防腐層技術(shù)知識-1

防腐層技術(shù)知識腐蝕是一種自然現(xiàn)象，是材料從高能量狀態(tài)向低能量狀態(tài)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(nèi)。1、控制腐蝕通常的方法包括：①合理的選材及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；②改變環(huán)境(腐蝕介質(zhì)的控制和處理，也稱工藝防腐蝕措施)；③電化學(xué)保護(hù)。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(huán)境，也不具備電化學(xué)保護(hù)的條件，結(jié)構(gòu)上的選擇也無法根本解決問題，這時(shí)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(shí)又受到材料的特性影響，例如：制造設(shè)備時(shí)往往要求使用強(qiáng)度高、耐溫性能好、機(jī)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(jià)格又太高。這時(shí)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(hù)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(dá)到有效控制腐蝕的目的。2、防腐層對基材的保護(hù)作用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①隔離作用：將基材與腐蝕介質(zhì)隔離，達(dá)到防腐蝕的目的；②緩蝕作用：借助涂料的內(nèi)部組分與金屬反應(yīng)，形成一層鈍化或保護(hù)膜，提高防腐層的保護(hù)作用；③電化學(xué)保護(hù)作用：在涂料中添加活性金屬材料，起到犧牲陽極保護(hù)作用，減緩腐蝕。3、利用防腐層技術(shù)進(jìn)行防腐的方法有以下幾類：①涂料防腐；②玻璃鋼襯里和膠帶防腐；③襯橡膠或塑料；④耐蝕金屬襯里；⑤金屬噴涂層、鍍層；⑥搪瓷或搪玻璃。4、防腐層應(yīng)具備以下性能：①穩(wěn)定的耐化學(xué)介質(zhì)性能(包括良好的耐水性)；②有足夠的抗沖擊、抗彎曲、耐磨等機(jī)械性能；③用于一般腐蝕條件下防腐時(shí)，要求有足夠的電絕緣性；④與基材有良好的粘接性和結(jié)合力；⑤有良好的抗陰極剝離性和較好的抗老化性、耐溫性；⑥涂層不應(yīng)對基層材料和所接觸的介質(zhì)產(chǎn)生不良影響，施工中對人體和環(huán)境不造成危害；⑦有良好的儲存、施工穩(wěn)定性；⑧易于修復(fù)。由于涂料防腐具有防腐具有施工簡便、適應(yīng)性廣(適用于大氣、水體、一般性液體、土壤等環(huán)境下的防腐)、易于現(xiàn)場施工、適用于大面積和造型繁雜的設(shè)備設(shè)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(yōu)點(diǎn)，因而成為各類防腐措施中使用最廣的防腐技術(shù)。但涂料防腐也存在一些不足：厚度較薄，抗機(jī)械沖擊性能不強(qiáng)，有一定壽命限制，耐溫性能有限制，不適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境。因此我們今天著重介紹這方面的相關(guān)知識。5、常用防腐涂料的分類及特點(diǎn)(1)涂料的定義和釋義定義：涂于物體表面能形成具有保護(hù)、裝飾或者特殊性能(如：絕緣、防腐、標(biāo)志)的固態(tài)涂膜的一列液體或固體材料。其中液體涂料占絕大多數(shù)，固體涂料是近些年來快速發(fā)展的一類新型涂料，具有環(huán)保、施工周期短、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，正不斷擴(kuò)大使用范圍。液體涂料中因有機(jī)涂料具有性能優(yōu)異、使用性能好等特點(diǎn)在涂料領(lǐng)域中占絕對優(yōu)勢。由于最早使用的涂料多數(shù)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(jìn)步，越來越多的涂料都是直接使用化工原料合成，已經(jīng)和“油”毫不沾邊，而且不少涂料已經(jīng)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。(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，起作用見下表：基本成分典型代表物主要作用成膜物質(zhì)植物油脂(如：桐使涂料形成完整連續(xù)的固體涂膜并與基材牢(又稱基料)油)，天然樹脂，固結(jié)合，是構(gòu)成涂料的基礎(chǔ)，決定著涂料的基各種合成樹脂(如：本特征環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂)分撒介質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)溶劑使成膜物質(zhì)分撒而形成粘稠液體，有助于改善(如：芳烴類、酯涂料施工性能和涂膜某些特性。