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      新型防腐材料在化工行業(yè)的應(yīng)用

      2016-09-06 08:53:42張立龍順益體系集團(tuán)廣東珠海519020
      中國(guó)設(shè)備工程 2016年9期
      關(guān)鍵詞:噴砂經(jīng)濟(jì)損失法蘭

      張立龍(順益體系(集團(tuán)),廣東 珠海 519020)

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      新型防腐材料在化工行業(yè)的應(yīng)用

      張立龍
      (順益體系(集團(tuán)),廣東 珠海 519020)

      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。

      除銹方法;帶銹防腐;帶濕防腐;銹蝕轉(zhuǎn)化

      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,腐蝕一旦發(fā)生,就會(huì)危害生命,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。本文針對(duì)化工廠常見部位的腐蝕進(jìn)行了探討,旨在分析研究控制腐蝕、降低損失的有效方法。

      1 鋼鐵生銹的條件及促進(jìn)因素

      1.1 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+ X H2O ==2Fe2O3·X H2O

      1.2 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。

      2 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。

      2.1 常用的除銹方法及特點(diǎn)(表1)

      表1

      2.2 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。

      2.3 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)行腐蝕控制最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。

      3 新型防腐材料介紹

      3.1 材料特性(表2)

      3.2 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)備提供最佳保護(hù)。

      表2

      4 典型應(yīng)用案例

      4.1 法蘭防腐

      4.1.1 干燥區(qū)域的防腐(表3)

      表3

      4.1.2 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。因以上部件無法徹底除銹,部分部件長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài),故防腐年限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,至今無腐蝕。

      4.2 螺栓防腐(表4)

      表4

      (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。

      4.3 冷卻水管路防腐(圖1)

      圖1

      (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。

      圖2

      4.4 儲(chǔ)罐基礎(chǔ)防腐密封(圖2)

      (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。

      5 結(jié)語

      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。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)。

      [1] 夏海明,李祥松.鋼材的防銹和除銹技術(shù)及其應(yīng)用[J]全面腐蝕控制,2016.02.035.03.

      TG17

      1671-0711(2016)08(上)-0068-03

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