進(jìn)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(huán)氧樹(shù)脂可以提供對(duì)鹽酸溶液的耐受性并在所需的高溫下保持強(qiáng)度。
對(duì)于14.1米長(zhǎng)的洗滌器， 39.7 米長(zhǎng)的排氣管以及連接洗滌器和冷卻塔的 1.45 米長(zhǎng)的管道，選擇了Atlac 430雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂。洗滌器和排氣管的設(shè)計(jì)溫度達(dá)85℃，而這款樹(shù)脂是一種多功能的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以應(yīng)對(duì)所需溫度條件。洗滌器暴露于從冷卻塔進(jìn)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。排氣管也暴露在含有少量鹽酸和濕氯氣的空氣中。
對(duì)于安裝在洗滌器和冷卻塔周?chē)墓艿老到y(tǒng)，選擇了Atlac 383不飽和雙酚A聚酯，因?yàn)槠渚哂锌顾岷透g性流體的化學(xué)穩(wěn)定性，而且成本低于標(biāo)準(zhǔn)乙烯基酯樹(shù)脂。
冷卻塔、洗滌器和圓柱形部件是通過(guò)混合制造工藝制造的，將濕法纏繞與同時(shí)應(yīng)用的雙向機(jī)織織物外層相結(jié)合。這種組合生產(chǎn)的部件在環(huán)向（來(lái)自纏繞）和軸向（來(lái)自與部件軸線對(duì)齊的織物）上都具有更好的力學(xué)性能。添加機(jī)織織物還降低了每個(gè)部件玻璃纖維的重量百分比，從纏繞部件的70%降至55%。這增加了每個(gè)部件中耐腐蝕樹(shù)脂的量。其他組件通過(guò)手工鋪設(shè)生產(chǎn)。
在為該項(xiàng)目設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)，Ollearis公司面臨若干設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)：
第一個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自需要在冷卻塔的內(nèi)表面覆上一層高樹(shù)脂抗腐蝕阻隔層，在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，該阻隔層受到熱沖擊時(shí)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。Ollearis公司的團(tuán)隊(duì)使用碳纖維紗增強(qiáng)腐蝕阻隔層，提高了組件的抗熱沖擊能力。
第二個(gè)挑戰(zhàn)是Ollearis公司需要找到一種方法來(lái)支撐洗滌器內(nèi)填料的重量——填料的作用是凈化通過(guò)洗滌器的空氣。為了解決該問(wèn)題，Ollearis公司在填料下方安裝了一個(gè)復(fù)合材料格柵，由一個(gè)復(fù)合材料壁架和兩個(gè)復(fù)合材料梁支撐。壁架和橫梁具有中空的矩形橫截面，壁架填充有聚氨酯泡沫。壁架作為一個(gè)整體直接安裝在使用纏繞工藝制造的圓柱形洗滌器中。
第三個(gè)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：冷卻塔和洗滌器在真空環(huán)境下運(yùn)行，但底部平坦——平型復(fù)合材料板對(duì)壓力和真空的抵抗力很差，通常增加板材厚度才能承受這種負(fù)載，這極大增加了制造成本。為完成該項(xiàng)目，Ollearis公司開(kāi)發(fā)出一種低成本解決方案，該解決方案使用夾層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含樹(shù)脂浸漬3D玻璃纖維織物芯和復(fù)合材料表層，以降低實(shí)心復(fù)合材料部件的成本和重量。
最終，該項(xiàng)目中的復(fù)合材料組件于 2016 年完成設(shè)計(jì)和交付，并于2017年完成安裝。（文章來(lái)源：中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)）
AOC Atlac®環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂在防腐領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)60年，保障工業(yè)設(shè)備、管道和儲(chǔ)罐的連續(xù)運(yùn)行和最低維護(hù)，并且具有設(shè)計(jì)上的多功能性。廣東博皓戰(zhàn)略合作伙伴——AOC一直支持客戶選擇合適的樹(shù)脂和成型工藝，以確保制品在惡劣條件和高溫環(huán)境下持續(xù)耐受化學(xué)腐蝕。想了解更多關(guān)于AOC耐腐蝕樹(shù)脂的產(chǎn)品信息，請(qǐng)咨詢廣東博皓復(fù)合材料有限公司。
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