熱噴涂層在防腐中的前景極看好
http://www.dcyhziu.cn 2007/6/28 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體：
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腐蝕是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，它不僅造成大量材料和設(shè)備損失，而且因腐蝕造成的企業(yè)停產(chǎn)。安全事故及環(huán)境污染所帶來(lái)的損失更是難以估量的，特別是在化工行業(yè)中尤為嚴(yán)重。防止“跑、冒、滴、漏”是化工企業(yè)設(shè)備管理的主要任務(wù)之一。
在防腐領(lǐng)域，目前已有許多包括使用金屬絲材等熱噴涂層在內(nèi)的防腐材料與方法。雖然它們?cè)谠O(shè)備防腐中發(fā)揮了重要作用，但仍存在許多問(wèn)題：在許多情況下不得不大量采用昂貴的不銹鋼或鈦合金材料；襯砌瓷磚及鑄石板或澆注耐酸水泥的防腐方法不僅使設(shè)備的容積利用率大大降低，而且也極易因設(shè)備安裝移位造成松動(dòng)，高溫時(shí)易開(kāi)裂；化工、醫(yī)藥行業(yè)大量使用的搪（瓷）玻璃反應(yīng)釜，價(jià)格高，易損壞，且采用長(zhǎng)期沿用的涂料膠泥修補(bǔ)法修補(bǔ)后，使用壽命短，重新搪燒則易引起底蓋間接觸面變形而影響使用，雖然這種設(shè)備不適合用于磷酸的濃縮生產(chǎn)，但因找不到替代設(shè)備而不得不使用。
集多種工藝方法于一身、以表面強(qiáng)化為宗旨的熱噴涂技術(shù)可以噴涂所有的固態(tài)工程材料，并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。從作為熱噴涂材料的粉末合金的化學(xué)成分中可以看出其優(yōu)異的耐腐蝕性。如PTll55噴涂層的耐腐蝕性能不低于美國(guó)的316L不銹鋼，雖然含有必不可少的硼、硅元素而使其抗氧化能力有所降低，但該類材料涂層在非氧化性酸和堿中卻具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在解決堿脆應(yīng)力腐蝕方面有可能獨(dú)樹(shù)一幟。還有一些金屬氧化物陶瓷，如氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯等粉末噴涂層，只要能夠輔以可靠的密封材料對(duì)其孔隙進(jìn)行有效封閉，即可收到設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行很少腐蝕的效果。
在化工行業(yè)發(fā)展陶瓷粉未涂層的關(guān)鍵是密封劑。國(guó)外有關(guān)采用陶瓷粉未噴涂層解決化學(xué)介質(zhì)腐蝕的研究報(bào)道經(jīng)常可見(jiàn)，但有關(guān)密封劑的報(bào)道不多見(jiàn)。青島化工學(xué)院。天津機(jī)械涂層研究所和北京礦冶研究總院對(duì)噴涂層密封劑都進(jìn)行了深入的研究。河北安國(guó)振華防腐涂層研究所在對(duì)化工、醫(yī)藥、化纖等行業(yè)的防腐噴涂施工和搪瓷釜熱噴涂搪瓷粉未修補(bǔ)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)多種不同環(huán)境的密封劑，并成功地進(jìn)行了噴涂作業(yè)。這些密封劑有如下性能：對(duì)反應(yīng)原料、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)品、雜質(zhì)具有耐腐蝕性能，并具有耐這些物質(zhì)溶解的性能；具有抵抗使用環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能。這項(xiàng)研究使熱噴涂技術(shù)在化工防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步發(fā)展，并引起了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
