化工行业应用/Chemical Industry

高温条件下与氢氟酸的对抗

贤绅公司为众多行业企业提供各类产品，其中包括航空航天和汽车零部件、化工、纤维、塑料和新型材料。贤绅在化工行业涉及的深度及广度也是无可限量的。

解决方案/Coating Solution

预冷设备的通道会密切接触氟化氢(HF)气体。厂家对各种材料进行了测试，包括稀有合金、聚四氟乙烯衬垫和氟聚合物喷涂衬里，其中寿命长的达到了6个月，防腐蚀性能有限。贤绅推荐一种高分子树脂包裹丝网的防腐蚀涂层体系，并增加耐渗透的高分子与活性炭复合层，以达到减缓化学渗透的目的；该涂层体系由含氟聚合物层组成，包括全氟烷四氟乙烯(PFA)。

在真空条件下，四个回转窑炉通过氟石、氟化钙(CaF2)、矿石与硫酸反应生成HF气体。气体在炉中温度达到约450华氏度（232℃），然后被送入6个预冷器并冷却至大约110华氏度（43℃）。

预冷系统由几个部分组成，其中包括进气端通道和一个短型热交换区域。在短型热交换器区域和长型热交换器区域之间有一个8英寸的环状的间隔，排气通道尾随长型换热器段安装在末端。无论是短型还是长型热交换器，均由碳素钢材料制成。 

冷凝反应对进气管道产生了腐蚀

预冷器的设计目的本来是冷却、但不冷凝HF蒸汽。然而，在实际生产条件下，少量的冷凝反应还是发生在预冷器的进气通道口。

冷却器稍微向进气口倾斜，所以冷凝液通过进气通道口流回滴酸池。这种高腐蚀性的冷凝液由66%的HF,、33%的硫酸、水及非挥发性酸(NVA)，包括氟硅酸(H2 SIF6)组成。

由于热交换器向进气口倾斜，末端只有HF气体从预冷器排气口送出，冷凝液是到达不了排气口的。因此预冷却器容易被腐蚀的部件在进气口端。此外，在两个换热器区域中，相较于长端，短端因酸回滴效应而造成较为严重的腐蚀，需频繁更换。

延缓渗透

渗透对于涂层附着力的影响是持续且不可逆转的：如果不能阻断腐蚀，那就尽力延缓渗透。他要求表面处理厂提供贤绅GSC-MS涂层，这是一种喷涂型多层PFA涂层体系，其中包括了与高分子树脂复合的活性炭涂层，主要是起到延缓渗透的作用，焊接在基材的不锈钢丝网，将涂层牢牢固定在基材上，增强防脱离性能，还提高了涂层机械强度。GSC-MS涂层体系的总厚度达到了80 mils（2032 µm）。

这一涂层体系实现了两个目标:

1. 减缓渗透和

2. 增强涂层附着力 - 焊接丝网

这种热塑型涂层系统的其他优点是： 

1. 可现场维修  

2. 耐机械损伤  

3. 高致密度：通过1万伏直流电压击穿测试

4. 耐化学腐蚀能力强：0-14 PH值范围

5. 耐全真空工况环境

6. 温度范围可达500华氏度（260℃）

采用贤绅涂层加工的预冷器装置自投入使用以来一直连续运行，没有出现故障，大大长于之前表面处理方案运行的4个月。

该系统运行情况良好，5个预冷器涉及防腐蚀表面处理的零件都变更为加工贤绅涂层体系。由于预冷器的寿命延长，备品配件的采购数量减少。