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新型防腐材料在化工行業(yè)的應(yīng)用
查看人數(shù)：4347發(fā)表時(shí)間：2017-02-14 09:28:49
順益體系（集團(tuán)）張立龍
摘要：化工行業(yè)腐蝕問題普遍存在，特別是異型結(jié)構(gòu)件和長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)的設(shè)備，如法蘭、閥門、螺栓等采用傳統(tǒng)的外防腐手段很難做到長(zhǎng)效防腐，給工業(yè)生產(chǎn)造成很大的安全隱患。本文主要闡述了新型防腐材料——銹蝕轉(zhuǎn)化涂層、精蠟防蝕工藝的特性、工藝特點(diǎn)及典型應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：除銹方法帶銹防腐 帶濕防腐 銹蝕轉(zhuǎn)化
引言:
侯保榮院士在“我國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”2016年度工作會(huì)議上表明：我國(guó)的腐蝕成本占GDP的3%-5%，2014年的腐蝕損失大約是2萬(wàn)億人民幣以上，腐蝕成本若能減少1%的話，就能挽回幾千億的經(jīng)濟(jì)損失，當(dāng)然這比較難實(shí)現(xiàn)；但如果我們通過腐蝕控制來減少0.1%腐蝕成本的話，也能挽回幾百億的經(jīng)濟(jì)損失。由此可見腐蝕控制得好，帶來的經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。
腐蝕損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然災(zāi)害和其他各類事故損失的總和，腐蝕潛伏在我們身邊，一旦發(fā)生，就會(huì)危害我們的生命，給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如201年11月22日山東省某輸油管道泄露爆炸，造成62人遇難，136人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失7.5億元，就是由“輸油管道與排水暗渠交匯處管道腐蝕減薄、管道破裂”導(dǎo)致的。如何有效的進(jìn)行腐蝕控制、將損失降低？本文針對(duì)化工廠常見部位的腐蝕進(jìn)行了探討。
鋼鐵生銹的條件及促進(jìn)因素
1、導(dǎo)致鋼鐵生銹的條件：鋼鐵生銹是與氧氣和水共同作用的結(jié)果，一旦形成疏松多孔的狀態(tài)，會(huì)加速鋼鐵的銹蝕。
4Fe + 3O2 + XH2O ==== 2Fe2O3·XH2O
2、促進(jìn)鋼鐵生銹的因素：離子化合物（氯化物）的存在、酸性污染物（酸雨）的存在、高溫（加快化學(xué)反應(yīng)速度）、經(jīng)刮擦或凹凸扭曲表面（增加接觸面積）及其他因素；
鋼材的除銹方法〔1〕
要取得有效的防腐效果，除銹等級(jí)是否滿足工藝要求至關(guān)重要。
1、常用的除銹方法及特點(diǎn)：
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方法 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
處理程度 |
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化學(xué)除銹 |
除銹速度快 |
表面粗糙度效果一般，不適合于局部作業(yè) |
良 |
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采用鋼絲刷等手工除銹 |
使用方便 |
不能徹底除銹、氧化皮難以除去，效率低 |
差 |
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采用圓盤打磨器、電動(dòng)刷等動(dòng)力除銹 |
能把銹除去，操作方便 |
氧化皮難以除去、效率低，形狀復(fù)雜的產(chǎn)品不適用 |
良 |
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噴砂 |
能把氧化皮、銹完全除去，形狀復(fù)雜的也可處理 |
沙塵的飛散顯著、污染嚴(yán)重、能耗大 |
優(yōu) |
2、除銹設(shè)備：
目前國(guó)內(nèi)較常用的除銹設(shè)備是回收式噴砂除銹設(shè)備，它可以在噴砂的同時(shí)將打下來的氧化皮、鐵銹和砂子吸入回收裝置。但由于對(duì)設(shè)備要求較高，除銹效率不高，目前沒有大規(guī)模使用。
目前國(guó)外已用高壓純水除銹工藝取代了干噴砂工藝，該技術(shù)以其環(huán)保、簡(jiǎn)便、高效、安全、成本低的優(yōu)點(diǎn)越來越多地被人們接受和重視。
3、除銹材料
目前國(guó)內(nèi)外早已研制出多種帶銹防銹涂料和涂覆材料，如帶銹防腐漆、銹蝕轉(zhuǎn)化涂層、精蠟防蝕系統(tǒng)。這類材料可直接涂刷或包覆在金屬的表面，通過對(duì)銹層滲透、轉(zhuǎn)化起到保護(hù)作用。因此省去了除銹工作，實(shí)現(xiàn)了除銹和防銹的統(tǒng)一。
在化工企業(yè)日常維護(hù)中，我們常遇到無(wú)法徹底除銹（打磨的安全風(fēng)險(xiǎn)、噴砂的污染）、除濕的情況，要想進(jìn)行腐蝕控制有效的方式是既能帶銹防腐又能長(zhǎng)效防腐且操作簡(jiǎn)便。
新型防腐材料介紹
1、材料特性
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銹蝕轉(zhuǎn)化涂層 |
精蠟防蝕系統(tǒng) |