分散介質(zhì)本身類、酮類)，水不能成膜顏料和填料太白、鉻黃、鉻綠、著色和改善涂膜性能，增強(qiáng)涂抹的保護(hù)、裝飾(體質(zhì)顏料)鐵紅、滑石粉、硫和防腐效果，也可降低成本。酸鈣、鋅粉、鋁粉等助劑催干劑、流平劑防改善涂料生產(chǎn)、施工、存儲、使用特性結(jié)皮劑、固化劑、增塑劑(3)防腐涂料的要求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(hù)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(qiáng)的附著力。因此環(huán)氧類、醇酸類涂料往往被單獨(dú)用作底漆。②有較強(qiáng)的抗?jié)B透能力抗?jié)B透能力強(qiáng)可以有效阻止腐蝕介質(zhì)的滲透。抗?jié)B透能力除了與涂料樹脂本身先天特性有關(guān)，為了提高抗?jié)B透能力，往往加入云母、氧化鐵等填料來改善其性能。③對腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性不但要求涂料的成膜物質(zhì)有良好的穩(wěn)定性，而且加入的助劑、填料等也應(yīng)穩(wěn)定，不與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或發(fā)生物理變化。(4)涂料的分類方法各類涂料產(chǎn)品達(dá)數(shù)千種，分類方法也很多，常見的分類有：①按是否有顏料分：清漆和色漆兩類②按形態(tài)分：水性涂料、溶劑型涂料、固體粉末涂料、高固體含量涂料③按用途分：建筑漆、木器漆、船用漆、飲水倉漆等④按施工工序分：底漆、膩?zhàn)印⒅虚g漆、面漆、罩光漆⑤按使用效果分：絕緣漆、防銹漆、防污漆、防腐漆、防火漆⑥按照涂料主要成膜物質(zhì)分：天然樹脂漆、瀝青漆、酚醛漆、環(huán)氧漆、聚氨酯漆…(5)常用防腐涂料的性能特點(diǎn)、用途及選用原則防腐涂料因主要成膜物質(zhì)不同其防腐性能、適用條件、施工特性、使用壽命、價(jià)格水平也不相同。因此在選用涂料之前應(yīng)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：主要成膜物涂膜特性主要用途質(zhì)醇酸樹脂光亮、耐候、附著力強(qiáng)，但質(zhì)地軟、耐水性、耐堿性差建筑、車輛、機(jī)械、船舶、輕工產(chǎn)品氨基樹脂光亮、保光保色性好、堅(jiān)硬，但需要熱車輛、機(jī)械、機(jī)械產(chǎn)品脂耐候、耐蝕、耐水、耐油、防燃，但是厚度薄化工設(shè)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(shè)備丙烯酸樹脂光亮、色淺、保光保色性好，耐候性強(qiáng)建筑外轎車、機(jī)械、輕工產(chǎn)品聚酯柔韌性好、耐磨，施工麻煩木器環(huán)氧樹脂堅(jiān)韌、耐磨、附著力優(yōu)異、耐腐蝕，單顏色深、耐候性差化工設(shè)備聚氨酯腦膜、耐腐蝕、絕緣性好飛機(jī)、船舶、化工設(shè)備、木器有機(jī)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(shè)備無機(jī)高分子耐高溫、耐燃船舶、橋梁每一種涂料以性能特點(diǎn)不同其適用環(huán)境也不相同。下表使一些石化行業(yè)常見腐蝕環(huán)境下涂料選用的推薦表。質(zhì)環(huán)境大氣推薦優(yōu)先選用的涂料品種酚醛樹脂涂料、瀝青涂料、醇酸樹脂涂料現(xiàn)場應(yīng)用示例電廠鍋爐房、煉油空分、化肥鍋爐房、其他干燥氣霧境境料涂料料涂料道瀝青涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹聚酯涂料、無機(jī)富鋅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、高氯化聚乙稀過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環(huán)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、特種氰凝過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環(huán)氧樹脂涂料、有機(jī)硅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、酚醛樹脂涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、無機(jī)富鋅涂料、氯磺化聚乙烯涂料、氯化橡膠涂料、特種氰凝環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料(用于成品油貯罐內(nèi)壁時(shí)必須使用導(dǎo)靜電品)酚醛樹脂涂料、瀝青涂料、過氯乙烯涂料、乙烯基樹脂涂料、環(huán)