应用熔结环氧涂装技术抗局部腐蚀

　　腐蚀与防护技术被视为与进入21世纪世界各国特别重视的先进制造技术节能降耗技术和环保技术等三大技术密切相关的技术，腐蚀与防护技术的发展在国民经济发展中起着举足轻重的作用。据统计，我国每年因腐蚀造成的经济损失近2000亿元，约占国民生产总值2%~4%.腐蚀事故的产生直接影响人民生命安全和经济可持续发展，特别是局部腐蚀产生的破坏作用，其隐蔽性强，不易觉察，金属结构件可瞬间断裂，发生灾难性事故，其危害性极大例如美国东部快乐岬和卡诺加之间一座铁桥，使用了40a后，因局部发生应力腐蚀开裂塌落在俄亥俄河中，46人丧生。1980年3月北海大埃科菲斯油田作业的亚力山大号钻井平台腿上法兰盘焊接缝处因海水局部腐蚀，而发生腐蚀疲劳断裂，万余吨罕见的灾难，这类事故举不胜举国内工业生产中，设备局部腐蚀造成的失效破坏也非常严重只有采取合理的防护措施，才能避免类似灾难事故的重演。

　　近年来国家金属腐蚀控制工程技术研究中心采用开发研制SEBF粉末涂料和其涂装技术，对解决局部腐蚀问题进行了研究探索，并在实际应用中取得了良好的使用效果。

　　2SEBF涂装技术用于金属重腐蚀环境下的SEBF粉末涂料为单组分热固性的熔融结合改性环氧粉末涂料，采用其特殊的涂装工艺可在金属构件表面熔融涂敷固化成膜，形成一层厚度均匀、表面光洁耐腐蚀涂层。

　　SEBF涂装技术应用于腐蚀环境中的各种金属构件，特别是对异型复杂工件涂装更有其独特之处，需按工艺流程严格执行。

　　表面修整指在涂装前对被涂金属表面进行的外涂层检测涂层固化恪融涂装工件预热表面处理表面修整图SEBF涂装工艺流程观检测、局部补焊、打磨等要求焊道平滑，无缺肉、气孔缝隙、焊渣等。对飞溅、尖点、凸凹不平处打磨清除，将棱角打磨成圆角过渡表面处理为涂装前重要的一道工序，表面处理质量直接影响到涂装后涂层的质量和使用寿命。去污去油并喷砂除锈达到SEBF涂装要求的Sa2. 5级表面清理标准工件预热是把工件加热到要求的温度。预热温度取决于粉末涂料融熔温度环境温度及工件热容量大小，一般控制在230~ 260C范围内。根据不同条件可采用电炉、燃气炉、感应加热的方式熔融涂装是将SEBF粉末涂料涂敷在预热后的金属构件表面，经熔融成膜并控制一定厚度的工艺过程根据工件的大小、尺寸、形态等条件可采用静电涂装、流化床摩擦静电涂装等方法。

