1. Introducció
Com a peça crítica d'equipament en la indústria química, els electrolitzadors són propensos a la corrosió a causa de l'exposició a llarg termini a mitjans químics, cosa que afecta negativament el seu rendiment, la seva vida útil i, en particular, amenaça la seguretat de la producció. Per tant, és essencial implementar mesures anticorrosió efectives. Actualment, algunes empreses utilitzen materials com ara compostos de cautxú-plàstic o cautxú butílic vulcanitzat per a la protecció, però els resultats sovint no són satisfactoris. Tot i que inicialment és eficaç, el rendiment anticorrosió es degrada significativament després d'1-2 anys, provocant danys greus. Tenint en compte tant els factors tècnics com els econòmics, el ferro reforçat de polímer reforçat amb fibra de vidre (GFRP) és una opció ideal per a materials resistents a la corrosió en electrolitzadors. A més de posseir excel·lents propietats mecàniques,barres d'acer GFRPtambé demostra una resistència a la corrosió química excepcional, cosa que ha atret una àmplia atenció de les empreses de la indústria cloro-àlcali. Com a un dels materials resistents a la corrosió més utilitzats, és particularment adequat per a equips exposats a medis com ara clor, àlcalis, àcid clorhídric, salmorra i aigua. Aquest article introdueix principalment l'aplicació de barres d'acer GFRP, utilitzant fibra de vidre com a reforç i resina epoxi com a matriu, en electrolitzadors.
2. Anàlisi dels factors de dany per corrosió en electrolitzadors
A més d'estar influenciada pel material, l'estructura i les tècniques de construcció propis de l'electrolitzador, la corrosió prové principalment de medis corrosius externs. Aquests inclouen gas clor humit a alta temperatura, solució de clorur de sodi a alta temperatura, licor alcalí que conté clor i vapor d'aigua de clor saturat a alta temperatura. A més, els corrents dispersos generats durant el procés d'electròlisi poden accelerar la corrosió. El gas clor humit a alta temperatura produït a la cambra de l'ànode porta una quantitat significativa de vapor d'aigua. La hidròlisi del gas clor produeix àcid clorhídric altament corrosiu i àcid hipoclorós fortament oxidant. La descomposició de l'àcid hipoclorós allibera oxigen naixent. Aquests medis són químicament altament actius i, excepte el titani, la majoria dels materials metàl·lics i no metàl·lics pateixen una corrosió severa en aquest entorn. La nostra planta utilitzava originalment carcasses d'acer folrades amb cautxú dur natural per a la protecció contra la corrosió. El seu rang de resistència a la temperatura era només de 0 a 80 °C, que és inferior a la temperatura ambient de l'entorn corrosiu. A més, el cautxú dur natural no és resistent a la corrosió de l'àcid hipoclorós. El revestiment era susceptible a danys en entorns vapor-líquid, cosa que provocava la perforació corrosiva de la carcassa metàl·lica.
3. Aplicació de barres d'acer inoxidable de fibra de vidre (GFRP) en electrolitzadors
3.1 Característiques deBarres d'acer inoxidable de fibra de vidre
El ferro reforçat de fibra de vidre (GFRP) és un nou material compost fabricat per pultrusió, utilitzant fibra de vidre com a reforç i resina epoxi com a matriu, seguit d'un curat a alta temperatura i un tractament superficial especial. Aquest material ofereix excel·lents propietats mecàniques i una resistència a la corrosió química excepcional, superant especialment la majoria de productes de fibra en resistència a solucions àcides i alcalines. A més, no és conductor, no és tèrmicament conductor, té un baix coeficient d'expansió tèrmica i posseeix una bona elasticitat i tenacitat. La combinació de fibra de vidre i resina millora encara més la seva resistència a la corrosió. Són precisament aquestes propietats químiques destacades les que el converteixen en el material preferit per a la protecció contra la corrosió en electrolitzadors.
Dins de l'electrolitzador, les barres d'acer de GFRP es disposen paral·leles dins de les parets del tanc, i es vé formigó de resina d'èster de vinil entre elles. Després de la solidificació, això forma una estructura integral. Aquest disseny millora significativament la robustesa del cos del tanc, la resistència a la corrosió àcida i àlcali i les propietats d'aïllament. També augmenta l'espai intern del tanc, redueix la freqüència de manteniment i allarga la vida útil. És especialment adequat per a processos d'electròlisi que requereixen una alta resistència i rendiment a la tracció.
3.3 Avantatges de l'ús de barres d'acer inoxidable de fibra de vidre (GFRP) en electrolitzadors
La protecció tradicional contra la corrosió amb electrolitzadors sovint utilitza mètodes de formigó colat amb resina. Tanmateix, els tancs de formigó són pesats, tenen períodes de curat llargs, resulten en una baixa eficiència de construcció in situ i són propensos a bombolles i superfícies irregulars. Això pot provocar fuites d'electròlits, corroir el cos del tanc, interrompre la producció, contaminar el medi ambient i incórrer en elevats costos de manteniment. L'ús de barres d'acer GFRP com a material anticorrosió supera eficaçment aquests inconvenients: el cos del tanc és lleuger, té una alta capacitat de càrrega, una excel·lent resistència a la corrosió i propietats superiors de flexió i tracció. Alhora, ofereix avantatges com ara gran capacitat, llarga vida útil, manteniment mínim i facilitat d'elevació i transport.
4. Resum
A base d'epoxibarres d'acer GFRPcombina les excel·lents propietats mecàniques, físiques i químiques d'ambdós components. S'ha aplicat àmpliament per resoldre problemes de corrosió a la indústria del clor-àlcali i en estructures de formigó com túnels, paviments i taulers de ponts. La pràctica ha demostrat que l'aplicació d'aquest material pot millorar significativament la resistència a la corrosió i la vida útil dels electrolitzadors, millorant així la seguretat de la producció. Sempre que el disseny estructural sigui raonable, la selecció i les proporcions del material siguin adequades i el procés de construcció estigui estandarditzat, el ferro reforçat de fibra de vidre pot millorar considerablement el rendiment anticorrosió dels electrolitzadors. En conseqüència, aquesta tecnologia té àmplies perspectives d'aplicació i mereix una promoció generalitzada.
Data de publicació: 07 de novembre de 2025

