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保溫層下腐蝕及防腐對策分析

文章出處:[db:來源] 瀏覽次數:發表時間:2015-05-23
   中國建筑涂料門戶網技術資料:   在石化范疇,保溫層下的腐蝕和防腐一直是學術研討的一個熱門,每年因為保溫層下的腐蝕構成的丟失可達幾十億美元,這些丟失包含設備丟失,工廠的罷工與檢修丟失,還有后續的修理等,一起構成許多人生傷亡事故,近些年來各大石化廠商和油漆生產公司都加大了保溫層下防腐涂料研討的投入,以期找到解決保溫層下防腐的對策。   1 保溫層下的腐蝕機理   保溫層下的腐蝕(CUI)是指發作在施加了保溫層資料的管道或設備外外表上的一種腐蝕表象,依據設備原料的不一樣,CUI又分紅兩種類型:發作在碳鋼資料上的腐蝕(首要體現為坑蝕或資料的腐蝕減?。?發作在不銹鋼資料上的腐蝕(首要體現為坑蝕或應力腐蝕開裂)。咱們知道,鋼構造的腐蝕速率與溫度、濕度等許多因素有關,溫度越高,腐蝕速度越快。但與此一起,腐蝕速率又與環境中的水分含量成正比,在高溫敞開環境中,溫度的升高會致使周圍環境中水分含量的下降,然后能減緩腐蝕速率。但CUI 的一個重要特色即是,外加的保溫層會構成一個高溫高濕的密閉環境,然后致使腐蝕的加重。并且CUI 的嚴峻性在于無法及時發現,因為為了漂亮作用,一般會在保溫層外包裹一層不銹鋼層或鋁層,這樣在腐蝕的初級階段,一般很難被觀察到,當保溫層下的腐蝕被發現時,一般現已是腐蝕很嚴峻的時分,乃至現已發作安全事故。   保溫層所用的資料大多是無機物,其間富含許多的無機鹽, 比方氯化物、氟化物、硫化物等,會構成鋼構造腐蝕;一起因為保溫資料一般為疏松多孔的構造, 具有較大的比外表積, 因而具有較強的吸水能力,一旦保溫層發作破損,保溫資料會敏捷吸收周圍的水汽,構成一個高濕度的腐蝕環境,加快腐蝕的發作。一起,這些腐蝕雜質和保溫資料構成很強的電解質溶液, 一旦這些溶液與金屬設備發作觸摸,就可引發激烈的腐蝕反應。特別是關于石化職業而言,保溫層下的腐蝕還有其特殊性——因為石化職業涉及到許多不一樣技術,因而在保溫層下的鋼構造往往還要閱歷熱循環的進程。而關于傳統高溫涂料而言,因為熱膨脹系數與鋼鐵不一樣,閱歷熱循環往往會致使涂層內應力的添加,終究構成涂層的前期失效。   2 保溫層下的防腐對策   研討了保溫層下腐蝕的發作機理后,咱們再研討如何預防和削減這種腐蝕的發作。一般能夠分紅兩個方向:一是加強保溫層的維護,根絕濕氣進入而構成的高溫高濕環境,包含盡量不要選用易吸收水分并易構成腐蝕性物質停留的保溫資料,特別是那些具有空心構造特征和吸水性強的保溫資料,而要選用含水量小、枯燥快的保溫資料,評價保溫資料的首要指標即是吸水性,保溫資料吸水后其導熱系數增大, 一起會浸濕設備外表,導致設備外表腐蝕;二是涂覆防腐涂料,即在設備外壁(保溫層以下)涂覆一層具有杰出附著力、機械功能和防腐蝕功能優良的涂料,保溫層下設備所在的環境決議了其對防腐涂層的特殊需求,既要確保涂層在高溫環境下能堅持穩定,一起又能在低溫高濕的環境下對鋼構造供給防腐維護。   2.1 保溫層下防腐涂料研討現狀   在高溫防腐范疇,美國腐蝕工程師協會(NACE)發布的RP0198-2004 國際標準是比較具體和威望的。其間提出關于保溫層下的防腐,最有用的辦法是涂覆防腐蝕涂料[5]。