　　涂层固化是指在一定温度条件下涂层中高分子在固化剂的作用下形成空间的网络结构，使涂层具有良好的物化性能，SEBF粉末涂料固化温度一般涂层检测为*后对涂层厚度、针孔进行检测，对外观进行目测。涂层表面应光滑、平整、无裂纹、无流挂、无漏涂等，达到涂层防护要求，方法是用电火花检漏仪进行检测，要求被涂件无一漏涂点存在3SEBF涂层抗局部腐蚀性能3.1抗渗透性能涂层的耐腐蚀性能与其抗渗透能力直接相关，通常腐蚀介质对涂层的渗透率越大，涂层耐腐蚀能力越差。没有任何一种有机涂层是绝对不渗水的，在海洋大气中，钢发生腐蚀，只需要少量的水和氧钢的平均腐蚀率达到每年为70mg/cm2，只需要11mg/cm2水和30mg/cm2氧涂层具有较好的抗渗透性能，才能在海洋环境下有较好的抗腐蚀性能重率与时间关系曲线显示了涂层重率很小，而且很快达到饱和，此结果说明SEBF涂层有非常优异的抗渗透性能为SEBF涂层电阻随浸泡时间变化的情况，可直接反映涂层抗渗透性的好坏。SEBF涂层电涂层电阻与浸泡时间变化关系曲线阻在浸泡期内基本无变化，而其它三种条件涂层电阻因抗渗透性差而明显下降，*大下降了几个量级该结果再次证明SEBF涂层具有优异抗渗透性能SEBF涂层之所以抗渗透性优异，是因为该涂料为无溶剂涂料，与常规含有溶剂者相比，避免因溶剂挥发生成贯穿涂层的通道另外，选用科学配方，保证涂层按照*优的固化机制进行并形成紧密牢固的交联结构，这些因素保证了涂层的抗渗透性能3.2耐应力腐蚀性能不锈钢在腐蚀环境中，易产生点蚀和应力腐蚀，经常会发生由此产生的破坏性事故，采用SEBF涂装技术所得到抗渗透的防护膜，使介质很难进入钢材表面而引起应力腐蚀这里采用*U*形弯曲试样按美国ASTM标准进行应力腐蚀评价试验。试样厚3mm，苋9mm，弯曲半径为16mm，材质为1Ci.18Ni9Ti，试验结果见表1表1 SEBF涂层试样抗应力腐蚀实验结果试样试验条件测试结果无涂层裸浸4，检测发现裂纹露试样浸120h，试样断裂有SEBF涂浸720h，检测无裂纹层试样（首先在110°C，蒸馏水中浸720h，检测无裂纹试验结果显示了SEBF涂层在试验介质中有很好的抗应力腐蚀性能3. 3耐腐蚀疲劳性能为涂有SEBF涂层和未涂裸露试样在腐蚀环境下的疲劳寿命曲线试样采用2Cr13材料，环境为3%NaCl溶液，温度为50*C，试验频率为40Hz，应力比R为0.1从图中可看出，未涂涂层试样在该腐蚀环境下腐蚀疲劳极限强度约为400MPa；当采用涂有SEBF涂层试样在相同的环境和条件下测试，获得的腐蚀疲劳极限强度约为550MPa此结果说明了SEBF涂层有效地使金属材料与腐蚀介质隔离开，而且有较好的抗渗透能力，用在可产生腐蚀疲劳环境下，可提高抗腐蚀疲劳能力由于该涂层具有良好的力学性能，而且还具有耐化学腐蚀的优异性能，保证SEBF防护的长期有效性，以下应用事例可以说明该涂装技术的优异性能。

　　4应用情况SEBF涂装技术己成功地应用在许多行业重腐蚀环境下解决许多用常规防护方法长年得不到解决的严重局部腐蚀问题核电站海水冷却水系统设备受海水严重腐蚀，管道、阀门、泵等设备损坏严重，直接影响核电站安全运行。为解决海水中氯离子对设备的腐蚀问题，在器、阀门等设备上采用SEBF涂装技术，很好地解决和减缓了海水点蚀和焊缝腐蚀泵气蚀等破坏性大的局部腐蚀问题，在使用过程中进行跟踪检测经近三年运行，SEBF涂层未发现有剥落起皮、失效等现象，涂装保护部位无局部腐蚀现象SEBF涂装技术成功地应用在板式换热器上，可解决不锈钢换热片点蚀应力腐蚀、缝隙腐蚀等问题由于换热片冲压成型使内应力加，在使用过程中，介质中氯离子超标或局部氯离子浓缩达到一定浓度时产生应力腐蚀开裂和表面点蚀己发生应力腐蚀和点蚀的旧板采用SEBF涂装技术处理后使用，其寿命超过了无处理新板的使用寿命，用此方法解决了沈阳化工厂变压器中的板式换热器点蚀问题，使用结果表明，SEBF涂装技术对换热效率影响不大在供热管网中，波纹管都是由不锈钢材料制造作为直埋管网中的波纹管工作在比较复杂的潮湿环境下。某些地段含有地下水，地下水来源于雨水渗遂城市污水和倒灌的海水经检测，地下水中氯离子含量非常高，容易使对氯离子敏感的不锈钢产生局部腐蚀，如点蚀、应力腐蚀腐蚀疲劳及焊缝腐蚀等，所以波纹管的防护问题己成为供热管网建设中考虑的首要问题SEBF涂装技术近几年在供热管网中的波纹管上己广泛应甩目前，大连、杭州、长春等地部分供热管网中都己采用了SEBF涂装技术解决波纹管局部腐蚀问题风机是各行各业中经常使用和不可缺少的通风换气设备，经常处在汽液混杂的环境中，混杂的气氛中有各种各样腐蚀介质，包括盐粒子和酸性气体都是造成风机严重腐蚀的主要因素多年来曾采用衬胶、衬塑、玻璃钢、不锈钢及钛材解决腐蚀问题风机使用中的高速旋转产生巨大离心力，衬胶、衬塑、衬玻璃钢易脱落；不锈钢在许多环境中产生局部腐蚀，钛材成型及焊接技术难度大且价格昂贵。而采用SEBF涂装技术，因为SEBF涂层具有良好的力学性能和耐化学腐蚀性能，完全可满足风机在一般腐蚀环境中的需要，目前己在化肥厂、化工厂、化纤厂等化工单位应用，并己出口国外在粘胶化纤行业，成功地采用SEBF涂装技术解决了该行业严重的腐蚀问题化纤行业粘胶纤维生产设备接触的主要介质为稀碱、稀盐酸稀硫酸，并含有硫化氢二硫化碳及芒硝等物质，严重腐蚀化纤设备超低碳高档不锈钢也抗不了这类介质的腐蚀，尤以点蚀应力腐蚀焊缝腐蚀较为严重，这些局部腐蚀影响设备正常运转、降低使用寿命，提高了运行费用和检修费用。采用SEBF涂装技术后，严重腐蚀部件象曲管滤壳等的寿命由半年至少提高到二年以上，为企业降低了成本和节省了大量资金。

