復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，為每個應用選擇正確的樹脂是至關重要的。沙特基礎工業(yè)公司旗下子公司阿拉伯石化公司設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品。該石化總廠有一個由幾個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、排氣罐以及相關壓力容器和管道的設計和制造被委托給一個團隊，該團隊包括耐腐蝕設備制造商西班牙 Ollearis公司、承包商中國天辰工程公司和美國工程公司John ZinkHamworthy Combustion。這些組件需要能夠承受與鹽酸的接觸，應對多項設計挑戰(zhàn)，并且是一種具有成本效益的解決方案。
玻璃纖維增強復合材料（GFRP）被選為一種能夠承受強腐蝕性化學品的材料，同時提供比專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)濟的解決方案，Ollearis公司使用了三種AOC Atlac樹脂。該公司技術經(jīng)理阿德里亞諾·烏雷尼亞解釋道，“我們參考AOC耐化學性指南以及AOC技術服務團隊的專業(yè)知識來選擇樹脂類型，并考慮流體處理和客戶詳細說明的設計溫度。有必要確保所選擇的樹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)氧樹脂，這是氣體凈化過程的第一階段。該管道長11.8米，內(nèi)徑3米。其挑戰(zhàn)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(huán)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。
對于14.1米長的洗滌器， 39.7 米長的排氣管以及連接洗滌器和冷卻塔的 1.45 米長的管道，選擇了Atlac 430雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂。洗滌器和排氣管的設計溫度達85℃，而這款樹脂是一種多功能的標準產(chǎn)品，可以應對所需溫度條件。洗滌器暴露于從冷卻塔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。排氣管也暴露在含有少量鹽酸和濕氯氣的空氣中。
對于安裝在洗滌器和冷卻塔周圍的管道系統(tǒng)，選擇了Atlac 383不飽和雙酚A聚酯，因為其具有抗酸和腐蝕性流體的化學穩(wěn)定性，而且成本低于標準乙烯基酯樹脂。
冷卻塔、洗滌器和圓柱形部件是通過混合制造工藝制造的，將濕法纏繞與同時應用的雙向機織織物外層相結(jié)合。這種組合生產(chǎn)的部件在環(huán)向（來自纏繞）和軸向（來自與部件軸線對齊的織物）上都具有更好的力學性能。添加機織織物還降低了每個部件玻璃纖維的重量百分比，從纏繞部件的70%降至55%。這增加了每個部件中耐腐蝕樹脂的量。其他組件通過手工鋪設生產(chǎn)。
在為該項目設計設備時，Ollearis公司面臨若干設計上的挑戰(zhàn)：
第一個挑戰(zhàn)來自需要在冷卻塔的內(nèi)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(xiàn)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(zhàn)是Ollearis公司需要找到一種方法來支撐洗滌器內(nèi)填料的重量——填料的作用是凈化通過洗滌器的空氣。為了解決該問題，Ollearis公司在填料下方安裝了一個復合材料格柵，由一個復合材料壁架和兩個復合材料梁支撐。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。
第三個設計挑戰(zhàn)：冷卻塔和洗滌器在真空環(huán)境下運行，但底部平坦——平型復合材料板對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載，這極大增加了制造成本。為完成該項目，Ollearis公司開發(fā)出一種低成本解決方案，該解決方案使用夾層結(jié)構，該結(jié)構包含樹脂浸漬3D玻璃纖維織物芯和復合材料表層，以降低實心復合材料部件的成本和重量。
最終，該項目中的復合材料組件于 2016 年完成設計和交付，并于2017年完成安裝。（文章來源：中國復合材料工業(yè)協(xié)會）
AOC Atlac®環(huán)氧乙烯基樹脂在防腐領域應用已經(jīng)超過60年，保障工業(yè)設備、管道和儲罐的連續(xù)運行和最低維護，并且具有設計上的多功能性。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)耐受化學腐蝕。想了解更多關于AOC耐腐蝕樹脂的產(chǎn)品信息，請咨詢廣東博皓復合材料有限公司。
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