浅谈阳床衬胶损坏原因分析及修补方法

刘刚 郝二军 王磊

摘要：阳床是电厂水处理主要设备之一，多采用钢衬橡胶材质，长期运行易导致衬里劣化出现缺陷，由于阳床再生时需要进酸，酸液或盐液通过衬胶缺陷渗入到金属基体产生腐蚀甚至穿孔泄露，影响水质处理指标和设备使用寿命，甚至会因为水质结垢而造成冷却系统或锅炉系统、汽机系统的重大安全事故，影响安全生产。本文针对该问题进行分析衬胶损坏原因并提出检修质量标准，具有实际应用价值。

关键词：电厂;制水;阳床;衬胶破損;衬胶修补

引言

某电厂制水车间主要任务是将水务公司供水进行无离子处理，其主要过程是经由原水处理、机械过滤、阳离子交换器（简称：阳床）、除碳器、阴离子交换器、混合离子交换器等一系列处理生产无离子水，而阳床在水处理的过程中有着不可或缺的重要性。

一、阳床简介

1.1床体概述：

双室固定床阳离子交换器是联合应用弱酸树脂和强酸树脂的常规一体化设备。该交换器体内中间设有一块带水帽的孔板，将交换器隔成上、下两室，其上室装填弱酸树脂，下室装填强酸树脂。进水装置为：十字绕丝式;出水装置为：孔板水帽式。

1.2  工作原理

双室固定阳离子交换器运行时，水流从交换器顶部进入，先与上室的弱酸树脂进行离子交换，以去除水中大部分碳酸盐硬度，从而使其出水硬度与碱度有等摩尔量的降低，弱酸树脂交换中泄漏的残余硬度及钠离子随水流进入下室，经与强酸树脂离子交换后全部置换成氢离子，出水从交换器底部引出，双室固定床阳离子交换器的运行操作可按普通固定交换器进行，其运行水质控制同样由交换器出水钠离子含量控制，当出水含钠离子量超过规定指标时，交换器即判为失效停运进行再生 [1] 。

二、阳床衬胶常见故障及原因分析

2.1常见损坏缺陷及部位

胶面有鼓包、龟裂、针孔胶大面积细小龟裂、合缝不严等;衬胶层与金属基体出现层间剥离、起皮，或不同胶层之间剥离;胶板搭接处翻边、损坏，胶合缝不严;人孔密封面衬胶翻边，封头接合部位衬胶损坏;衬胶与附件搭接部位损坏，如视窗孔、滤帽处等;附属管道部件衬胶损坏。

2.2原因分析

（1）自然老化

由于阳床运行时，衬胶长期在水中浸泡，且处于密闭环境，所以自然老化的概率较低。

（2）酸腐蚀老化

由于阳床再生时需要加入一定浓度的盐酸，而且平均两天就进行一次再生，所以酸对衬胶也有一定的腐蚀老化现象。

（3）接缝不合格

在阳床制作时可能存在由于衬胶接缝不合格导致的介质渗出，腐蚀床体碳钢。

（4）存在气泡

在床体衬胶制作的初期，可能存在衬胶与钢基粘黏不牢固，导致衬胶鼓包，在运行时压力的变化，致使衬胶破裂，介质进入衬胶衬腐蚀床体。

三、阳床衬胶修补材料选用

我厂近几年衬胶修补开始采用易邦特生产的耐腐蚀系列修补剂产品，相较于以前采用的预硫化橡胶修补的方式，这种方式具有施工更为简便，修补工时短，修补效果好的优点。[2]既可修复、修补、成形形状复杂的曲面，也可在修复后进行机械加工，保证修复部位的精度要求。施工中不需要动火，适用于易燃易爆场合，防止因热应力给机械设备、零部件带来热变形或伤害。

四、阳床衬胶修补工艺

4.1打开人孔门，对阳床内部进行含氧量及有害气体检测。

4.2用轴流风机进行通风 。

4.3检修过程保持干燥清洁、通风良好，作业人员的服装及工器具保持干燥清洁，进入交换器内必须穿软底鞋，戴防尘口罩，不得带尖锐金属物进入。

4.4 清理树脂并做保护措施，填塞容器内壁各管道接口，防止异物进入管道。

4.5缺陷检查：首先对衬胶做目测检查，如有明显缺陷则做上标记;然后对衬胶层表面进行全面彻底的电火花检测。

4.6检测出的损坏区域需要进行衬胶的切割剥离，查看腐蚀状况，再进行衬胶的修复再造处理。

4.7表面处理：切割铲除全部损坏衬胶;对全部衬胶表面使用低速动力打糙机打磨拉毛，打磨面纹路清晰、均匀、无遗漏。

4.8 表面清理：对处理后的所有表面使用抹布、毛刷、吸尘器等除灰。表面处理四原则：清洁、坚固、干燥、粗糙。

4.9金属修复：对金属破损进行焊接，并用聚合金属陶瓷高分子复合材料对腐蚀的金属基体进行填充恢复修复。

4.10橡胶修复：对衬胶进行全面防护。要保证将所有修复表面涂敷完全。

4.11检测修补：对修复区域进行检查，如果有局部缺陷，则重新补修。

4.12清理移除设备上内所有施工物料、保护用物及杂物，防止异物损害发生。

4.13 对工具进行清点，擦拭。打扫现场卫生，做的“工完料尽场地清”。

4.14 养护固化：施工完毕，养护3天再将设备投入使用。如急用可24小时后投运。

五、结束语

阳床在使用过程中经常接触到强酸盐类等腐蚀性物质，长时间运行会因腐蚀出现脱胶现象，衬胶修补是利用高分子聚合材料对床体腐蚀缺陷进行修复，是一种快速经济处理方法。某电厂二期6#、7#阳床长期存在衬胶破损导致的床体漏水事故，自2019年3月使用高分子聚合材料进行修补后，一直运行稳定，未见复漏现象，有效地提高了公司的经济效益。

参考文献：

[1]强世广 于继红-高分子修补技术在水处理设备中的应用，《化工设计通讯》，2019.11

[2]刘志勇 水处理设备的防腐，《电厂化学设备检修》， 2005

[3]印胜伟 电厂化学水处理设备设施腐蚀问题及处理方法，《全面腐蚀控制》，2012.7