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涂料科普

EPH防腐涂料在机泵上的应用

时间:2008-07-05 18:38:00 来源: 作者:孙慧编辑 点击:
机泵是石油炼制不可缺少的主要设备之一。由于新安装的机泵,对表面防腐蚀没有给予充分认识,只是表面涂刷几道油性、醇酸树脂等。随着时间的延长,在化工大气的作用下。机泵表面防腐涂层损坏严重,使用期短。主要膜表面开裂、龟裂粉化。造成金属表面腐蚀,出现大量的点蚀坑,并且锈蚀产物很多。     为了避免机泵表面的腐蚀,如何改变原有防腐不合理的施工方法,提高防腐涂层的使用寿命,是需要关注的问题。     机泵表面腐蚀情况     中国石油大庆石化分公司炼油厂是一个大型的综合炼油厂,共有燃料油、化肥、润滑油三大生产系统。因为每一个生产系统的操作条件、生产介质不一样,设备表面的腐蚀程度也一样。如:从循环水系统、污水处理系统的机泵表面的腐蚀情况看,这些设备长期在空气湿度比较大的环境下工作与空气中的有害物质的复合作用,使原有的防腐涂层腐蚀破坏很厉害。主要表现为,机泵表面的防腐粉化、龟裂、脱落、导致金属腐蚀较快,影响了设备的使用寿命。     腐蚀原因分析     由于水(污水)系统的机泵长期在比较潮湿的空气中使用,使机泵表面的防腐涂层粉化、开裂、脱落,金属表面腐蚀严重。     防腐涂层的损坏     当被保护的金属表面涂覆分子量较低的油性、醇酸漆等,因为环境的空气中含有SO2和CO2等与潮湿的空气中水作用,生成稀H2SO3和H2CO3,附着在防腐涂层表面。由于涂层的透气性,它能自发地沿着涂层与金属界面间扩展,而破坏涂层与金属表面的附着力。另外,在太阳光的照射下,致使涂料成膜物质皂化,涂层变软、变脆而失去原有的物理机械性能,导致涂层破坏。     一般情况下,水系统的机泵在空气湿度比较大的情况下工作,对于低分子量聚合物,气孔率较大。所以在潮湿的环境下涂层是比较易于通过水的,因水在涂层与金属之间形成界面层,使涂层的结合强度下降、剥离或鼓包。金属表面遭到腐蚀。     涂层下金属腐蚀的原因     涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极、氧有去极化的作用,反应如下:     02+H2+2e=20H-     因此,涂层下泡内溶液呈碱性,也叫碱性泡,这时阴极部位的PH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态,就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应:     Fe=Fe2++2e     Fe2+与氧、水及OH-反应生成Fe(0H)2、Fe(0H)3、Fe203•XH20等腐蚀产物,其体积要增大好几倍,漆膜鼓起,最后破列而成“透镜”。这时泡内溶液呈酸性,故称酸性泡,泡内PH值仅为2~4。     所以说,从漆膜脱落部位产生的阴极、阳极反应来看,由于阴极反应产生的0H-离子使得界面PH值上升,造成Fe2+离子水解:     Fe2++2H20=Fe(0H)2+2H+     这时又使界面PH值降低,从而加速了阳极反应(金属的腐蚀),使腐蚀面积扩大,漆膜剥落的范围也扩大,有的设备表面涂刷的漆不到半年就出现开裂、脱落、使设备遭到腐蚀。尤其是机泵在室外使用的更为严重。     防腐涂料的选择     以前采用的涂料不仅从分子结构上看,透气、透水强,而且施工时在常温下干燥,溶剂挥发缓慢。此时,环境中灰尘杂质容易混入,使漆层出现较多的针孔。另外,常规油性材料耐老化不好,不耐酸碱及溶剂的侵蚀。在低温下几乎不干,光泽、硬度都不如树脂漆。所以,提高漆膜的抗老化性、抗渗性、耐酸碱、溶剂的侵蚀,是延长机泵表面涂层使用寿命较好的方法。     