蛭石隔熱管托涂料防腐基礎知識詳解_滄州五森管道有限公司
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蛭石隔熱管托涂料防腐基礎知識詳解
 
    腐蝕是一種自然現象,是蛭石隔熱管托材料從高能量狀態向低能量狀態的回歸,因此是不可能完全停止的。我們只能通過合理的選材和采取有效的防腐手段來控制腐蝕速度,使之在允許和可控范圍內。
    1. 控制腐蝕通常的方法包括:
    1.1 合理的選材及結構設計;
    1.2 改變環境(腐蝕介質的控制和處理,也稱工藝防腐蝕措施);
    1.3 電化學保護。
    但是并不是在任何條件下我們都有三種方法可選擇。在更多的情況下,我們沒有辦法來改變腐蝕環境,也不具備電化學保護的條件,結構上的選擇也無法根本解決問題,這時合理的選材往往是最有效和最便利的方法。
    防腐材料的選擇有時又受到材料的特性影響,例如:制造設備時往往要求使用強度高、耐溫性能好、機械加工性能好的金屬材料。但是金屬材料往往耐腐蝕性能并不能滿足要求,或者綜合性能好的材料價格又太高。這時人們想到了一種更有效的方法,將一種更耐腐蝕的材料覆蓋在需要保護的材料表面,形成一層防腐層,利用它的耐腐蝕性能和阻隔作用解決了腐蝕問題,也不用花更高的成本來選擇綜合性能更好的材料就可以達到有效控制腐蝕的目的。
    2. 防腐層對基材的保護作用主要體現在以下三個方面:
    2.1 隔離作用:將基材與腐蝕介質隔離,達到防腐蝕的目的;
    2.2 緩蝕作用:借助涂料的內部組分與金屬反應,形成一層鈍化或保護膜,提高防腐層的保護作用;
    2.3 電化學保護作用:在涂料中添加活性金屬材料,起到犧牲陽極保護作用,減緩腐蝕。
    3. 利用防腐層技術進行防腐的方法有以下幾類:
    3.1 涂料防腐;
    3.2 玻璃鋼襯里和膠帶防腐;
    3.3 襯橡膠或塑料;
    3.4 耐蝕金屬襯里;
    3.5 金屬噴涂層、鍍層;
    3.6 搪瓷或搪玻璃。
    4. 防腐層應具備以下性能:
    4.1 穩定的耐化學介質性能(包括良好的耐水性);
    4.2 有足夠的抗沖擊、抗彎曲、耐磨等機械性能;
    4.3 用于一般腐蝕條件下防腐時,蛭石隔熱管托要求有足夠的電絕緣性;
    4.4 與基材有良好的粘接性和結合力;
    4.5 有良好的抗陰極剝離性和較好的抗老化性、耐溫性;
    4.6 涂層不應對基層材料和所接觸的介質產生不良影響,施工中對人體和環境不造成危害;
    4.7 有良好的儲存、施工穩定性;
    4.8 易于修復。
    由于涂料防腐具有防腐具有施工簡便、適應性廣(適用于大氣、水體、一般性液體、土壤等環境下的防腐)、易于現場施工、適用于大面積和造型繁雜的設備設備、防腐綜合成本相對較低、涂裝期短并可取得較好的防腐效果等優點,因而成為各類防腐措施中使用最廣的防腐技術。
    但涂料防腐也存在一些不足:厚度較薄,抗機械沖擊性能不強,有一定壽命限制,耐溫性能有限制,不適用于強腐蝕環境。
    因此我們今天著重介紹這方面的相關知識。
    5.常用防腐涂料的分類及特點
    5.1 涂料的定義和釋義
    定義:涂于物體表面能形成具有保護、裝飾或者特殊性能(如:絕緣、防腐、標志)的固態涂膜的一列液體或固體材料。
    其中液體涂料占絕大多數,固體涂料是近些年來快速發展的一類新型涂料,具有環保、施工周期短、性能優良等特點,正不斷擴大使用范圍。液體涂料中因有機涂料具有性能優異、使用性能好等特點在涂料領域中占絕對優勢。
    由于最早使用的涂料多數是以植物油和天然漆為主要原料,故也稱為油漆。但是隨著科技的進步,越來越多的涂料都是直接使用化工原料合成,已經和“油”毫不沾邊,而且不少涂料已經是水溶性涂料或固體涂料,因此“油漆”一詞已不能代表涂料的全部。
    5.2 涂料的基本組成
    不論涂料的品種如何、性能怎樣,它都是由三種或四種基本成分組成,蛭石隔熱管托起作用見下表:
 
