防腐蚀涂料指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作油漆。合成树脂已大部分或全部取代了植物油,故称为涂料。作用主要有三点:保护,装饰,和掩饰产品的缺陷,提升产品的价值。
1 石油化工设备腐蚀原因
01 设备腐蚀的外部因素
(1)空气潮湿。在金属表面液态水会在设备表面凹陷的部位或者下部集结,发生氧化。同时,铁锈等氧化物更易吸收水分,造成氧化腐蚀的恶性循环。
(2)空气中的腐蚀性气体。空气质量越来越差,二氧化硫等酸性气体含量逐年升高,由于受冷在设备表面凝结的水会溶解空气中的酸性气体,从外部对设备造成化学腐蚀。
02 设备腐蚀的人为因素
设备焊接部位以及底部锈蚀程度较其他部位严重,因为对锈蚀区域单独除锈补漆造成罐壁颜色不一,而整个罐体除锈补漆成本过高等因素,往往不及时对设备进行除锈防腐。另外,也没有严格的除锈防腐流程要求,导致每次除锈防腐工作不彻底,甚至不合格。
2防腐蚀涂料的分类
01环氧防腐蚀涂料
环氧防腐蚀涂料通常由环氧树脂和固化剂两个组分组成。特点是耐候性较好,毒性较小,弹性好,耐腐蚀性能稍差,酚醛树脂、脲醛树脂等其他合成树脂。
02油脂涂料
油脂涂料是以干性油为主要成膜物的一类涂料。其特点是易于生产,涂刷性好,对物面的润湿性好,价廉,漆膜柔韧,但漆膜干燥慢,膜软,机械性能较差,耐酸碱性、耐水性及耐有机溶剂性差。
03生漆
生漆是从生长着的漆树上割开树皮流出来的一种乳白色粘性液体,经细布过滤除去杂质即是。生漆附着力强、漆膜坚韧、光泽好,它耐土壤腐蚀,较耐水、耐油。缺点是有毒性,易使人皮肤过敏。此外它不耐强氧化剂,耐碱性差。
04改性生漆乳胶漆
有不少改性的生漆乳胶漆,不同程度上克服了上述缺点树脂涂料酚醛树脂涂料:主要有醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂、纯酚醛树脂等。
3石油化工设备腐蚀现象的涂料应对方法
通过对影响石油化工设备腐蚀因素的分析,为有效避免石油化工设备出现腐蚀现象,针对人为、外部两方面因素,隔离腐蚀介质的方式为最有效方式。
01 表面处理
(1)手工除锈法。适用于小件或其他方法不易施工的现场,多用于涂料防腐施工。
(2)火焰除锈法。适用厚壁设备清除旧漆,用于涂刷油漆的施工。
(3)风动、电动工具除锈法。适用于清除毛刺焊缝,焊缝修补打光以及设备死角的除锈施工。
(4)干法喷砂除锈法。多用于各种衬里和涂层的施工。
(5)湿法喷砂除锈法。用于深层及补里施工,应注意表面干燥。
(6)真空密闭喷砂除锈法。该方法比干法和湿法喷砂除锈法劳动条件好。适用于钢铁、不锈钢、铝合金表面除锈。
(7)抛丸除锈法。不适用于薄壁及较脆的工件。
(8)高压水喷射除锈法,也用于涂料施工。
02 涂料调配
(1)开桶前应晃动均匀,开桶后将漆搅拌均匀,以防颜料及填料沉积桶底,影响质量。
(2)涂料粘度过稠,可加5%~10%稀释剂调稀。应控制用量,以免影响漆膜光亮。
(3)冬季施工时为不影响涂料干性,可加1%~2%液体干料调整干性,搅拌均匀后立即使用,但加量不宜过多,防止起皱、老化。
03 涂底漆及刮腻子、打磨
(1)底漆是直接涂刷或喷涂于被防护物表面上,是涂层防护的基础,具有防锈、防蚀、防水等作用。各道底漆的颜色最好略有深浅差异,以防漏涂。
(2)在第一道底漆上面涂刮腻子,填充被防护物的凹坑,具有平整物面的作用。在石油化工设备防护中,钢铁表面无麻点、蚀坑等缺陷时,不用腻子。使用腻子时可分几次涂刮,但不宜过厚,一般应控制在0.5mm以内,且干透后应打磨平整,不留划痕、颗粒、翘边。
(3)第二道底漆涂于腻子上面,对腻子细孔进行填补,增强与底漆间的结合力,使腻子、底漆形成整体,牢固附着于被防护表面。
04 涂装面漆
面漆是涂层防护的最外一层,通常涂2~3道,面漆是直接与大气或其他介质接触的外层涂料,具有承受介质腐蚀和侵蚀的作用,并使被防护物获得所需颜色和光泽。
4发展趋势
(1)长寿命防腐涂料。开发具有超长使用寿命的防腐涂料。目前氟碳涂料和聚硅氧烷涂料的耐候性能已可达到15 a 以上,而新型防污涂料的防污寿命也可达到在5 a 以上。
(2)多功能防腐涂料。要施工方便,着色性好,适应性强,不受设备结构、形状的限制,重涂和修复方便,费用也要低;二是可与其它防腐措施配合使用,从而获得较好的防腐效果。
(3)低表面处理防腐涂料。低表面涂料处理要求具有以下性能:良好的渗透力和附着力;缓蚀性能;对旧涂层较小的影响;足够的柔韧性;可以容忍较差的气候条件。
(4)高固体分防腐涂料。高固体分涂料不但符合环保需求,同时由于涂料的固体含量高,单位涂布率高而相对可减少涂料使用量,一道施工即可获得所需膜厚,因而可减少施工道次及涂刷费用,节省重涂间隔时间,提高工作效率。
防腐涂料研发人员不应局限于产品研究,还需要掌握各种知识结构,包括工程材料学知识等,在充分了解施工底材的特性后在处理涂层附着力这类问题时才有方向,而相关的材料应用研究和生产领域在今后应进一步加强合作,共同提高我国防腐蚀涂料的发展水平。