現(xiàn)代紙業(yè)是與國民經(jīng)濟發(fā)展和社會文明建設(shè)息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)，是為包裝、印刷和信息產(chǎn)業(yè)等提供商品材料為主、技術(shù)和資金較密集、規(guī)模效益顯著、連續(xù)高效生產(chǎn)的制造業(yè)，在全世界制造工業(yè)中位居電信制造工業(yè)和汽車工業(yè)之后，而居于鋼鐵工業(yè)和航空航天工業(yè)之前。現(xiàn)代紙業(yè)已經(jīng)成為美、加、日、北歐諸國等發(fā)達(dá)國家國民經(jīng)濟十大支柱制造業(yè)之一，在國際上已同食品業(yè)一道被專家公認(rèn)為“永不衰竭”的產(chǎn)業(yè)。由于在經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家中紙及紙板消費量增長速度與其國內(nèi)生產(chǎn)總值增長速度同步，因此當(dāng)今世界已將紙及紙板的生產(chǎn)和消費水平，作為衡量一個國家現(xiàn)代化水平和文明程度的重要標(biāo)志之一。

    我國造紙工業(yè)發(fā)展迅速，已成為世界造紙產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國和消費國，同時也是世界造紙產(chǎn)品主要進(jìn)口國，產(chǎn)品自給率達(dá)88.7％，基本上滿足國內(nèi)新聞出版、印刷、商品包裝等相關(guān)行業(yè)的消費需求。快速發(fā)展的同時，制漿和造紙裝備的技術(shù)水平已迅速同時提升，進(jìn)入一個新的向現(xiàn)代化發(fā)展的時期，世界上幅寬最寬、車速最高和自動化水平最先進(jìn)的紙機基本上都在我國，許多國際知名的造紙裝備、化學(xué)品、造紙織物和商貿(mào)服務(wù)等跨國公司都在我國設(shè)有業(yè)務(wù)機構(gòu)，有些還建立了自己的生產(chǎn)基地和技術(shù)研發(fā)中心。我國已經(jīng)成為世界造紙工業(yè)發(fā)展的中心，在國際上占有越來越重要的經(jīng)濟地位。我國紙與紙板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量已經(jīng)由2013年的3400家減至2014的3000家，技術(shù)裝備水平、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量均穩(wěn)步提升，污染治理、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步。

    6.3.1.1造紙行業(yè)基本情況及使用材料綜述

    造紙行業(yè)是與國民經(jīng)濟和社會事業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的重要基礎(chǔ)原材料行業(yè)，紙的消費水平是衡量一個國家現(xiàn)代化水平和文明程度的標(biāo)志。造紙產(chǎn)業(yè)具有資金技術(shù)密集、規(guī)模效益顯著的特點，其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度強、市場容量大，是拉動林業(yè)、農(nóng)業(yè)、印刷、包裝、機械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量，已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。造紙行業(yè)以原生植物纖維和廢紙等再生纖維為原料，可部分替代塑料、鋼鐵、有色金屬等不可再生資源，是我國國民經(jīng)濟中具有可持續(xù)發(fā)展特點的重要行業(yè)。 造紙行業(yè)的行業(yè)增長和盈利水平具有周期性。一方面，造紙行業(yè)作為基礎(chǔ)原材料工業(yè)，其發(fā)展速度和程度通常與宏觀經(jīng)濟高度相關(guān)，其需求的波動周期與宏觀經(jīng)濟周期比較一致，因此造紙行業(yè)的增長一般比較平穩(wěn)。另一方面，造紙行業(yè)屬于資本密集型行業(yè)，規(guī)模效應(yīng)顯著。新增產(chǎn)能的建設(shè)往往需要大量的投資，其項目建設(shè)需要一定的時間（一般是12個月左右）。造紙產(chǎn)能的釋放具有短期、集中的特征。因此，在需求平穩(wěn)增長和產(chǎn)能短期集中釋放的雙重作用下，造紙行業(yè)的經(jīng)營效益也呈現(xiàn)出一定的周期性。

    近年來，世界造紙行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展迅速，由于受到資源、環(huán)境等方面的約束，造紙企業(yè)在節(jié)能降耗、保護環(huán)境、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益等方面加大工作力度，正朝著高效率、高質(zhì)量、高效益、低消耗、低排放的現(xiàn)代化大工業(yè)方向持續(xù)發(fā)展，呈現(xiàn)出企業(yè)規(guī)模化、技術(shù)集成化、產(chǎn)品多樣化功能化、生產(chǎn)清潔化、資源節(jié)約化、林紙一體化和產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展的趨勢。造紙行業(yè)呈現(xiàn)消費量快速增長的趨勢，圖6-60為2004年到2015年紙及紙板生產(chǎn)和消費的情況。

