现代纸业是与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业，是为包装、印刷和信息产业等提供商品材料为主、技术和资金较密集、规模效益显著、连续高效生产的制造业，在全世界制造工业中位居电信制造工业和汽车工业之后，而居于钢铁工业和航空航天工业之前。现代纸业已经成为美、加、日、北欧诸国等发达国家国民经济十大支柱制造业之一，在国际上已同食品业一道被专家公认为“永不衰竭”的产业。由于在经济发达国家中纸及纸板消费量增长速度与其国内生产总值增长速度同步，因此当今世界已将纸及纸板的生产和消费水平，作为衡量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一。

    我国造纸工业发展迅速，已成为世界造纸产品的主要生产国和消费国，同时也是世界造纸产品主要进口国，产品自给率达88.7％，基本上满足国内新闻出版、印刷、商品包装等相关行业的消费需求。快速发展的同时，制浆和造纸装备的技术水平已迅速同时提升，进入一个新的向现代化发展的时期，世界上幅宽最宽、车速最高和自动化水平最先进的纸机基本上都在我国，许多国际知名的造纸装备、化学品、造纸织物和商贸服务等跨国公司都在我国设有业务机构，有些还建立了自己的生产基地和技术研发中心。我国已经成为世界造纸工业发展的中心，在国际上占有越来越重要的经济地位。我国纸与纸板生产企业数量已经由2013年的3400家减至2014的3000家，技术装备水平、生产工艺和产品质量均稳步提升，污染治理、环境保护和可持续发展取得了长足进步。

    6.3.1.1造纸行业基本情况及使用材料综述

    造纸行业是与国民经济和社会事业发展密切相关的重要基础原材料行业，纸的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志。造纸产业具有资金技术密集、规模效益显著的特点，其产业关联度强、市场容量大，是拉动林业、农业、印刷、包装、机械制造等产业发展的重要力量，已成为我国国民经济发展新的增长点。造纸行业以原生植物纤维和废纸等再生纤维为原料，可部分替代塑料、钢铁、有色金属等不可再生资源，是我国国民经济中具有可持续发展特点的重要行业。 造纸行业的行业增长和盈利水平具有周期性。一方面，造纸行业作为基础原材料工业，其发展速度和程度通常与宏观经济高度相关，其需求的波动周期与宏观经济周期比较一致，因此造纸行业的增长一般比较平稳。另一方面，造纸行业属于资本密集型行业，规模效应显著。新增产能的建设往往需要大量的投资，其项目建设需要一定的时间（一般是12个月左右）。造纸产能的释放具有短期、集中的特征。因此，在需求平稳增长和产能短期集中释放的双重作用下，造纸行业的经营效益也呈现出一定的周期性。

    近年来，世界造纸行业技术进步发展迅速，由于受到资源、环境等方面的约束，造纸企业在节能降耗、保护环境、提高产品质量、提高经济效益等方面加大工作力度，正朝着高效率、高质量、高效益、低消耗、低排放的现代化大工业方向持续发展，呈现出企业规模化、技术集成化、产品多样化功能化、生产清洁化、资源节约化、林纸一体化和产业全球化发展的趋势。造纸行业呈现消费量快速增长的趋势，图6-60为2004年到2015年纸及纸板生产和消费的情况。

    中长期来看，造纸产业政策和新的环保标准的执行将使行业的进入门槛越来越高，落后产能及中小规模企业的淘汰力度将加大，规模型、集约型、环境友好型的大型企业将成为市场主体。造纸工业已经成为我国国民经济的重要产业。2014年全国纸及纸板生产企业约3000家，全国纸及纸板生产量10470万t，较上年增长3.56%。2014年纸及纸板产量超过100万t的生产企业有17家，木浆产量超过100万t的生产企业有3家。2007年10月份《造纸产业政策》提高了新建项目的起始规模：化学机械浆新建、扩建项目起始规模10万吨，化学木浆起始规模30万吨；新建或扩建箱板纸、白板纸、新闻纸项目起始规模30万吨，文化用纸起始规模10万吨。同时，随着国家相关淘汰落后造纸产能政策的陆续出台以及政策执行力度的逐步加大，一些落后小造纸企业将会被淘汰出局，造纸行业的相关龙头企业将获得这部分企业留下的市场份额，这样将非常有助于国内造纸行业整体竞争力的提升。

    造纸工业已经成为我国国民经济的重要产业。“十二五”期间，中国纸业步入全面产业结构调整时期，要着力解决资源、环境和结构三个突出问题，从而促进产业升级。总的指导思想是建设绿色纸业。这包括坚持六项基本原则：一是循环发展原则；二是环境保护原则；三是技术创新原则；四是对外开放原则；五是利用全球资源原则；六是满足内需为主原则。总体看，造纸行业在稳定发展基础上尚有上升空间。