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圖片 |
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組成 |
獵銹噴劑（融除銹、打底和防銹為一體），不銹鋼噴劑（面涂） |
精蠟底劑（銹蝕轉(zhuǎn)化、排除水份和氧氣、增加精蠟帶附著力）、精蠟帶 |
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使用類型 |
噴劑 |
固態(tài)，包覆或平貼 |
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適用環(huán)境 |
干燥 |
干燥、潮濕皆可 |
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除銹要求 |
帶銹作業(yè)（St2以下） |
帶銹作業(yè)（St2以下） |
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防腐時(shí)效 |
1年以上 |
10年以上 |
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對(duì)實(shí)施工具要求 |
無(wú)需特殊工具 |
無(wú)需特殊工具 |
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難易程度 |
易操作 |
易操作 |
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顏色管理要求 |
可涂漆 |
可涂漆 |
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抗UV性能 |
佳 |
佳 |
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耐溫性 |
持續(xù)耐溫80℃，間歇耐溫180℃ |
-46℃~70℃/110℃ |
2、銹蝕轉(zhuǎn)化機(jī)理：
產(chǎn)品中的主酸（天然丹寧酸）與銹作用，解離出三階鐵離子，三階鐵離子與丹寧進(jìn)行絡(luò)合，形成絡(luò)合物。該絡(luò)合物不僅可以有效抑制內(nèi)部銹蝕發(fā)展，且能與面涂結(jié)合緊密，大大延長(zhǎng)表面保護(hù)材料的使用壽命，同時(shí)也對(duì)設(shè)備提供保護(hù)。
四、典型應(yīng)用案例
1、法蘭防腐：
a、干燥區(qū)域的防腐（銹蝕轉(zhuǎn)化涂層）
b、潮濕區(qū)域的防腐（精蠟防蝕系統(tǒng)）
潮濕區(qū)域的防腐
（1）工況描述：常溫干燥和潮濕區(qū)域法蘭腐蝕嚴(yán)重，腐蝕等級(jí)為C級(jí)；
（2）原處理方式：涂刷油漆。因以上部件無(wú)法徹底除銹，部分部件長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，故防腐年限為2個(gè)月；
（3）解決方案：對(duì)于干燥部位采用銹蝕轉(zhuǎn)化涂層，防腐年限達(dá)到1年以上；潮濕區(qū)域采用精蠟防蝕工藝，至今無(wú)腐蝕；
2、螺栓防腐：
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銹蝕轉(zhuǎn)化涂層
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精蠟防蝕系統(tǒng)
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（1）工況描述：螺栓普遍腐蝕等級(jí)為B-C級(jí)，局部區(qū)域腐蝕嚴(yán)重影響螺栓強(qiáng)度；
（2）原處理方式：涂刷油漆、油膏。因以上部件無(wú)法徹底除銹，涂刷油漆相當(dāng)短；涂抹油膏會(huì)因雨淋后流失，需經(jīng)常涂抹。
（3）解決方案：采用銹蝕轉(zhuǎn)化涂層或精蠟防蝕工藝，達(dá)到很好的防腐效果；
3、冷卻水管路防腐：
（1）工況描述：管路、法蘭等部位因長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，造成大面積腐蝕；
（2）原處理方式：涂刷油漆。因無(wú)法徹底除銹和干燥，防腐半年后出現(xiàn)全面點(diǎn)蝕；
（3）解決方案：在潮濕狀態(tài)下，去除浮銹后采用精蠟防蝕工藝對(duì)管路、法蘭、閥門進(jìn)行整體包覆，達(dá)到長(zhǎng)效防腐目的；
4、儲(chǔ)罐基礎(chǔ)防腐密封：
（1）工況描述：儲(chǔ)罐底部與混凝土結(jié)合面因未進(jìn)行有效密封，已造成罐底腐蝕；
（2）原處理方式：礦脂帶密封，因礦脂帶耐UV性能欠佳，使用此工藝后已出現(xiàn)局部粉化和脫落；
（3）解決方案：采用精蠟防蝕工藝對(duì)間隙進(jìn)行整體密封（延伸率>180%、極優(yōu)的耐UV性能），密封和防腐效果良好；
結(jié)束語(yǔ)：
化工企業(yè)面臨扥腐蝕原因復(fù)雜，針對(duì)不同的工況及特點(diǎn)應(yīng)采用不同的腐蝕控制手段，因地制宜。我們要遵循“同時(shí)著眼廠區(qū)平均值與極端值管理，即以傳統(tǒng)防腐方式與特殊防腐工藝相結(jié)合”的原則，提高總體使用年限，避免安全風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]夏海明、李祥松 鋼材的防銹和除銹技術(shù)及其應(yīng)用 《全面腐蝕控制》2016.02.035.03
本文刊登在：《中國(guó)設(shè)備工程》雜志 2016.08（上） P68
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