通过对涂料的筛选,采用了中油化黑龙江绿岛涂料制造有限公司制造的EPH高耐候外防腐专用漆(以下简称EPH)对该厂的机泵表面进行了防腐。该材料有如下特点:     EPH底漆:该漆由活性颜料和防锈漆料组成。依靠活性颜料同铁锈进行化学反应来抑制锈蚀发展。属于稳定型带锈底漆。成膜物质采用环氧树脂材料。因环氧树脂具有很强的粘力,由于结构中含有脂肪族羟基、醚基及活泼的环氧基的缘故。羟基和醚基的极性使得环氧树脂与相邻表面之间产生电磁键的吸引力,因而粘接力特别强。同时环氧树脂可以相当平衡地从液态变成固态(只有轻微的收缩),所以它能保持着几乎所有原来的键。它与很多金属和非金属(乙烯基型塑料等非极性物除外)有较高的粘接力。     在固化的环氧树脂体系中,含有稳定的苯环和醚键以及脂肪族羟基,化学性质很稳定,能耐稀酸、碱和某些溶剂。因结构中含有脂肪族羟基和碱不起作用,故其耐碱性较油性漆、醇酸树脂强。     考虑到机泵防腐一般都是在现场进行,由于现场条件的限制,不可能采用机械喷砂的方法,只能人工机械进行处理。但是人工机械处理级别是较低的,还存在部分微锈及表面粗糙度不够。所以采用该材料的底漆可以弥补现场除锈不彻底或无法彻底除锈的情况。一般情况下可以对50μm以下锈蚀层有较好的作用。     采用EPH高耐候外防腐专用底漆,可以得到与金属与非金属较强结合力的漆膜。     EPH面漆:该材料的保光性、抗老化性、特别是耐蚀性优于一般的油性漆及氯磺化聚乙烯涂料。该材料主要是由有机硅改性环氧树脂、聚氨脂植物油酸加成物、氯磺化聚乙烯树脂、高档制漆助剂等调配而成。原因如下:     EPH面漆主要是由氯磺化聚乙烯树脂里加入一定量的环氧树脂,先合成带活性官能团的橡胶。在这种成膜物质的作用下,制成的涂料性能改变了许多。环氧树脂的大分子两端各有一环氧基,它能与氯磺化聚乙烯大分子的氯磺酰基产生大分子内的交联,使聚合物形成体形结构。     这样在常温下加入复合型固化剂及各种功能活性添加剂,涂刷在物体表面,使其进行化学反应,常温固化网状高分子结构材料。在其结构中既有树脂链段,又有橡胶链段,固化后的漆膜介于树脂与橡胶之间。该材料的强度和粘合力比一般防腐涂料提高许多。     以环氧树脂、氯磺化聚乙烯树脂与其它材料加成反应的涂料。在耐水、耐热、耐化学品、单组份储存稳定性、交联速度、色稳定性、耐污染、清漆成膜透明、涂料生产中易分散十个方面,与其它交联体系的涂料相比,显示了明显的优越性,是国外公认十项技术总积分最高的交联型氯磺聚乙烯涂料。通过实际应用与生产显示了卓越的性能。     防腐效果     1996年以来在不同单位及水系统、不同环境条件下采用了EPH-3型涂料,进行了机泵、电机设备表面上的防腐施工。施工23套生产装置及4个附属车间,施工台数260台套(包括电机),约合面积4400m2。施工方法:基面处理——两道底漆——两道中间漆——两道面漆。     通过近几年使用效果证明,漆膜使用可在8年以上,它比常规的涂料平均可以提高使用寿命5倍以上。不但提高了使用寿命,而且涂层的光洁度有很大的提高。采用EPH涂层的造价是采用常规涂料造价的2倍,但是整个综合的经济效益是很好的。     结论     (1)EPH防腐涂料机械强度好,漆膜坚韧耐磨、表面光洁度好。     (2)耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂性优异,涂层表面气孔率低,抗渗性好,在化工大气和潮湿环境中使用性能优异。     (3)使用寿命长,综合效益好。中国艺术涂料网“转载文章,请注明:文章来源中国艺术涂料网”
关键词: 涂料 腐蚀机泵
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