架空管道和儲(chǔ)罐外防腐涂層-修改.doc

氟碳涂料在架空管道和儲(chǔ)罐外防腐涂層中應(yīng)用的可行性分析一、介 紹架空管道及儲(chǔ)罐是石油工業(yè)中的重要組成部分，也是管道運(yùn)輸中的主要設(shè)施。建國(guó)以來(lái)，隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，特別近幾年，管道及儲(chǔ)罐的建設(shè)速度是很快的。腐蝕與防護(hù)問(wèn)題一直是關(guān)系到管道及儲(chǔ)罐可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素，估計(jì)因管道外腐蝕造成的石油事故占總事故的42。我國(guó)管道及儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)技術(shù)主要始于20世紀(jì)50年代，80年代以后用于管道及儲(chǔ)罐的防腐層與陰極保護(hù)技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用。90年代以后，此兩項(xiàng)技術(shù)逐步完善，走向成熟。架空管道和儲(chǔ)罐由于屬于露天建筑物，因此架空管道和儲(chǔ)罐防腐蝕涂層主要的性能要求是作為管道及儲(chǔ)罐的防腐層應(yīng)具備以下性能：（1）. 較好的耐大氣老化性；（2）. 良好的耐化學(xué)腐蝕性；（3）. 良好的耐水性；（4）. 足夠的抗沖擊、抗彎曲、耐磨等機(jī)械性能；（5）. 與金屬有良好的粘結(jié)性；（6）. 耐溫性；（7）. 具有良好的易修復(fù)性。目前國(guó)內(nèi)較多應(yīng)用的防腐涂層有聚氨酯、高氯化聚乙烯、氯化橡膠、熱噴涂鋅鋁及其合金、氯磺化聚乙烯防腐涂層，據(jù)我們所知國(guó)內(nèi)還沒(méi)有氟碳涂料應(yīng)用的報(bào)道，少量聚脲的成功應(yīng)用。在國(guó)外，特別在日本，氟碳涂料的應(yīng)用是已經(jīng)有相當(dāng)成熟的應(yīng)用。我們首先來(lái)比較這些防腐涂層的性能。表1 不同架空管線和儲(chǔ)罐的外防腐涂層的性能比較涂層優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)使用溫度(C)相對(duì)價(jià)格（元/kg）聚氨酯優(yōu)良的耐化學(xué)介質(zhì)性能；優(yōu)良的機(jī)械性能；耐熱性及電絕緣性能良好；耐候性好，特別是HDI；可在低溫下（如0C）良好成膜，裝飾性好，漆膜飽滿；可做成無(wú)溶液體涂料或粉末涂料；耐候性8年左右儲(chǔ)存性能較差，必須隔絕水 10040-80高氯化聚乙烯優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、堿、鹽、化學(xué)藥劑、水、油；良好的耐溫及耐候性；耐菌及耐火性能 阻止細(xì)菌等生長(zhǎng)，阻燃；優(yōu)異的機(jī)械性能，抗沖擊，柔韌性好；施工性能好 施工方便、費(fèi)用低、成膜厚、價(jià)格適中、維修方便。漆膜較薄，需要多次涂裝；金屬的附著力稍差，多配套底漆；耐候性差。 8010氯化橡膠化學(xué)穩(wěn)定較性好，耐水、耐潮、耐磨。不耐紫外線，容易釋放HCl，黃變；不耐溶劑和氧化性酸，施工容易咬底；施工污染較大，工業(yè)國(guó)家已限制生產(chǎn)。 7015-25熱噴涂鋅鋁及其合金綜合防腐性能好基底預(yù)處理要求高，到Sa3.0；施工不便；原料金屬要求純度高（Zn99.99，Al99.95）；施工費(fèi)用高；表面需要封閉層，如環(huán)氧或聚氨酯。 100-氯磺化聚乙烯有明顯的耐候性及耐離子輻射，抗氧化作用；優(yōu)良的耐酸、堿、鹽，耐水、油；良好的韌性和粘結(jié)性，耐磨、防霉。固含量低，需要多次涂裝；涂料存儲(chǔ)期較短；傳統(tǒng)溶劑型涂料，施工污染大。 10014氟碳涂料超耐候性，耐候性大于20年；耐腐蝕和耐化學(xué)品性；耐污染性；優(yōu)異的施工性能；高裝飾性150100-150聚脲涂料不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂而不產(chǎn)生流淌現(xiàn)象；對(duì)水分、濕氣不敏感，施工不受環(huán)境影響；100固含量，環(huán)保；1次施工達(dá)到厚度要求；涂層致密、無(wú)接縫，耐化學(xué)腐蝕；附著力好；耐擊穿電壓高，與陰極保護(hù)配套性好；伸長(zhǎng)率可達(dá)300，耐候性與普通聚氨酯涂料相當(dāng)。