基本成分 典型代表物 主要作用
成膜物質 植物油脂(如:桐油),天然樹脂,各種合成樹脂(如:環氧樹脂、聚氨酯樹脂) 使涂料形成完整連續的固體涂膜并與基材牢固結合,是構成涂料的基礎,決定著涂料的基本特征
(又稱基料)
分撒介質 揮發性有機溶劑(如:芳烴類、酯類、酮類),水 使成膜物質分撒而形成粘稠液體,有助于改善涂料施工性能和涂膜某些特性。分散介質本身不能成膜
顏料和填料 太白、鉻黃、鉻綠、鐵紅、滑石粉、硫酸鈣、鋅粉、鋁粉等 著色和改善涂膜性能,增強涂抹的保護、裝飾和防腐效果,也可降低成本。
(體質顏料)
助劑 催干劑、流平劑防結皮劑、固化劑、增塑劑 改善涂料生產、施工、存儲、使用特性
 
    5.3 防腐涂料的要求
    5.3.1 要有良好的附著力
    涂料的的附著力特別是濕附著力可取代界面上的水和氧,提高涂層的防護性能。因此,附著力好的涂料一般防腐能力都比較好。對用作底漆的防腐涂料往往要求有更強的附著力。因此環氧類、醇酸類涂料往往被單獨用作底漆。
    5.3.2 有較強的抗滲透能力
    抗滲透能力強可以有效阻止腐蝕介質的滲透??節B透能力除了與涂料樹脂本身先天特性有關,為了提高抗滲透能力,往往加入云母、氧化鐵等填料來改善其性能。
    5.3.3 對腐蝕介質的穩定性
    不但要求涂料的成膜物質有良好的穩定性,而且加入的助劑、填料等也應穩定,不與介質發生化學反應或發生物理變化。
    5.4 涂料的分類方法
    各類涂料產品達數千種,分類方法也很多,常見的分類有:
    5.4.1 按是否有顏料分:清漆和色漆兩類。
    5.4.2 按形態分:水性涂料、溶劑型涂料、固體粉末涂料、高固體含量涂料。
    5.4.3 按用途分:建筑漆、木器漆、船用漆、飲水倉漆等。
    5.4.4 按施工工序分:底漆、膩子、中間漆、面漆、罩光漆。
    5.4.5 按使用效果分:絕緣漆、防銹漆、防污漆、防腐漆、防火漆。
    5.4.6 按照蛭石隔熱管托涂料主要成膜物質分:天然樹脂漆、瀝青漆、酚醛漆、環氧漆、聚氨酯漆。
    5.5 常用防腐涂料的性能特點、用途及選用原則
    5.5.1 防腐涂料因主要成膜物質不同其防腐性能、適用條件、施工特性、使用壽命、價格水平也不相同。因此在選用涂料之前應對各種涂料的特性有一定的了解。下表就是常用的合成樹脂涂料特性及主要用途:
主要成膜物質 涂膜特性 主要用途
醇酸樹脂 光亮、耐候、附著力強,但質地軟、耐水性、耐堿性差 建筑、車輛、機械、船舶、輕工產品
氨基樹脂 光亮、保光保色性好、堅硬,但需要熱固化 車輛、機械、機械產品
過氯乙烯樹脂 耐候、耐蝕、耐水、耐油、防燃,但是附著力差,不耐溫,固體組分低,成膜厚度薄 化工設備
乙烯基樹脂 色淺、柔韌性好、耐腐蝕,但是固體組分低,成膜厚度薄 水泥、化工設備
丙烯酸樹脂 光亮、色淺、保光保色性好,耐候性強 建筑外轎車、機械、輕工產品
聚酯 柔韌性好、耐磨,施工麻煩 木器
環氧樹脂 堅韌、耐磨、附著力優異、耐腐蝕,單顏色深、耐候性差 化工設備
聚氨酯 腦膜、耐腐蝕、絕緣性好 飛機、船舶、化工設備、木器
有機硅樹脂 耐候、耐高溫、絕緣性好,但是附著力差,不耐汽油,較脆 涂覆電氣材料、耐熱設備
無機高分子 耐高溫、耐燃 船舶、橋梁
 