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)≤100℃時(shí)：酚醛樹脂涂料、醇酸樹無機(jī)富鋅涂料100℃~200℃時(shí)：環(huán)氧樹脂涂料、無機(jī)富鋅涂料200℃以上時(shí)：有機(jī)硅涂料TH847、DH22、JST-2L換熱器專用涂料瀝青玻璃布、煤焦油瀝青玻璃布、環(huán)氧煤瀝青玻璃布、聚乙稀膠帶、環(huán)氧粉末涂層≥200≥250≥250氯磺化聚乙烯、環(huán)氧、聚氨酯、0；瀝青漆≥300；SBS防水卷大于4mm的聚覆砂的型號?！?0110~1602~7mm室內(nèi)環(huán)境的設(shè)備纖、化工廠各生產(chǎn)裝置化纖氧化、化工廠化水化肥合成、化肥尿素?zé)捰臀鬯疅捰陀推焚A罐內(nèi)壁屋面各類設(shè)備、管道煙氣管道、煙囪應(yīng)器、再生器各廠碳鋼水冷器管束各類埋地管線防腐涂料的選用必須要考慮使用環(huán)境和施工條件。例如：在埋地管道防腐時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用耐水性能優(yōu)異的瀝青類涂料；在重腐蝕環(huán)境下應(yīng)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(fā)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。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(fā)生互溶、咬底現(xiàn)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(huán)氧樹涂料在大多數(shù)情況下都可以作底漆，但卻不適于在露天環(huán)境下做面漆，因?yàn)榄h(huán)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(yōu)良的涂料(環(huán)氧類、醇酸類)。涂料的品種選用還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)綜合因素考慮。有時(shí)涂料價(jià)格低但壽命短反而并不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槟承﹫龊舷轮匦路栏氖┕べM(fèi)用可能要遠(yuǎn)高于涂料成本的差異。一般而言，對橋梁、鐵塔、大型構(gòu)筑物等設(shè)計(jì)防腐層時(shí)要確保10到20年以上，一般化工設(shè)備5年以上。重腐蝕環(huán)境下一般防腐涂料使用周期很難做到長期，主要是技術(shù)上可靠性不足，經(jīng)濟(jì)上也不劃算。(6)涂料施工控制要點(diǎn)在涂料品種確定后，涂層質(zhì)量好壞是決定涂料防腐效果和壽命的關(guān)鍵因素。而影響涂層質(zhì)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(zhì)量的影響占到80%。因此控制涂料防腐質(zhì)量和壽命必須重點(diǎn)抓好以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①涂刷施工前的表面處理表面處理的目的是確?；w表面達(dá)到必要的清潔度、有一定的孔隙度和粗糙度。達(dá)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(zhì)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(xiàn)針孔，而且涂料耗量也增加。表面處理的方法包括機(jī)械清理(包括噴砂、高壓水射流、電動工具、手動工具等)、化學(xué)清理(酸洗、堿洗)、溶劑清洗、電化學(xué)處理、火焰清理等。應(yīng)根據(jù)不同情況加以選擇。在日常施工中機(jī)械清理是使用最廣泛的一種，以噴砂效果最好。目前國內(nèi)表面處理標(biāo)準(zhǔn)中已對機(jī)械清理進(jìn)行了分級，包括工具除銹的St0、St1、St2、St3四個(gè)級別以及噴射除銹的Sa0、Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3五個(gè)級別。一般鋼結(jié)構(gòu)防腐至少應(yīng)達(dá)到St3級，有時(shí)要達(dá)到Sa2.5級。儲罐內(nèi)部防腐和貼襯橡膠、玻璃鋼、金屬噴涂、滲鋁等應(yīng)達(dá)到Sa2.5、Sa3級。已處理完成的基體表面必須經(jīng)施工單位和使用單位雙方驗(yàn)收合格才能進(jìn)行下一步施工。一般驗(yàn)收合格后8小時(shí)內(nèi)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。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(diǎn)和適用范圍，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境(包括溫度、適度、風(fēng)速)、涂料品種來確定。