無(wú)法獲得較薄的涂層（一般大于1mm），原料需要進(jìn)口，單價(jià)較高，單位面積原料成本較高；需要專業(yè)噴涂設(shè)備35），四氟乙烯乙烯基醚涂料具有比三氟型涂料更優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)品性、防腐性和防污性。從綜合性能來(lái)看，四氟乙烯乙烯基醚交替共聚物樹(shù)脂（如日本大金GK-570）為目前常溫固化氟碳涂料中性能最佳的氟樹(shù)脂。從其分子結(jié)構(gòu)而言，四氟乙烯鏈節(jié)保證了樹(shù)脂所需要的耐候性、耐久性，而其它不同官能基團(tuán)的烴基乙烯基醚則賦予樹(shù)脂在有機(jī)溶劑中的溶解性、與顏料的相容性、光澤、柔韌性、硬度與底材的附著力等。而乙烯基醚與氟烯烴之間的嚴(yán)格交替排列共聚可以使化學(xué)性能穩(wěn)定的氟乙烯鏈節(jié)形成空間屏蔽，保護(hù)較低穩(wěn)定性的乙烯基醚鏈節(jié)受到化學(xué)能介質(zhì)的侵襲。因而，F(xiàn)C-S200采用日本大金Zeffle GK-570為主成膜物衡峰公司采用全壽命經(jīng)濟(jì)分析法，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)上的各種經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在2001年就提出了以超耐候的常溫固化FC-S200氟碳涂料為面漆的FUVITST鋼結(jié)構(gòu)涂裝系統(tǒng)，其中所采用的涂層體系就是環(huán)氧富鋅底漆環(huán)氧云鐵涂層FC-S200氟碳涂料面漆，估計(jì)室外使用壽命可達(dá)20年以上。已經(jīng)達(dá)到全壽命經(jīng)濟(jì)分析法要求的鋼結(jié)構(gòu)架空管道和儲(chǔ)罐的使用壽命要求。五、衡峰鋼結(jié)構(gòu)施工大型工程近幾年，衡峰公司完成了幾個(gè)典型的大型鋼結(jié)構(gòu)工程。n 上?？萍汲牵涸摴こ痰匿摻Y(jié)構(gòu)采用焊接的連接方式，因此衡峰公司在涂裝上采用工廠加工和現(xiàn)場(chǎng)施工相結(jié)合的涂裝工藝。工廠加工部分為：噴砂除銹等前處理涂環(huán)氧富鋅底漆；現(xiàn)場(chǎng)施工部分為：焊接后的機(jī)械整平局部的膩?zhàn)有扪a(bǔ)補(bǔ)涂環(huán)氧富鋅底漆涂環(huán)氧云鐵底漆涂氟碳面漆涂氟碳罩光漆保養(yǎng)維護(hù)。圖3 上?？萍汲莕 東方藝術(shù)中心：該工程的鋼結(jié)構(gòu)采用螺栓聯(lián)結(jié)方式，因此衡峰公司在涂裝上采用完全工廠內(nèi)施工的工藝。從開(kāi)始的表面處理到涂覆各種底漆、面漆，到最后的保養(yǎng)維護(hù)，全部在工廠內(nèi)進(jìn)行，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝，最后只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的局部修補(bǔ)。全部工廠化施工工藝：鋼材表面噴砂除銹、打磨等前處理涂富鋅底漆（大于70微米）晾干涂環(huán)氧云鐵底漆（大于80微米）晾干涂氟碳面漆二道（大于30微米）涂氟碳罩光漆一道（大于15微米）干燥包裝運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)螺栓鏈接局部修補(bǔ)圖4 上海東方藝術(shù)中心n 上海市政電話亭工程：電話亭工程所用的材料包括鍍鋅鋼、鋁合金、玻璃鋼、不銹鋼，對(duì)外觀裝飾性要求也非常高，要求在戶外長(zhǎng)期使用不變色、不掉粉、不脫落，易清潔，耐劃傷，因此衡峰公司選用綜合性能優(yōu)異的FC-S200系列常溫固化氟碳涂料，針對(duì)不同基材使用不同工藝，從而解決了業(yè)主的所有要求。圖5 上海市政電話亭工程（兩期共約8000個(gè)）六、結(jié)論目前我國(guó)的管道和儲(chǔ)罐涂裝工藝還主要是噴鋅+改性瀝青漆以及環(huán)氧聚乙烯涂層，作為歐美流行的噴涂氟碳涂料工藝，還幾乎沒(méi)有，具有很大的應(yīng)用和推廣前景。使用全壽命經(jīng)濟(jì)法來(lái)評(píng)價(jià)氟碳涂料與原有防腐工藝的比較，就可以發(fā)現(xiàn)壽命在20年以上的氟碳涂裝系統(tǒng)以及面漆體系所具有的優(yōu)勢(shì)：盡管初期投資大，但維護(hù)和重涂成本低，整個(gè)鋼管道和儲(chǔ)罐使用費(fèi)用低。隨著我