    5.5.2 每一種涂料以性能特點不同其適用環境也不相同。下表使一些石化行業常見腐蝕環境下涂料選用的推薦表。
腐蝕介質環境 推薦優先選用的涂料品種 推薦厚度(μm) 現場應用示例
一般性大氣 酚醛樹脂涂料、瀝青涂料、醇酸樹脂涂料 ≥120 電廠鍋爐房、煉油空分、化肥鍋爐房、其他干燥室內環境的設備
化工大氣 瀝青涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、聚酯涂料、無機富鋅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、高氯化聚乙稀 ≥150 煉油、化肥、化纖、化工廠各生產裝置
酸性氣體、酸霧 過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環氧樹脂涂料(只用于底漆和中間漆)、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、聚氨酯、特種氰凝 ≥200 化纖氧化、化工廠三聚氰胺、電廠化水
堿性環境 過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環氧樹脂涂料、有機硅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、 ≥150 化肥合成、化肥尿素
含酸、堿、鹽污水環境 酚醛樹脂涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、無機富鋅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、特種氰凝 ≥250 煉油污水
耐油涂料 環氧樹脂涂料、聚氨酯涂料(用于成品油貯罐內壁時必須使用導靜電品種) ≥250 煉油油品貯罐內壁
耐水、耐潮濕涂料 酚醛樹脂涂料、瀝青涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環氧樹脂涂料、聚氨酯涂料(含特種氰凝)、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、SBS防水卷材(屋面用)、氯化聚乙烯防水卷材(屋面用) 氯磺化聚乙烯、環氧、聚氨酯、酚醛涂料≥200;瀝青漆≥300;SBS防水卷材應選用厚度大于4mm的聚酯胎基表面層覆砂的型號。 循環水場、冷卻塔、水池、廠房屋面
耐溫涂料 ≤100℃時:酚醛樹脂涂料、醇酸樹脂涂料、環氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、無機富鋅涂料 ≥120 各類設備、管道
100℃~200℃時:環氧樹脂涂料、無機富鋅涂料 ≥120 加熱爐、設備、煙氣管道、煙囪
200℃以上時:有機硅涂料 ≥60 氣化爐、高溫反應器、再生器
水冷器專用涂料 TH847、DH22、JST-2L換熱器專用涂料 110~160 各廠碳鋼水冷器管束
埋地管道 瀝青玻璃布、煤焦油瀝青玻璃布、環氧煤瀝青玻璃布、聚乙稀膠帶、環氧粉末涂層 2~7mm 各類埋地管線
 
 
 
 
 
 
    5.5.3 防腐涂料的選用必須要考慮使用環境和施工條件。例如:在埋地管道防腐時應優先選用耐水性能優異的瀝青類涂料;在重腐蝕環境下應選用高粘度、一次性成膜厚度大的防腐涂料;過氯乙烯、硝基漆等揮發性快干涂料不適于噴涂施工;氯磺化聚乙烯不適用于來回滾涂方法施工。
    5.5.4 防腐涂料的選用還要考慮到涂料的配套性,底漆和基材之間要有良好的相容性,底漆和面漆之間不能發生互溶、咬底現象。例如:在混凝土表面氯磺化聚乙烯既可作底漆、也可作面漆,但是在鋼鐵表面就不適合做底漆;環氧樹涂料在大多數情況下都可以作底漆,但卻不適于在露天環境下做面漆,因為環氧涂料抗紫外線能力較差;耐蝕性好但附著力差的涂料(例如:過氯乙烯)一般只能做面漆,底漆必須選擇附著力優良的涂料(環氧類、醇酸類)。
    5.5.5涂料的品種選用還應考慮經濟綜合因素考慮。有時涂料價格低但壽命短反而并不經濟,因為某些場合下重新防腐的施工費用可能要遠高于涂料成本的差異。一般而言,對橋梁、鐵塔、大型構筑物等設計防腐層時要確保10到20年以上,一般化工設備5年以上。重腐蝕環境下一般防腐涂料使用周期很難做到長期,主要是技術上可靠性不足,經濟上也不劃算。
    5.6 涂料施工控制要點
    在涂料品種確定后,涂層質量好壞是決定涂料防腐效果和壽命的關鍵因素。而影響涂層質量的各種因素中基材的表面的處理和涂刷施工過程中的條件控制(包括配比、厚度、針孔、溫度、濕度)對涂層質量的影響占到80%。
    因此蛭石隔熱管托控制涂料防腐質量和壽命必須重點抓好以下幾個關鍵環節:
    5.6.1 涂刷施工前的表面處理
    表面處理的目的是確?;w表面達到必要的清潔度、有一定的孔隙度和粗糙度。
    達到必要的清潔度就是要將基材表面的鐵銹、氧化皮、油污、灰塵、水等去除,以確保涂料與基材之間的基本粘合力,避免雜質混入形成氣孔和針眼。具有一定的孔隙度和粗糙度可以提高涂層附著力。但是過度粗糙反而會造成局部厚度不足,易出現針孔,而且涂料耗量也增加。
 