    中長期來看，造紙產(chǎn)業(yè)政策和新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行將使行業(yè)的進(jìn)入門檻越來越高，落后產(chǎn)能及中小規(guī)模企業(yè)的淘汰力度將加大，規(guī)模型、集約型、環(huán)境友好型的大型企業(yè)將成為市場主體。造紙工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。2014年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約3000家，全國紙及紙板生產(chǎn)量10470萬t，較上年增長3.56%。2014年紙及紙板產(chǎn)量超過100萬t的生產(chǎn)企業(yè)有17家，木漿產(chǎn)量超過100萬t的生產(chǎn)企業(yè)有3家。2007年10月份《造紙產(chǎn)業(yè)政策》提高了新建項目的起始規(guī)模：化學(xué)機械漿新建、擴建項目起始規(guī)模10萬噸，化學(xué)木漿起始規(guī)模30萬噸；新建或擴建箱板紙、白板紙、新聞紙項目起始規(guī)模30萬噸，文化用紙起始規(guī)模10萬噸。同時，隨著國家相關(guān)淘汰落后造紙產(chǎn)能政策的陸續(xù)出臺以及政策執(zhí)行力度的逐步加大，一些落后小造紙企業(yè)將會被淘汰出局，造紙行業(yè)的相關(guān)龍頭企業(yè)將獲得這部分企業(yè)留下的市場份額，這樣將非常有助于國內(nèi)造紙行業(yè)整體競爭力的提升。

    造紙工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。“十二五”期間，中國紙業(yè)步入全面產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時期，要著力解決資源、環(huán)境和結(jié)構(gòu)三個突出問題，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級。總的指導(dǎo)思想是建設(shè)綠色紙業(yè)。這包括堅持六項基本原則：一是循環(huán)發(fā)展原則；二是環(huán)境保護原則；三是技術(shù)創(chuàng)新原則；四是對外開放原則；五是利用全球資源原則；六是滿足內(nèi)需為主原則。總體看，造紙行業(yè)在穩(wěn)定發(fā)展基礎(chǔ)上尚有上升空間。

    6.3.1.2造紙行業(yè)主要材料綜述

    正確的選材是最重要也是最廣泛應(yīng)用的防腐方法。選材的目的是保證設(shè)備或管件能正常運行，有合理的使用壽命和最低經(jīng)濟支出。因此在任何一個“材料-環(huán)境”系統(tǒng)中，對材料的要求是：①化學(xué)性能或耐蝕性能滿足生產(chǎn)要求 ②物理、機械和加工工藝性能等能滿足設(shè)計要求 ③總的經(jīng)濟效果優(yōu)越。根據(jù)調(diào)查及查閱資料將造紙行業(yè)所用的主要材料歸納如下。

    1.碳鋼

    普通鋼鐵的價格低廉，機械加工性能優(yōu)良，資源豐富，所以選材時應(yīng)首先考慮。同時，經(jīng)過調(diào)查，碳鋼是造紙行業(yè)主要用的金屬材料。并且文獻(xiàn)證明當(dāng)水的回用率維持在70-75%時，其腐蝕率在0.1399~ 0.17689/m2h r即0.1565~0.1975毫米/年，即在碳鋼0.1-0.2毫米/年緩蝕要求范圍之內(nèi)，即設(shè)備的主體可以選用碳鋼材料。

    2.不銹鋼

    調(diào)查中的一小型造紙廠，舊的造紙機主要材料為碳鋼，新造紙機從國外引進(jìn)，機身支架主要為不銹鋼，如下圖6-61所示。

    3.聚氯乙稀（PVC）

    聚氯乙稀是熱塑性的塑料，有一定的強度，加工成型性能良好，可用熱空氣熔焊，價格低，是防腐領(lǐng)域中用途最多的塑料之一。聚氯乙烯具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐酸、堿、鹽、氣體、水等的腐蝕性，其使用溫度在60-65 ℃，適合白水30 ℃左右的要求。實驗表明當(dāng)白水回用率為96%時，腐蝕率在0.7771毫米/年，看出普通碳鋼已不符合要求，可以選用聚氯乙烯材料作管材。

    4.樹脂及玻璃鋼

    自20 世紀(jì)以來，隨著塑料樹脂工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)了某些熱固性塑料樹脂和玻璃纖維相結(jié)合的新型復(fù)合材料-玻璃鋼，它既保持了樹脂本身所具有的優(yōu)異特性同時又具備玻璃纖維高強度的特點。下面是其在我國紙廠裝備包括在漂泊塔，廢水池，制漿及造紙機中的應(yīng)用。