一般而言刷涂、滾涂適用于大多數(shù)條件下的防腐施工。刷涂相對靈活，適用于各類復(fù)雜部位，滾涂施工速度較快。浸涂、淋涂主要適用于工房內(nèi)工件和小型設(shè)備的防腐。噴涂適用于大面積施工，但損耗較大，立面施工時(shí)厚度不勻，易流③防腐涂料施工的環(huán)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(fēng)、雨、雪以及濕度大于70%條件下不能進(jìn)行施工。此外處理合格的基材表面必須及時(shí)涂刷底漆，否則被污染或受潮后將大大影響防腐效果。④底漆附著力的要求在關(guān)鍵重點(diǎn)防腐項(xiàng)目中，往往要求對底漆的附著力進(jìn)行測試。一般有實(shí)驗(yàn)室畫圈法和現(xiàn)場劃格法?，F(xiàn)場劃格法更能夠代表真實(shí)的防腐質(zhì)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涂刷層數(shù)在施工過程中涂料不可避免的會產(chǎn)生針孔和缺陷。因此當(dāng)總厚度相同時(shí)，通過多層涂刷獲得的涂層往往更致密。用于重要環(huán)境下的防腐涂層一般涂刷層數(shù)不少于5道。在進(jìn)行施工管理時(shí)，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(shí)很難確認(rèn)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(fā)現(xiàn)哪里沒有刷夠遍數(shù)。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(jié)果自然是應(yīng)處罰施工單位。⑥涂層的厚度一般而言，防腐涂層必須達(dá)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(dá)到粗糙度的2倍以上。此外，在強(qiáng)腐蝕環(huán)境下要求更厚一些。一般而言，大氣環(huán)境腐蝕條件下漆膜總厚度應(yīng)大于150μm，液相環(huán)境下一般達(dá)到250~300μm。但是涂層厚度還與涂料品種有關(guān)，環(huán)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(jìn)行厚度測試。人類的感官是無法確認(rèn)涂層厚度是否達(dá)標(biāo)。施工單位往往用一個(gè)濕膜測厚片來準(zhǔn)確地控制最終的厚度。進(jìn)行最終厚度測試時(shí)有一定的數(shù)量要求。測試比例為：均勻隨機(jī)地抽取測點(diǎn)，管道每20米測一處，且每條管道測試不得少于3處；設(shè)備每10平方米測一處，且每臺設(shè)備測點(diǎn)不少于3處。防腐涂層厚度合格標(biāo)準(zhǔn)為：90%以上的測點(diǎn)達(dá)到規(guī)定厚度(規(guī)定厚度由設(shè)計(jì)圖紙確定或參照本細(xì)則附錄要求執(zhí)行，應(yīng)去除殘存舊涂層厚度)，剩余達(dá)不到規(guī)定厚度測點(diǎn)的最小厚度不得小于規(guī)定值的80%。達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)的，須加倍抽測，并對不足處補(bǔ)刷。超過20%測點(diǎn)達(dá)不到規(guī)定厚度時(shí)，必須全部補(bǔ)刷并復(fù)檢。⑦針孔的檢測對一些關(guān)鍵防腐涂層還要求進(jìn)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(jìn)行針孔檢測。方法有鹽水導(dǎo)電法和高壓電火花測試法兩種。必須根據(jù)涂層厚度確定好檢測電壓。⑧涂刷間隔防腐涂層施工時(shí)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。⑨防腐涂裝常見缺陷及處理措施常見缺陷產(chǎn)生原因處理措施①表面處理方法不當(dāng)；①采用噴砂等可靠的除銹到要求②表面處理質(zhì)量不符合要求；③除銹方法不當(dāng)，產(chǎn)生表面拋光現(xiàn)象；④在潮濕表面阿惑已污染表面涂刷；⑤涂裝時(shí)間間隔過短。方法，改手工除銹為機(jī)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(yàn)收③根據(jù)基材不同選擇不同的除銹方法，必要時(shí)用除油清洗劑；④適當(dāng)延長涂刷間隔時(shí)間①固化劑用量不足；①更換專用固化劑或檢查者不固化②固化劑過期或失效；③施工時(shí)的溫度、濕度不在允許范圍固化劑效果；②檢查固化劑用量是否與現(xiàn)場溫度、適度相適應(yīng)；③帶環(huán)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；②漆桶含水或基層表面潮濕；③稀釋劑過強(qiáng)。①待底層漆完全固化后再刷下一層；②除水、除濕，確保干燥；③選擇合適的稀釋劑。涂層不平整，有小疙瘩、光澤不涂料配置時(shí)未充分?jǐn)?/p>