    表面處理的方法包括機械清理(包括噴砂、高壓水射流、電動工具、手動工具等)、化學清理(酸洗、堿洗)、溶劑清洗、電化學處理、火焰清理等。應根據不同情況加以選擇。
    在日常施工中機械清理是使用最廣泛的一種,以噴砂效果最好。目前國內表面處理標準中已對機械清理進行了分級,包括工具除銹的St0、St1、St2、St3四個級別以及噴射除銹的Sa0、Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3五個級別。
    一般鋼結構防腐至少應達到St3級,有時要達到Sa2.5級。儲罐內部防腐和貼襯橡膠、玻璃鋼、金屬噴涂、滲鋁等應達到Sa2.5、Sa3級。
    已處理完成的基體表面必須經施工單位和使用單位雙方驗收合格才能進行下一步施工。一般驗收合格后8小時內須涂刷底漆。
    處理合格的表面必須有一定的粗糙度,而且必須無水、無油、無附著不牢的舊涂層。
    5.6.2 選擇合理的涂裝方法
    常用的防腐涂料涂裝方法包括:刷涂、滾涂、浸涂、淋涂、空氣噴涂、無空氣噴涂等。每種方法各有特點和適用范圍,應結合蛭石隔熱管托現場環境(包括溫度、適度、風速)、涂料品種來確定。一般而言刷涂、滾涂適用于大多數條件下的防腐施工。刷涂相對靈活,適用于各類復雜部位,滾涂施工速度較快。浸涂、淋涂主要適用于工房內工件和小型設備的防腐。噴涂適用于大面積施工,但損耗較大,立面施工時厚度不勻,易流淌。
    5.6.3 防腐涂料施工的環境要求
    大部分涂料施工要求在5℃以上。溫度過低難以干燥和固化,漆膜附著力也不佳。在刮風、雨、雪以及濕度大于70%條件下不能進行施工。
    此外處理合格的基材表面必須及時涂刷底漆,否則被污染或受潮后將大大影響防腐效果。
    5.6.4 底漆附著力的要求
    在關鍵重點防腐項目中,往往要求對底漆的附著力進行測試。一般有實驗室畫圈法和現場劃格法?,F場劃格法更能夠代表真實的防腐質量。方法是用一組專用的劃格器刀片沿垂直方向劃兩次,確保把漆膜完全劃穿,再用軟毛刷輕輕刷去畫出的小方格上被劃下的漆膜碎片。保留的小方格越多、附著力就越好。
    5.6.5 涂刷層數
    在施工過程中涂料不可避免的會產生針孔和缺陷。因此當總厚度相同時,通過多層涂刷獲得的涂層往往更致密。用于重要環境下的防腐涂層一般涂刷層數不少于5道。
    在進行施工管理時,往往遇到施工單位涂刷了兩遍才通知甲方人員去檢查。這時很難確認是否所有部位都刷夠了兩遍。比較簡單的控制方法就是要求施工單位每一遍的顏色都有所不同,這樣很容易就發現哪里沒有刷夠遍數。另外一種方法是要求施工單位每次只刷一遍,并在隱蔽處和容易漏刷的部位事先做一些小記號,如果記號仍能看到,結果自然是應處罰施工單位。
    5.6.6 涂層的厚度
    一般而言,防腐涂層必須達到一定的厚度要求才能起到防腐效果。其基本要求是漆膜總厚度達到粗糙度的2倍以上。此外,在強腐蝕環境下要求更厚一些。一般而言,大氣環境腐蝕條件下漆膜總厚度應大于150μm,液相環境下一般達到250~300μm。
    但是涂層厚度還與涂料品種有關,環氧類涂料110μm厚度的防滲透能力比瀝青類1mm的效果還好。
    防腐施工完成后必須通過儀器進行厚度測試。人類的感官是無法確認涂層厚度是否達標。施工單位往往用一個濕膜測厚片來準確地控制最終的厚度。
    進行最終厚度測試時有一定的數量要求。測試比例為:均勻隨機地抽取測點,管道每20米測一處,且每條管道測試不得少于3處;設備每10平方米測一處,且每臺設備測點不少于3處。防腐涂層厚度合格標準為:90%以上的測點達到規定厚度(規定厚度由設計圖紙確定或參照本細則附錄要求執行,應去除殘存舊涂層厚度),剩余達不到規定厚度測點的最小厚度不得小于規定值的80%。達不到合格標準的,須加倍抽測,并對不足處補刷。超過20%測點達不到規定厚度時,必須全部補刷并復檢。