    漂白塔作為漂白系統(tǒng)的重要設(shè)備，其防腐蝕處理方法和效果將直接影響到設(shè)備的使用壽命和生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)。目前世界上發(fā)達(dá)國家提高紙漿白度的首選工藝就是采用CIO²漂白。但CIO²是一種易爆、有毒且有高度腐蝕性的漂白劑，因此漂白系統(tǒng)設(shè)備的防腐蝕處理顯得極其重要。在廣東鼎豐項目中，上海富晨化工的技術(shù)人員和設(shè)計院及業(yè)主單位的相關(guān)設(shè)計人員在查閱了大量的資料文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，國外主要是用采用雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂的玻璃鋼來制作CIO²的反應(yīng)罐、吸收塔，漂白工段D級、C/D級的濾液槽等[9]，用雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂配制耐腐蝕膠泥來粘貼耐酸磚板的方式來對漂白工段的D級、C/D級漂白搭等設(shè)備進(jìn)行防腐蝕內(nèi)襯處理。在20世紀(jì)90年代，引進(jìn)設(shè)備時如果一起引進(jìn)防腐蝕材料，不但增加了投資，且引進(jìn)的耐蝕樹脂和膠泥由于有貯存期不超過3～6個月，需冷藏運輸、存放受到限制，給現(xiàn)場施工帶來極大困難。經(jīng)過反復(fù)論證和多次對比實驗，最后決定選用上海富晨化工的標(biāo)準(zhǔn)型雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂F(xiàn)UCHEM854來取代國外某品牌的樹脂作為基體材料。根據(jù)評定標(biāo)準(zhǔn)，兩種樹脂都可以作為該段防腐區(qū)域的防腐蝕材料。在綜合了技術(shù)、經(jīng)濟評價的基礎(chǔ)上，最終選定FUCHEM854乙烯基酯樹脂膠泥作為C/D段和D段碳鋼漂白塔內(nèi)襯磚板襯里的主要材料。

    而在廢水處理池中，由于廢水中含有大量的腐蝕性介質(zhì)，如廢酸、氧化性化學(xué)品等，對以混凝土為基礎(chǔ)的處理池的腐蝕性較大，未經(jīng)防腐蝕處理的砼處理池，一般情況下，2～3個月就會出現(xiàn)池表面的損壞，強度明顯下降。因此，必須對混凝土基礎(chǔ)的處理池進(jìn)行防腐蝕處理，針對紙漿行業(yè)的情況，可選用整體玻璃鋼（FRP）內(nèi)襯和乙烯基酯樹脂鱗片（VEGF）內(nèi)襯方式。玻璃鋼襯里[10]是最常見的防腐蝕處理方法，它是利用玻璃纖維增強塑料（俗稱“玻璃鋼”）結(jié)構(gòu)在混凝土基礎(chǔ)上形成一層防護，玻璃鋼襯里具有整體性、抗?jié)B性好和造價合理的特點，同時選用適當(dāng)?shù)姆栏g樹脂就能夠達(dá)到良好的防腐蝕效果。在玻璃鋼襯里防腐蝕方法中，一般采用玻璃纖維加玻璃纖維短切氈或表面氈的復(fù)合結(jié)構(gòu)，厚度在1～3 mm之間。在國外防腐蝕工程制作中已經(jīng)很少采用環(huán)氧樹脂，一般情況下會采用環(huán)氧樹脂改性的乙烯基酯樹脂，乙烯基酯樹脂正逐漸成為防腐蝕材料的首選材。乙烯基酯樹脂較環(huán)氧樹脂更好的工藝特性、耐腐蝕性和耐候性。目前選用的低收縮FUCHEM891乙烯基酯樹脂的收縮率<1％，較環(huán)氧樹脂的線收縮率低，這種樹脂更具有高耐蝕性、與填料良好的浸潤性的特點，尤其適合膠泥的制作或者玻璃鋼內(nèi)襯制作。目前，在國內(nèi)一些紙漿工廠（金光紙業(yè)等）均有成功的應(yīng)用案例。所謂的乙烯基酯樹脂鱗片襯，就是將具有一定片徑和厚度的玻璃鱗片，分別與各類耐腐蝕樹脂等混合，經(jīng)專用機械配制成膠泥（涂料），再經(jīng)施工涂敷于混凝土表面，室溫固化后得到防腐蝕內(nèi)襯。

    制漿造紙工藝中還涉及到蒸煮，涂布，加工等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中大量的物質(zhì)也有很強的腐蝕性，所以涉及到這些工藝的一些設(shè)備及輸送環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格的防腐蝕處理，目前在紙漿行業(yè)中有許多玻璃鋼設(shè)備成功應(yīng)用的案例。防腐蝕樹脂的選擇可據(jù)不同部位選用不同的樹脂，但主要防腐蝕部位是傳輸高溫濕氯氣的管道，現(xiàn)在基本都采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)。該設(shè)備中的防腐蝕樹脂可選用HET酸樹脂或酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂。

