相关保温层下防腐保护及冷喷铝技术

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1、中国涂料在线http://www.coatingol.com保温层下防腐保护及冷喷铝技术李君（阿克苏诺贝尔工业油漆（苏州）有限公司北京办100004）摘要：结合保温层下腐蚀的特点，系统介绍了新一代用于保温层下防腐蚀的冷喷铝涂料的各种性能，为保温层下防腐蚀涂料的选择提供优化的解决方案。关键词：冷喷铝；保温层下腐蚀；热循环1概述在世界各国的石化行业中，每年因为保温层下钢结构的腐蚀造成的损失可达数十亿美元，可能造成设备的故障与停工，产品的泄漏，以及部分炼油、化工厂的维修成本的大量增加，严重的甚至可能造成伤亡

2、事故。但是在1950年代之前，保温层下的腐蚀从未被系统地研究过。随着一些保温层下腐蚀造成的严重事故的发生，特别是保温层下一旦发生腐蚀，所涉及的管道和设备必须停工来检查故障，这将造成众多不可预知的经济损失。因此自从1983年之后，如何保护保温层下的钢结构免受腐蚀，也成为了涂料行业亟需攻克的一个难题。美国腐蚀工程师协会NACE综合了各方面的研究成果，于1998年正式出版了NACERP0198-1998来规范保温层下腐蚀的防护问题。NACERP0198-2004提出保温层下防腐最为有效的方法是采用高性能涂料

3、。但是研究表明：传统的涂料在保温层下的防腐蚀效果并不理想。本文结合保温层下腐蚀的特点，系统介绍了新一代专利技术“冷喷铝”在保温层下防腐的应用。2保温层下的腐蚀保温层下腐蚀是指对于高温保温或低温保冷的钢结构管道、储罐或设备，由于其外表面被保温层所覆盖，在正常运行尤其是发生热循环的条件下，由于保温层下的水分发生冷凝，从而造成局部的电解质溶液聚集，进而引起钢材腐蚀。保温层下腐蚀的严重性在于无法及时发现。一般为了美观效果，在做完保温层后往往在保温材料外面包覆一层不锈钢或铝箔。因此，往往看到保温层下腐蚀的时候已

4、经太迟了，经常导致各种失效事故的发生。尤其是当运行温度低于150℃时，保温层下往往会存在一定量的冷凝水。另外，保温层下设备在建造期和定期的检修时间内也会形成腐蚀发生的微环境。研究表明：发生保温层下腐蚀的概率在设备运行5年以上后将大幅上升，而运行10年后的保温层中60%都含有腐蚀性冷凝水。对于石化行业而言，保温层下的腐蚀还有其特殊性，就是由于石化行业涉及到很多不同工艺，因此在保温层下的钢结构往往还要经历热循环的过程。而对于传统高温涂料而言，由于热膨胀系数与钢铁的不同，经历热循环往往导致涂层内应力增加，最

5、终造成涂层的早期失效。图1是精炼工艺中经常出现的一种工艺。中国涂料在线http://www.coatingol.com图1精炼工艺热循环温度变化示意图3传统的保温层下防腐涂料系统表1是3种典型的保温层下防腐涂料系统。表1传统保温层下防腐涂料系统对于保温层下的腐蚀，传统的高温涂料，如硅酮铝粉漆等由于膜厚偏低，耐高温性能优异但是防腐性能有限。因此不太适合于设计防腐年限较长的低温保温层防腐。而以前许多石化行业在保温层下使用无机硅酸锌防腐，近年来研究表明：在60~120℃条件下金属锌可能与铁发生极性反转，并且

6、在50~150℃水中锌反应迅速，因此NACERP0198规定，在50~150℃的保温层下禁止使用无机硅酸锌涂料进行防腐。为解决这一难题，经过长达数年的研发，国际油漆于2005年正式推出了专利技术——冷喷铝。4冷喷铝技术在保温层下使用的涂料，不仅需要拥有良好的防腐蚀性，而且需要具有优异的耐温性和抗热循环性能。为了提供性能优异的产品，国际油漆总部实验室进行了长达7年的研发，最终成功推出了“冷喷铝”技术应用于保温层下的防腐。所谓“冷喷铝”，是指采用无机共聚物（硅树脂）作为主要成膜物质，并加入片状金属铝颜料起

7、到足够的屏蔽保护作用，最后采用钛盐作为固化剂的双组分耐高温涂料。无机共聚物的漆膜结构保证了该材料在高温，尤其是热循环工况下的优异的耐高温性能和防腐性能，而片状铝的加入进一步提高了漆膜屏蔽和阻隔水气的作用。下面是对冷喷铝和其他高温涂料进行测试的部中国涂料在线http://www.coatingol.com分实验结果。4.1循环加热实验后进行间歇盐雾实验这种加速实验方法用于评估涂料在循环温度变化下对于涂料防腐蚀性能的影响并评估各种涂料的循环加热性能。使用碳钢试样［（6×4）英寸］，经过喷砂处理至SSPCS

8、P10级（表面粗糙度在50~75µm）。然后使用传统的有气喷涂施工涂料，干燥7d后开始进行循环加热实验。循环加热实验包括3个8h循环加热至指定温度（升温速率20℃/min）/16h自然冷却。然后根据ASTMG85进行间歇盐雾实验。实验结束后根据ISO4628对涂层性能进行评估。实验结果见表2。表2各种涂料循环加热后进行2000h间歇盐雾实验的结果表2表明：各种涂料经历循环加热后防腐蚀性能有显著差别。冷喷铝在经历72h循环加热后进行2000h间歇盐雾实验后