    5.6.7 針孔的檢測
    對一些關鍵防腐涂層還要求進行針孔測試,以確保防腐層可靠。例如換熱器涂料防腐就必須進行針孔檢測。蛭石隔熱管托方法有鹽水導電法和高壓電火花測試法兩種。必須根據涂層厚度確定好檢測電壓。
    5.6.8 涂刷間隔
    防腐涂層施工時每層之間必須有一定的間隔。一般是底層涂料表干后就可以涂刷下一層。對氯磺化聚乙烯、特種氰凝等涂料則要求完全干燥后再刷下一層。
    5.7 防腐涂裝常見缺陷及處理措施
常見缺陷 產生原因 處理措施
附著力差,達不到要求 ①表面處理方法不當; ①采用噴砂等可靠的除銹方法,改手工除銹為機械工具除銹,使用粗砂布、硬鋼絲刷;          ②向施工人員明確除銹等級,明確驗收標準;
②表面處理質量不符合要求; ③根據基材不同選擇不同的除銹方法,必要時用除油清洗劑;
③除銹方法不當,產生表面拋光現象; ④適當延長涂刷間隔時間 。
④在潮濕表面阿惑已污染表面涂刷;                                      ⑤涂裝時間間隔過短。  
固化速度慢或者不固化 ①固化劑用量不足; ①更換專用固化劑或檢查固化劑效果;
②固化劑過期或失效; ②檢查固化劑用量是否與現場溫度、適度相適應;
③施工時的溫度、濕度不在允許范圍內。 ③帶環境溫度符合條件后再施工。
涂層咬底、起泡 ①底層漆未完全固化或者上下層漆不配套; ①待底層漆完全固化后再刷下一層;
②漆桶含水或基層表面潮濕; ②除水、除濕,確保干燥;
③稀釋劑過強。 ③選擇合適的稀釋劑。
涂層不平整,有小疙瘩、光澤不一致 涂料配置時未充分攪拌均勻。 充分攪拌均勻
涂層厚薄不均勻,涂刷痕跡明顯 ①涂裝方式選擇不當; ①為確保涂層均勻,應按照噴涂、刷涂、滾涂、浸涂的順序選擇涂裝方法;
②涂刷時力量過大; ②減輕涂刷力量或適當稀釋涂料;
③施工時單層厚度過大。 ③檢查施工順序是否合理,應確保先上后下、先對拐角和凹坑處單獨刷漆。兩層漆之間涂刷方向應垂直。
涂層表面龜裂、起皺 ①涂裝時地、中、面層漆之間的配套性不好; ①更換涂料品種、選擇合適的配套方案;
②涂裝間隔過短; ②適當延長涂刷間隔;
③一道涂刷過厚或者涂刷后暴曬。 ③適當增加稀釋劑;
  ④防止暴曬。
露底或流掛 ①表面有油污; ①用溶劑或脫脂劑去除油污;②檢查涂層的配套性;
②前道涂層與下一道不配套; ③用稀釋劑適當稀釋或檢查噴槍;
③一道涂裝過厚、涂料過稀或噴槍使用不當。 ④充分攪拌,防止稀釋過度。
漆料發渾 ①稀釋劑選擇不當; ①更換溶劑;
②吸潮、含水; ②過濾;
③制造過程中反應不完全。 ③回鍋反應。
涂刷后段時間返銹 ①除銹不徹底; ①徹底除銹,達到規定標準;②除銹驗收合格后及時涂刷底漆;
②除銹后未及時刷底漆; ③確保厚度并選擇耐腐蝕性好的涂料品種。
③厚度不足。  
 
    6. 涂層使用壽命
    一般而言,涂料防腐都有一定的使用壽命。影響因素包括設計使用壽命、涂料品種、除銹方法、厚度、使用環境等。一般對使用壽命影響較大的因素包括涂料類型和品質、施工過程控制(主要是除銹情況良好、配比正確、無油、無水、無灰塵、厚度合格)以及后期使用中溫度、濕度、環境腐蝕性、紫外線等。
    通常一般室外鋼結構防腐蝕周期至少應滿足三年以上,大多數再在年以上。對電力鐵塔等投入使用后難以再施工的結構,蛭石隔熱管托一般設計防腐周期至少應達到10年至15年。罐內防腐層一般要求達到6年以上。埋地管道防腐層壽命一般要求30年以上。
 
 
 
 
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