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）

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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效防腐且操作簡便。

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，大大延長表面保護(hù)材料的使用壽命，同時(shí)也對設(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，腐蝕等級為C級。

（2）原處理方式：涂刷油漆。因以上部件無法徹底除銹，部分部件長期處于潮濕狀態(tài)，故防腐年限2個(gè)月。

（3）解決方案：對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：螺栓普遍腐蝕等級為B-C級，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管路、法蘭、閥門進(jìn)行整體包覆，達(dá)到長效防腐目的。

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