曩昔,保溫層下使用較多的涂層包含厚漿型環氧鋁粉漆、浸泡級環氧酚醛涂料、無機硅酮鋁粉高溫漆。   三種類型的涂料在實踐中都得到了廣泛的使用,并且各涂料生產廠家都在不斷研制、改善其功能。如有的廠家關于浸泡級環氧酚醛涂料在膜厚操控不妥時會在高溫下發作漆膜開裂的缺點,研制出了高膜厚、高固含量的商品,其膜厚規??刹倏卦?00~450 μm,在此膜厚規模內,既能確保防腐功能,又克服了環氧酚醛類涂料高溫開裂的缺點。但因為其樹脂類型的約束,最高耐受溫度仍< 230 ℃。此外別的一些涂層在保溫層防腐范疇也得到了廣泛的使用,其間包含熱噴鋁和冷噴鋁等。   2.2 熱噴鋁涂層   國外在碳鋼外表噴涂約250 μm的鋁涂層現已有30 多年的前史,并已被證明其在保溫層下有著優良的耐腐蝕作用。熱噴鋁在大氣環境中有著優良的防腐體現,最高能夠耐受500 ℃的繼續高溫,并可耐受冷熱循環等。但研討也發現,其在約80 ℃的鹽水溶液中卻很容易對鋼構造構成嚴峻的腐蝕,然后導致全部涂層的損壞。關于保溫層下濕潤的碳鋼管道,鋁相對碳鋼來說是陽極,但在挨近80 ℃的堿性環境中,這種相對性變得很小,大大下降了其陰極維護的作用。相反,關于屏障型涂層,即便富含鋁片顏料,但因為其不扮演獻身陽極的角色,使其在高溫鹽水中的防腐體現反而更為優良。并且因為熱噴鋁外表疏松多孔的特性,很容易在孔隙中構成鋁鹽溶液,因而還需要黏度較低的、能夠在保溫層下耐受高溫文腐蝕的涂層供給關閉作用。這些都對熱噴鋁在保溫層下的開展和推行提出了約束和需求。   2.3 冷噴鋁涂層   冷噴鋁是一種含鋁粉的鈦改性無機共聚物涂料,因為其克服了熱噴鋁在高溫鹽溶液中的防腐約束,一起又堅持了前者的優良防腐功能,使其變成國內外研討的熱門,已有多家涂料公司提出了商業化的商品,并在實踐使用中取得了杰出的作用。冷噴鋁涂料選用鈦改性無機共聚物作為首要成膜物質,并參加片狀金屬鋁顏料起到滿足的屏蔽維護作用所制得的雙組分耐高溫涂料在高溫情況下,尤其是熱循環乃至熱沖擊的工況條件下,體現出了優良的防腐功能。   2.4 保溫層下涂層的試驗室測驗   選用保溫層下循環測驗的試驗辦法,對用于保溫層下的涂料和冷噴鋁、熱噴鋁涂層(1#、2#:慣例高溫涂層;TMIC: 冷噴鋁;TSA:熱噴鋁)在高溫環境下的防腐功能進行了測驗。   試驗將如圖1 的管狀構件放在加熱器上,外面包裹保溫層,保溫層內寫入1 L 1%的氯化鈉溶液,將保溫管在30 min 內升溫至450 ℃,8 h 后,移開保溫管,再寫入1 L 1%的氯化鈉溶液,重復前面的試驗過程。循環30次后,剝開保溫層。   試驗成果顯現,熱噴鋁和冷噴鋁在保溫層下的體現要遠遠優于別的兩種慣例高溫涂層。尤其是冷噴鋁涂層,其涂層開裂的溫度區間都在335~445 ℃,并且在開裂的當地沒有發現銹蝕,標明裂縫沒有究竟材,循環測驗后的附著力測驗成果顯現也十分優良。   3 結語   在石化市場,保溫層下的鋼構造因為其惡劣的腐蝕環境,對防腐涂料的功能提出了極高的需求。依據最高耐受溫度的需求,有多種涂層商品可用于保溫層下高溫環境對鋼構造的防腐維護。因為慣例涂層的功能所限,噴鋁,尤其是冷噴鋁涂層的使用變成研討的熱門,并取得了杰出的作用。   本篇文章由中國建筑涂料門戶網小編編輯整理

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