    6.3.1.2造纸行业主要材料综述

    正确的选材是最重要也是最广泛应用的防腐方法。选材的目的是保证设备或管件能正常运行，有合理的使用寿命和最低经济支出。因此在任何一个“材料-环境”系统中，对材料的要求是：①化学性能或耐蚀性能满足生产要求 ②物理、机械和加工工艺性能等能满足设计要求 ③总的经济效果优越。根据调查及查阅资料将造纸行业所用的主要材料归纳如下。

    1.碳钢

    普通钢铁的价格低廉，机械加工性能优良，资源丰富，所以选材时应首先考虑。同时，经过调查，碳钢是造纸行业主要用的金属材料。并且文献证明当水的回用率维持在70-75%时，其腐蚀率在0.1399~ 0.17689/m2h r即0.1565~0.1975毫米/年，即在碳钢0.1-0.2毫米/年缓蚀要求范围之内，即设备的主体可以选用碳钢材料。

    2.不锈钢

    调查中的一小型造纸厂，旧的造纸机主要材料为碳钢，新造纸机从国外引进，机身支架主要为不锈钢，如下图6-61所示。

    3.聚氯乙稀（PVC）

    聚氯乙稀是热塑性的塑料，有一定的强度，加工成型性能良好，可用热空气熔焊，价格低，是防腐领域中用途最多的塑料之一。聚氯乙烯具有优良的耐腐蚀性能，耐酸、碱、盐、气体、水等的腐蚀性，其使用温度在60-65 ℃，适合白水30 ℃左右的要求。实验表明当白水回用率为96%时，腐蚀率在0.7771毫米/年，看出普通碳钢已不符合要求，可以选用聚氯乙烯材料作管材。

    4.树脂及玻璃钢

    自20 世纪以来，随着塑料树脂工业的发展，现了某些热固性塑料树脂和玻璃纤维相结合的新型复合材料-玻璃钢，它既保持了树脂本身所具有的优异特性同时又具备玻璃纤维高强度的特点。下面是其在我国纸厂装备包括在漂泊塔，废水池，制浆及造纸机中的应用。

    漂白塔作为漂白系统的重要设备，其防腐蚀处理方法和效果将直接影响到设备的使用寿命和生产的正常运转。目前世界上发达国家提高纸浆白度的首选工艺就是采用CIO²漂白。但CIO²是一种易爆、有毒且有高度腐蚀性的漂白剂，因此漂白系统设备的防腐蚀处理显得极其重要。在广东鼎丰项目中，上海富晨化工的技术人员和设计院及业主单位的相关设计人员在查阅了大量的资料文献后发现，国外主要是用采用双酚A型环氧乙烯基酯树脂的玻璃钢来制作CIO²的反应罐、吸收塔，漂白工段D级、C/D级的滤液槽等[9]，用双酚A型环氧乙烯基酯树脂配制耐腐蚀胶泥来粘贴耐酸砖板的方式来对漂白工段的D级、C/D级漂白搭等设备进行防腐蚀内衬处理。在20世纪90年代，引进设备时如果一起引进防腐蚀材料，不但增加了投资，且引进的耐蚀树脂和胶泥由于有贮存期不超过3～6个月，需冷藏运输、存放受到限制，给现场施工带来极大困难。经过反复论证和多次对比实验，最后决定选用上海富晨化工的标准型双酚A环氧乙烯基酯树脂FUCHEM854来取代国外某品牌的树脂作为基体材料。根据评定标准，两种树脂都可以作为该段防腐区域的防腐蚀材料。在综合了技术、经济评价的基础上，最终选定FUCHEM854乙烯基酯树脂胶泥作为C/D段和D段碳钢漂白塔内衬砖板衬里的主要材料。

    而在废水处理池中，由于废水中含有大量的腐蚀性介质，如废酸、氧化性化学品等，对以混凝土为基础的处理池的腐蚀性较大，未经防腐蚀处理的砼处理池，一般情况下，2～3个月就会出现池表面的损坏，强度明显下降。因此，必须对混凝土基础的处理池进行防腐蚀处理，针对纸浆行业的情况，可选用整体玻璃钢（FRP）内衬和乙烯基酯树脂鳞片（VEGF）内衬方式。玻璃钢衬里[10]是最常见的防腐蚀处理方法，它是利用玻璃纤维增强塑料（俗称“玻璃钢”）结构在混凝土基础上形成一层防护，玻璃钢衬里具有整体性、抗渗性好和造价合理的特点，同时选用适当的防腐蚀树脂就能够达到良好的防腐蚀效果。在玻璃钢衬里防腐蚀方法中，一般采用玻璃纤维加玻璃纤维短切毡或表面毡的复合结构，厚度在1～3 mm之间。在国外防腐蚀工程制作中已经很少采用环氧树脂，一般情况下会采用环氧树脂改性的乙烯基酯树脂，乙烯基酯树脂正逐渐成为防腐蚀材料的首选材。乙烯基酯树脂较环氧树脂更好的工艺特性、耐腐蚀性和耐候性。目前选用的低收缩FUCHEM891乙烯基酯树脂的收缩率<1％，较环氧树脂的线收缩率低，这种树脂更具有高耐蚀性、与填料良好的浸润性的特点，尤其适合胶泥的制作或者玻璃钢内衬制作。目前，在国内一些纸浆工厂（金光纸业等）均有成功的应用案例。所谓的乙烯基酯树脂鳞片衬，就是将具有一定片径和厚度的玻璃鳞片，分别与各类耐腐蚀树脂等混合，经专用机械配制成胶泥（涂料），再经施工涂敷于混凝土表面，室温固化后得到防腐蚀内衬。