近年來(lái)熱噴涂層在防腐工程中的應(yīng)用有了很大進(jìn)展，特別是塑料噴涂在化工領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速，而其他耐腐蝕材料特別是陶瓷粉未噴涂技術(shù)尚待進(jìn)一步推廣。根據(jù)安國(guó)振華防腐涂層研究所的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，熱噴涂層在防腐領(lǐng)域有以下三方面的作用：
一、以低級(jí)材質(zhì)和加熱噴涂層取代不銹鋼、鈦合金等高級(jí)材質(zhì)
不銹鋼、鈦合金等優(yōu)質(zhì)材質(zhì)之所以耐腐，是因其所含的耐蝕元素能夠生成一層保護(hù)性的鈍化膜，而熱噴涂合金粉中同樣含有大量這類元素，故在一定條件下也能生成穩(wěn)定的鈍化保護(hù)膜。所以在某些腐蝕環(huán)境中采用低級(jí)材質(zhì)加合金粉未噴涂層取代不銹鋼、鈦合金等優(yōu)質(zhì)基材制造設(shè)備是可行的。陶瓷粉未本身大多是金屬氧化物，只要輔以適當(dāng)?shù)拿芊鈩┚涂沙晒Φ厥够迮c介質(zhì)隔離從而免遭腐蝕，而此時(shí)基材的作用只是保證構(gòu)件強(qiáng)度和與噴涂層的粘合。因此可降低制造成本，延長(zhǎng)使用壽命。當(dāng)環(huán)境中存在磨擦（涂層允許范圍內(nèi)）或其他不利于鈍化膜形成條件時(shí)，應(yīng)首選這種噴涂層。在施工中具體選用何種耐腐蝕噴涂材料，則應(yīng)視具體情況而定。
碳鋼加熱噴涂層取代不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)是：基材的冷熱加工工藝較簡(jiǎn)單，可克服奧氏不銹鋼不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的弊端，提高機(jī)械強(qiáng)度，或在等強(qiáng)度下減少基材用量。安國(guó)振華防腐涂層研究所對(duì)過(guò)濾器、水泵軸、法蘭、攪拌軸、葉片等部件取代不銹鋼噴涂后，使用效果良好。
針對(duì)濃硝酸貯罐采用鋁材價(jià)格高、強(qiáng)度差、焊縫附近因晶間腐蝕金相呈蜂窩狀的特點(diǎn)，安國(guó)振華防腐涂層研究所又開(kāi)發(fā)出耐濃硝酸的噴涂層。用碳鋼加熱噴涂層取代鋁材制造濃硝酸罐以及熱噴涂耐蝕材料對(duì)鋁罐以及熱噴涂耐蝕材料對(duì)鋁罐焊縫修復(fù)已成為現(xiàn)實(shí)。這種辦法雖然不能取代所有的不銹鋼等高級(jí)基材，但有很大一部分是能夠取代的。
二、可作為化工反應(yīng)罐、貯罐、攪拌裝置和管道的防腐涂層
1、用以取代襯瓷磚或耐酸水泥防腐層時(shí)，可避免瓷磚開(kāi)裂松動(dòng)而損壞防腐層，增加設(shè)備的有效容積。2、用于取代搪玻璃層時(shí)，不但簡(jiǎn)化了制造工藝，克服了原涂層易崩裂的缺陷，還擴(kuò)大了設(shè)備在氫氟酸、磷酸、堿及酸堿交替環(huán)境的適應(yīng)能力，這一點(diǎn)對(duì)于磷酸濃縮等生產(chǎn)設(shè)備制造具有重要意義。3、用于取代襯橡膠及塑料涂層時(shí)，可大大提高涂層的耐磨性，高溫適應(yīng)性及抗老化開(kāi)裂能力，如為磷肥生產(chǎn)設(shè)備制造的攪拌槳可經(jīng)受礦粉與磷肥顆粒的強(qiáng)烈摩擦及硫酸、磷酸、氫氟酸的綜合侵蝕。使用結(jié)果表明，陶瓷粉未噴涂件優(yōu)于硬橡膠包覆件。4．成功地解決了小型固堿鍋和染化廠堿熔鍋的防腐蝕噴涂問(wèn)題。
三、可作為搪玻璃設(shè)備崩瓷損壞的良好修補(bǔ)劑
搪瓷反應(yīng)釜、蝶式冷卻器崩瓷損壞后，一直沒(méi)有較為理想的修復(fù)方法。而采用陶瓷粉未噴涂法進(jìn)行修復(fù)后，設(shè)備運(yùn)行效果良好。該方法對(duì)搪瓷層修補(bǔ)的效果優(yōu)于涂料膠泥、金屬鉭、聚苯硫醚塑料等修補(bǔ)方法，且成本低、施工迅速，并可現(xiàn)場(chǎng)施工，深受用戶歡迎。