　　SEBF涂装技术应用在吉林化学工业公司酸性输送管线，介质为36.5%高浓度的盐酸，使用三年来无一处泄露，保证了安全生产和连续运行。涂层（下转第71页）阳极的长度可以根据勾股定理逐根计算，也可以用底板面积除以阳极间距估算4网状阳极阴极保护系统的安装在钛片与钛片间，钛片与阳极带间进行试焊，记录焊接设定值；在混凝土圈梁上标出钛片位置，铺设钛片，钛片两端距离圈梁150200mm，用小沙袋压住；在圈梁上标记出MMO阳极的位置，铺设中间的阳极，用沙袋压住，与钛片焊接；按设计间距逐根铺设阳极，并与钛片焊接；阳极网安装完毕后，回填罐基础，*小厚度150mm，*好不要采用机械设备，以免损坏阳极网将参比电极予浸泡后放在设计位置，用干净的沙回埋连接供电电缆，安装接线箱，参比电极导线以及阳极电缆通过混凝土圈梁，预留孔接入接线箱5网状阳极系统的应用实例网状阳极系统己在国外应用多年，国内也己在广东惠州大亚湾地区的12座储罐；燕山石化的4座10万m3储罐；中石化储运公司的3座5万m3储罐以及中海石油绥中36-1陆上终端4座5万m3、2座2万m3储罐上安装表1是一组实测的数据表1燕山石化10万m3原油储罐阴极保护电位测量数据储罐编号直径电压电流底板中心电位V（CSE）6讨论及结论英国规范（BS7361）规定保护电流密度是10mA/m2；美国规范（API651）建议保护电流密度为10~20mA/m2；我国规范建议5~我国建造的储罐底板普遍有防护层，新建储罐底板的实际保护电流密度在Q3~管实际保护电流密度远远低于设计值，但考虑到防护层会随时间老化，设计时选择5mA/m2还是合理的选用10mA/m2的保护电流密度是过于保守的。

　　另外，使用沥青砂是有害而无益的。沥青砂不仅会造成水分在储罐底板与其之间积聚，使储罐底板所处环境恶化，同时会对阴极保护电流造成屏蔽如果采用网状阳极，由于阳极距离罐底板很近，其影响还不十分突出，但如果采用深井阳极或将阳极布置在储罐周围，将造成大量的保护电流沿储罐接地或管网系统构成回路，返回恒电位仪负极使储罐底板中部得不到有效保护。

　　综上所述，采用网状阳极阴极保护系统是一种可靠的阴极保护方式，它具有其他系统不可代替的优点。相信随着人们对储罐腐蚀危害认识的加深以及环保意识的强，对储罐施加阴极保护将成为一种常规的做法网状阳极系统也会得到更为广泛的应用（上接第68页）无腐蚀点，无脱落现象，且冬季在-30*C下使用，与己经使用过的防护材料和防腐蚀技术相比，有不可比拟的优点，解决了以往经常性局部腐蚀穿孔难题5结论SEBF涂层具有优异的抗渗透作用，提高了抗应力腐蚀腐蚀疲劳等局部腐蚀能力SEBF涂装技术可有效解决许多场合下的局部腐蚀问题，特别是应用于复杂结构件，具有常规防护方法达不到的显著效果。

　　SEBF涂装技术可广泛应用在工业介质和自然环境中，对解决腐蚀问题，提高设备使用寿命有其明显优势，对降低运行成本，减少检修次数具有明显效果

(完)