    制浆造纸工艺中还涉及到蒸煮，涂布，加工等环节，在这些环节中大量的物质也有很强的腐蚀性，所以涉及到这些工艺的一些设备及输送环节都需要严格的防腐蚀处理，目前在纸浆行业中有许多玻璃钢设备成功应用的案例。防腐蚀树脂的选择可据不同部位选用不同的树脂，但主要防腐蚀部位是传输高温湿氯气的管道，现在基本都采用玻璃钢结构。该设备中的防腐蚀树脂可选用HET酸树脂或酚醛环氧乙烯基酯树脂。

    在制浆设备方面如粗浆洗涤设备：漂白工段的真空洗浆机，浆机系统的浓缩机和粗选用的高频跳筛等所用的排气罩，过去都是采用金属板制作，虽然涂有耐腐蚀涂料，但仍然容易受到腐蚀损坏。现在有些造纸厂改用玻璃钢材料做的气罩后既耐腐蚀又很轻便等优点。

    玻璃钢在造纸设备方面的应用如：圆网造纸机的网槽和低车速长网造纸机的流浆箱：过去在传统都是使用上等木材经过加工而制成，即使油漆保护得很好，时间使用长了也避免不了有腐朽的问题。现在使用玻璃钢材料制造后，解决了以上一些问题。如：现在天津有些造纸厂使用玻璃钢材料制作的白水盘，既轻便、刚度又好、还便于清洗、国内长网纸机的案辊、网辊、麻花辊及帆布辊、毛布辊等，现均有用玻璃钢材材料制造的辊面，其辊面经过精车加工处理后，再涂上一层树脂胶而辊面已非常光滑，用来代替橡胶辊面和铜辊面，而且重量大大减轻，电耗也有所下降，又如：天津新华造纸厂的纸机毛布麻花辊引毯辊改用玻璃钢材料代替铜质或镀铜分毯辊已使用了12年至今尚未发现问题和缺陷。

    5.铸铁

    烘缸是干燥部的核心部分，烘缸作为主要的传热部件，在造纸机械中占有很大的比重。采用铸铁材料制成的烘缸，几乎占据了整个造纸机烘缸产品市场。铸铁材料有良好的铸造和机加工性能、良好的导热性能和纸张在其表面的剥离性能。

    6.铜镍合金

    流体对金属表面不仅产生腐蚀，还产生磨损，这称为磨损腐蚀。它是局部腐蚀的一种，它的危害比均匀腐蚀大的多。局部腐蚀常常是突发性和灾难性的，可能引起各类事故。因此在选材操作维护时，对局部腐蚀都应高度警惕暴露在运动流体的设备，如管道、三通、阀、叶轮都能产生磨损腐蚀，同时在流体改变方向的地方，如三通、弯头等，还易于发生冲击腐蚀。所调查某中型纸厂的生产实践也说明这些地方易产生腐蚀、毁坏部件影响生产。选择铜镍合金应用于易损坏的泵轮等处。因铜和镍合金耐蚀性优良，由于铜的电位比氢正，在非氧化性酸中不可能产生放氢反应，所以对稀硫酸、稀盐酸等耐蚀良好，但当这些酸被空气饱和（含有氧）时则腐蚀严重，而且不耐氧化性酸（浓硫酸、硝酸）的腐蚀。所以一般选用铜镍合金（ N il0~30% ），也有选择镍70，铜30的合金（国外商品名为蒙耐尔），其含硅40 %的铸材，则有较高的耐磨性，但因价格较贵，常以薄层衬里或双金属应用。

    7.钛合金

    过去钛由于冶炼工艺复杂，价格昂贵，且加工困难，大大地限制了其使用范围。近年来，我国已掌握了冶炼和加工技术，现在很多民用工业已在使用，随着造纸工业的发展，钛在我国造纸工业的用量也得到进一步增长，如氯水加热装置、进CIO²漂白塔的药液混合器、CIO²漂白塔的高浓浆泵、CIO²升流漂白塔塔顶的搅拌器等都用钛合金制造。此外用各种方法（例如广西贺县造纸厂进口的CIO²制造装置， 是用氯酸钾在强酸溶液下发生反应产生CIO²） 生产CIO²的CIO²发生器的潮湿部分衬以钛合金。发生器外的循环泵、管路、阀门等、均应用钛合金制造。

    除此之外，所调查的某小型造纸厂的碎浆池及大部分造纸厂的废水处理池都是以混凝土为基础。