除鋅、鋁噴涂之外的其他熱噴涂層在化工防腐領(lǐng)域的應(yīng)用雖然尚處于初期開(kāi)發(fā)階段，但因其具有優(yōu)異的耐腐蝕性和獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，因此其應(yīng)用前景極為廣闊。
在防腐領(lǐng)域，目前已有許多包括使用金屬絲材等熱噴涂層在內(nèi)的防腐材料與方法。雖然它們?cè)谠O(shè)備防腐中發(fā)揮了重要作用，但仍存在許多問(wèn)題：在許多情況下不得不大量采用昂貴的不銹鋼或鈦合金材料；襯砌瓷磚及鑄石板或澆注耐酸水泥的防腐方法不僅使設(shè)備的容積利用率大大降低，而且也極易因設(shè)備安裝移位造成松動(dòng)，高溫時(shí)易開(kāi)裂；化工、醫(yī)藥行業(yè)大量使用的搪（瓷）玻璃反應(yīng)釜，價(jià)格高，易損壞，且采用長(zhǎng)期沿用的涂料膠泥修補(bǔ)法修補(bǔ)后，使用壽命短，重新搪燒則易引起底蓋間接觸面變形而影響使用，雖然這種設(shè)備不適合用于磷酸的濃縮生產(chǎn)，但因找不到替代設(shè)備而不得不使用。
集多種工藝方法于一身、以表面強(qiáng)化為宗旨的熱噴涂技術(shù)可以噴涂所有的固態(tài)工程材料，并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。從作為熱噴涂材料的粉末合金的化學(xué)成分中可以看出其優(yōu)異的耐腐蝕性。如PTll55噴涂層的耐腐蝕性能不低于美國(guó)的316L不銹鋼，雖然含有必不可少的硼、硅元素而使其抗氧化能力有所降低，但該類材料涂層在非氧化性酸和堿中卻具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在解決堿脆應(yīng)力腐蝕方面有可能獨(dú)樹(shù)一幟。還有一些金屬氧化物陶瓷，如氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯等粉末噴涂層，只要能夠輔以可靠的密封材料對(duì)其孔隙進(jìn)行有效封閉，即可收到設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行很少腐蝕的效果。
在化工行業(yè)發(fā)展陶瓷粉未涂層的關(guān)鍵是密封劑。國(guó)外有關(guān)采用陶瓷粉未噴涂層解決化學(xué)介質(zhì)腐蝕的研究報(bào)道經(jīng)常可見(jiàn)，但有關(guān)密封劑的報(bào)道不多見(jiàn)。青島化工學(xué)院。天津機(jī)械涂層研究所和北京礦冶研究總院對(duì)噴涂層密封劑都進(jìn)行了深入的研究。河北安國(guó)振華防腐涂層研究所在對(duì)化工、醫(yī)藥、化纖等行業(yè)的防腐噴涂施工和搪瓷釜熱噴涂搪瓷粉未修補(bǔ)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)多種不同環(huán)境的密封劑，并成功地進(jìn)行了噴涂作業(yè)。這些密封劑有如下性能：對(duì)反應(yīng)原料、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)品、雜質(zhì)具有耐腐蝕性能，并具有耐這些物質(zhì)溶解的性能；具有抵抗使用環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能。這項(xiàng)研究使熱噴涂技術(shù)在化工防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步發(fā)展，并引起了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
近年來(lái)熱噴涂層在防腐工程中的應(yīng)用有了很大進(jìn)展，特別是塑料噴涂在化工領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速，而其他耐腐蝕材料特別是陶瓷粉未噴涂技術(shù)尚待進(jìn)一步推廣。根據(jù)安國(guó)振華防腐涂層研究所的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，熱噴涂層在防腐領(lǐng)域有以下三方面的作用：
