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环氧低表面带锈底漆在沿海炼化装置钢结构涂层修复中的应用

2016-06-02 10:26:12
作者:本网整理
来源:葛玉龙,王宁,涂料工业

金属腐蚀会造成巨大损失,但无论现在乃至将来,金属材料都以其优良的机械和工艺性能在材料领域占据重要地位,因此研究金属的腐蚀防护方法以控制金属的腐蚀,减少腐蚀造成的损失,对国民经济发展具有重要意义。其中最常用的方法就是在金属表面涂覆防腐涂层,以隔绝腐蚀介质与金属基体接触。由于经济、简便、适用范围广等特点,使涂料作为经典的防腐蚀技术在全球得以广泛应用,尤其带锈底漆,与常规涂料相比可以有效降低繁琐的涂装前处理工艺,缩短施工工期,降低工程造价,在炼化装置钢结构涂层修复中应用广泛。

    金属腐蚀会造成巨大损失,但无论现在乃至将来,金属材料都以其优良的机械和工艺性能在材料领域占据重要地位,因此研究金属的腐蚀防护方法以控制金属的腐蚀,减少腐蚀造成的损失,对国民经济发展具有重要意义。其中最常用的方法就是在金属表面涂覆防腐涂层,以隔绝腐蚀介质与金属基体接触。由于经济、简便、适用范围广等特点,使涂料作为经典的防腐蚀技术在全球得以广泛应用,尤其带锈底漆,与常规涂料相比可以有效降低繁琐的涂装前处理工艺,缩短施工工期,降低工程造价,在炼化装置钢结构涂层修复中应用广泛。


    1、涂层防腐出现的问题


    某沿海炼油装置,生产装置及罐区消防管路、钢结构的漆膜为普通环氧聚氨酯涂层,2010年开工投产,投产1年后暴露在大气环境中钢结构及设备等的部位均出现不同程度的涂层失效现象:钢结构、设备、管线局部严重生锈,涂层出现失光、褪色、泛黄、起泡、起鼓、剥落、开裂甚至脱落、粉化等现象;装置较罐区涂层腐蚀相对较轻,且离海距离越近,涂层起泡、起鼓、剥落、开裂甚至脱落、粉化等现象越严重,腐蚀情况详见图1-5。


  

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    图1装置平台涂层开裂脱落

    a平台底部涂层脱落

    b平台立梁大面积涂层脱落


 

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    图2装置设备涂层开裂脱落锈蚀

    a平台涂层脱落锈蚀

   b塔器裙座涂层鼓泡脱落

    c加热炉钢结构涂层大面积起皮

    d爬梯涂层鼓泡


   

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    图3装置平台焊接部位涂层锈蚀


   

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    图4罐区踏步、平台、护栏涂层脱落、鼓泡锈蚀

    a踏步涂层脱落

    b过桥涂层粉化

    c平台涂层鼓泡脱落


    

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    图5罐区排放口、消防线、人孔、涂层鼓泡、脱落、锈蚀

    a罐排放口涂层脱落

    b消防线涂层鼓泡、脱落、锈蚀

    c人孔涂层开裂脱落


    2、问题原因分析


    2.1环境因素


    该装置处于北温带季风海洋性气候区,海洋环境是极为苛刻的腐蚀环境,海水和海洋大气中具有很高的含盐量,其中包括高浓度的Cl—、H2S、SO42-等(详见表12013年某沿海城市大气环境监测数据表),而且腐蚀环境受日照、海风、海洋生物等条件影响。所以,海洋大气对海岸设施腐蚀破坏性大。


    表1 2013年某沿海城市大气环境监测数据表
    201606020954045031.webp-(55).jpg


    装置、罐区距离海边距离越近,涂层腐蚀失效越发严重。因此判断海洋环境是导致该装置、罐区涂层失效的主要原因。


    2.2构件外观质量


    2.2.1钢材制作过程中出现褶皱或由加工引起的其他表面缺陷导致的涂层生效。


    2.2.2表面处理不当或未处理


    据研究,表面处理的好坏对涂膜寿命影响较大,约有一半涂层失效是由表面处理不当造成的。


    ①除锈后的板材表面粗糙度不满足设计要求


    常见的问题是板面凸出的部分涂层厚度不够;凹进部分涂层较厚也不能为良好的附着力提供条件而导致失效;或者板材表面光滑而使涂层附着力不够,或表面氧化皮未彻底清除(见图3d就是因护栏扁铁除锈不彻底导致的涂层脱落),锈蚀物Fe203疏松透气,有吸潮的倾向而成为水的载体,并且积存的水分不易挥发,使腐蚀的速度加快,导致涂层开裂、脱落。


    ②焊缝等局部部位处理不当


    主体构件一般机械喷砂(喷丸)或磨光机除锈,除锈后及时刷底漆防腐,因此除锈彻底,刷漆质量较好。但焊接部位基本为现场手工除锈后刷底漆,工作环境一般在高空或受限空间,施工难度大,除锈刷漆质量下降,或者施工人员偷懒直接不除锈甚至连焊接熔渣不清理直接刷漆,因此钢结构焊接部位涂层一般先失效(见图2及图4b),为化学腐蚀造成了有利的条件,而腐蚀产生的锈蚀物Fe203疏松透气,有吸潮的倾向而成为水的载体,并且积存的水分不易挥发,使腐蚀的速度加快。


    焊缝外观质量不满足标准要求相当于粗大轮廓的粗糙表面而使涂层厚度不够,导致涂层受侵袭而破坏。对此,应加大焊缝外观质量的管理力度,确保焊缝外观满足《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求。


    2.3涂层施工质量


    涂装工艺对油漆性能产生重大的影响。通常,不良的涂装工艺将导致油漆涂层的附着力、涂膜性能下降,造成涂层过早地失效,从而影响产品质量。


    2.4涂装厚度不当


    涂装工艺不良会导致涂膜不连续、针孔、液泡、厚度不均等,在环境条件下易导致生锈和涂层破坏,在恶劣环境条件下尤其严重。油漆涂装厚度涂装过薄,将会降低涂层寿命,导致水分渗透进涂层而使涂层开裂;涂装过厚,可能会导致溶剂滞留问题,从而形成不连续的涂膜。

 

 

 

 

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责任编辑:刘洋

标签: 金属腐蚀, 防腐涂层, 带锈底漆, 低表面

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