    在制漿設(shè)備方面如粗漿洗滌設(shè)備：漂白工段的真空洗漿機，漿機系統(tǒng)的濃縮機和粗選用的高頻跳篩等所用的排氣罩，過去都是采用金屬板制作，雖然涂有耐腐蝕涂料，但仍然容易受到腐蝕損壞。現(xiàn)在有些造紙廠改用玻璃鋼材料做的氣罩后既耐腐蝕又很輕便等優(yōu)點。

    玻璃鋼在造紙設(shè)備方面的應(yīng)用如：圓網(wǎng)造紙機的網(wǎng)槽和低車速長網(wǎng)造紙機的流漿箱：過去在傳統(tǒng)都是使用上等木材經(jīng)過加工而制成，即使油漆保護得很好，時間使用長了也避免不了有腐朽的問題。現(xiàn)在使用玻璃鋼材料制造后，解決了以上一些問題。如：現(xiàn)在天津有些造紙廠使用玻璃鋼材料制作的白水盤，既輕便、剛度又好、還便于清洗、國內(nèi)長網(wǎng)紙機的案輥、網(wǎng)輥、麻花輥及帆布輥、毛布輥等，現(xiàn)均有用玻璃鋼材材料制造的輥面，其輥面經(jīng)過精車加工處理后，再涂上一層樹脂膠而輥面已非常光滑，用來代替橡膠輥面和銅輥面，而且重量大大減輕，電耗也有所下降，又如：天津新華造紙廠的紙機毛布麻花輥引毯輥改用玻璃鋼材料代替銅質(zhì)或鍍銅分毯輥已使用了12年至今尚未發(fā)現(xiàn)問題和缺陷。

    5.鑄鐵

    烘缸是干燥部的核心部分，烘缸作為主要的傳熱部件，在造紙機械中占有很大的比重。采用鑄鐵材料制成的烘缸，幾乎占據(jù)了整個造紙機烘缸產(chǎn)品市場。鑄鐵材料有良好的鑄造和機加工性能、良好的導(dǎo)熱性能和紙張在其表面的剝離性能。

    6.銅鎳合金

    流體對金屬表面不僅產(chǎn)生腐蝕，還產(chǎn)生磨損，這稱為磨損腐蝕。它是局部腐蝕的一種，它的危害比均勻腐蝕大的多。局部腐蝕常常是突發(fā)性和災(zāi)難性的，可能引起各類事故。因此在選材操作維護時，對局部腐蝕都應(yīng)高度警惕暴露在運動流體的設(shè)備，如管道、三通、閥、葉輪都能產(chǎn)生磨損腐蝕，同時在流體改變方向的地方，如三通、彎頭等，還易于發(fā)生沖擊腐蝕。所調(diào)查某中型紙廠的生產(chǎn)實踐也說明這些地方易產(chǎn)生腐蝕、毀壞部件影響生產(chǎn)。選擇銅鎳合金應(yīng)用于易損壞的泵輪等處。因銅和鎳合金耐蝕性優(yōu)良，由于銅的電位比氫正，在非氧化性酸中不可能產(chǎn)生放氫反應(yīng)，所以對稀硫酸、稀鹽酸等耐蝕良好，但當(dāng)這些酸被空氣飽和（含有氧）時則腐蝕嚴(yán)重，而且不耐氧化性酸（濃硫酸、硝酸）的腐蝕。所以一般選用銅鎳合金（ N il0~30% ），也有選擇鎳70，銅30的合金（國外商品名為蒙耐爾），其含硅40 %的鑄材，則有較高的耐磨性，但因價格較貴，常以薄層襯里或雙金屬應(yīng)用。

    7.鈦合金

    過去鈦由于冶煉工藝復(fù)雜，價格昂貴，且加工困難，大大地限制了其使用范圍。近年來，我國已掌握了冶煉和加工技術(shù)，現(xiàn)在很多民用工業(yè)已在使用，隨著造紙工業(yè)的發(fā)展，鈦在我國造紙工業(yè)的用量也得到進(jìn)一步增長，如氯水加熱裝置、進(jìn)CIO²漂白塔的藥液混合器、CIO²漂白塔的高濃漿泵、CIO²升流漂白塔塔頂?shù)臄嚢杵鞯榷加免伜辖鹬圃臁４送庥酶鞣N方法（例如廣西賀縣造紙廠進(jìn)口的CIO²制造裝置， 是用氯酸鉀在強酸溶液下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CIO²） 生產(chǎn)CIO²的CIO²發(fā)生器的潮濕部分襯以鈦合金。發(fā)生器外的循環(huán)泵、管路、閥門等、均應(yīng)用鈦合金制造。

    除此之外，所調(diào)查的某小型造紙廠的碎漿池及大部分造紙廠的廢水處理池都是以混凝土為基礎(chǔ)。