一、以低級(jí)材質(zhì)和加熱噴涂層取代不銹鋼、鈦合金等高級(jí)材質(zhì)
不銹鋼、鈦合金等優(yōu)質(zhì)材質(zhì)之所以耐腐，是因其所含的耐蝕元素能夠生成一層保護(hù)性的鈍化膜，而熱噴涂合金粉中同樣含有大量這類元素，故在一定條件下也能生成穩(wěn)定的鈍化保護(hù)膜。所以在某些腐蝕環(huán)境中采用低級(jí)材質(zhì)加合金粉未噴涂層取代不銹鋼、鈦合金等優(yōu)質(zhì)基材制造設(shè)備是可行的。陶瓷粉未本身大多是金屬氧化物，只要輔以適當(dāng)?shù)拿芊鈩┚涂沙晒Φ厥够迮c介質(zhì)隔離從而免遭腐蝕，而此時(shí)基材的作用只是保證構(gòu)件強(qiáng)度和與噴涂層的粘合。因此可降低制造成本，延長(zhǎng)使用壽命。當(dāng)環(huán)境中存在磨擦（涂層允許范圍內(nèi)）或其他不利于鈍化膜形成條件時(shí)，應(yīng)首選這種噴涂層。在施工中具體選用何種耐腐蝕噴涂材料，則應(yīng)視具體情況而定。
碳鋼加熱噴涂層取代不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)是：基材的冷熱加工工藝較簡(jiǎn)單，可克服奧氏不銹鋼不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的弊端，提高機(jī)械強(qiáng)度，或在等強(qiáng)度下減少基材用量。安國(guó)振華防腐涂層研究所對(duì)過(guò)濾器、水泵軸、法蘭、攪拌軸、葉片等部件取代不銹鋼噴涂后，使用效果良好。
針對(duì)濃硝酸貯罐采用鋁材價(jià)格高、強(qiáng)度差、焊縫附近因晶間腐蝕金相呈蜂窩狀的特點(diǎn)，安國(guó)振華防腐涂層研究所又開(kāi)發(fā)出耐濃硝酸的噴涂層。用碳鋼加熱噴涂層取代鋁材制造濃硝酸罐以及熱噴涂耐蝕材料對(duì)鋁罐以及熱噴涂耐蝕材料對(duì)鋁罐焊縫修復(fù)已成為現(xiàn)實(shí)。這種辦法雖然不能取代所有的不銹鋼等高級(jí)基材，但有很大一部分是能夠取代的。
二、可作為化工反應(yīng)罐、貯罐、攪拌裝置和管道的防腐涂層
1、用以取代襯瓷磚或耐酸水泥防腐層時(shí)，可避免瓷磚開(kāi)裂松動(dòng)而損壞防腐層，增加設(shè)備的有效容積。2、用于取代搪玻璃層時(shí)，不但簡(jiǎn)化了制造工藝，克服了原涂層易崩裂的缺陷，還擴(kuò)大了設(shè)備在氫氟酸、磷酸、堿及酸堿交替環(huán)境的適應(yīng)能力，這一點(diǎn)對(duì)于磷酸濃縮等生產(chǎn)設(shè)備制造具有重要意義。3、用于取代襯橡膠及塑料涂層時(shí)，可大大提高涂層的耐磨性，高溫適應(yīng)性及抗老化開(kāi)裂能力，如為磷肥生產(chǎn)設(shè)備制造的攪拌槳可經(jīng)受礦粉與磷肥顆粒的強(qiáng)烈摩擦及硫酸、磷酸、氫氟酸的綜合侵蝕。使用結(jié)果表明，陶瓷粉未噴涂件優(yōu)于硬橡膠包覆件。4．成功地解決了小型固堿鍋和染化廠堿熔鍋的防腐蝕噴涂問(wèn)題。
三、可作為搪玻璃設(shè)備崩瓷損壞的良好修補(bǔ)劑
搪瓷反應(yīng)釜、蝶式冷卻器崩瓷損壞后，一直沒(méi)有較為理想的修復(fù)方法。而采用陶瓷粉未噴涂法進(jìn)行修復(fù)后，設(shè)備運(yùn)行效果良好。該方法對(duì)搪瓷層修補(bǔ)的效果優(yōu)于涂料膠泥、金屬鉭、聚苯硫醚塑料等修補(bǔ)方法，且成本低、施工迅速，并可現(xiàn)場(chǎng)施工，深受用戶歡迎。
除鋅、鋁噴涂之外的其他熱噴涂層在化工防腐領(lǐng)域的應(yīng)用雖然尚處于初期開(kāi)發(fā)階段，但因其具有優(yōu)異的耐腐蝕性和獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，因此其應(yīng)用前景極為廣闊。
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