《【doc】首钢京唐公司炼铁高炉系统的防腐涂装与应用》

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1、首钢京唐公司炼铁高炉系统的防腐涂装与应用涂料与应用2010年第40卷第1期蓖钢～裒唐…公属铁赢系赵君岩张劲锴李郁翠(首钢京唐公司063200)摘要:通过对首钢京唐钢铁厂高炉项目钢结构工程在唐山曹妃甸地区的高腐蚀环境下优选防腐涂料配套方案及涂装应用,解决了大型冶金建筑项目钢结构工程在海洋性腐蚀环境下长效防腐的问题.关键词:曹妃甸;防腐涂料;涂装一.刖苗首钢搬迁曹妃甸地区整体建设,首先面对的就是金属钢结构的腐蚀问题.在工业发达国家中,腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%～4%[,每年腐蚀生锈的钢铁约占产量的20%,约3

2、0%的设备因腐蚀而报废.在我国,由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上,占国民生产总值的2—4%.长期以来,人们一直采用多种技术对金属加以保护,防止或延缓腐蚀的发生.由于防腐涂料具有性能优异,使用方便,价格低廉等一些其它材料无法代替的优点,成为选择防腐措施时优先考虑的对象.我们依据曹妃甸地区特有的自然环境,从2006年初开始,结合设计院大量的实验工作取得的试验数据,设计了曹妃甸地区钢结构防腐工程油漆配套方案.于2007年7月开始在首钢京唐钢铁公司高炉项目中广泛应用.二.腐蚀环境分析曹妃甸地区属暖温带季风大陆性气候

3、,四季分明,气候干燥,雨少风多.夏季高温,多阴雨,秋季冷暖适宜,晴天多,冬季寒冷,少雷多雾.年平均气温12.C,平均地面温度l4.2.C,年平均相对湿度66%.年平均蒸发量1909.6毫米,年平均气压1016.4毫巴,全年无霜期大约210天,港口冬季结冰约80多天.年平均降水量约500—700毫米,全年75%左右的降水集中在6,7,8三个月的夏季.日照时间较长,太阳辐射强,日照百分率高达65%,全年平均日照实数约2900小时.建设前期,曹妃甸地区的腐蚀环境基本属于海洋大气腐蚀.海洋性大气环境的相对湿度较大并含有海盐粒子.沉

4、积在金属表面上的海盐粒子和原有的具有很强吸湿性的盐分及金属腐蚀物会溶于水膜中形成强腐蚀性介质,而且海盐粒子为氯化物,渗透腐蚀性强,可以渗入钝化膜腐蚀底材,即便是不锈钢也会因其而产生点蚀.到2008年10月炼铁等部分项目的正式生产时,周围的腐蚀环境则变为海洋工业大气腐蚀.这种大气中含有两种腐蚀介质,即化学污染的有害物质和海洋环境的海盐粒子,对金属危害更重.按照我国对大气环境腐蚀分级与分类标准(GB/_r15975--1995)描述,曹妃甸地区的腐蚀环境基本属于Ⅳ一V级的腐蚀类型,即中腐蚀一较强腐蚀.同时该地区日照长,太阳辐射

5、强的特点对保护涂层的耐候性要求很高.三.防腐配套方案的选择依据高炉系统所处高温环境,粉尘相对较大,工业大气中硫化物的含量较高,尤其水)中渣工艺的生产系统环境,长期遭受含硫蒸气的侵蚀.炉体,构件,平台主要为钢结构,其作业环境具有重工业的典型特点.以前的高炉通常采用普通醇酸涂料和酚醛涂料,不考虑长,首钢京唐公司炼铁高炉系统的防腐涂装与应用期防护效果,往往在投用不长的时间内涂层就发生起泡,开裂及剥落,有时在停产维修中虽然采用了较好的耐蚀涂料品种,但由于基体表面已产生严重锈蚀,布满点蚀凹坑,无法进行彻底的表面处理,防护效果与应用效

6、果均不理想,高炉系统设备庞大,且连续生产,涂料防护应纳入全局考虑,选择寿命与设备维修周期相当的涂装体系,才能使投资达到预期目的.尤其是针对曹妃甸的腐蚀环境,选择合适的防腐配套方案至关重要.为此2006年4月首钢设计院召开了《首钢搬迁曹妃甸地区钢结构防腐蚀》论证会,提出以上的分析和论证.并根据会前与天津科瑞达涂料化工有限公司联合进行的试验数据(配套方案及试验数据见附表),确定了以下的配套原则.1.选择防腐涂料的原则底漆:曹妃甸地区属高湿,高盐碱自然环境,潮气的侵蚀对钢结构腐蚀是主要原因,在基料的选择上采用目前最好的防腐材料—

7、—改性环氧树脂,该树脂可有效的防止酸,碱,盐的侵蚀,防止水气渗透,与金属表面结合牢固.选用超细锌粉及纳米防腐材料可增强涂层表面致密性防止渗透,同时使底层钢铁与底漆有电接触,当涂层遭受电化学腐蚀时,由于锌比铁有更低的电极电位,锌首先被腐蚀,成为"牺牲材料",利用电化学原理,选用反应型材料,因此保护了钢铁免受腐蚀r2].中间漆:利用片状金属材料在漆膜中起到隔离,屏蔽作用,防止水,水蒸气,电解质的渗透,屏蔽空气对钢结构的氧化[.面漆:利用互穿网络理论使漆膜具有优异的耐候,保光,保色性,漆膜坚硬耐磨,耐水,耐化学性能优异并具有极好

8、的装饰性和保护性.2.防腐蚀涂层有效保护期的设计保护期是指使用至下一次维护的间隔时间;或是使用至失去保护作用的时间[.根据保护对象的工程造价,折旧期限,维修费用与剩余价值的比例等设计防腐蚀涂层的目标有效保护期.大型结构或装置的造价高,更新换代的资产损失和对生产的影响很大,要求防腐蚀涂层的有效保护期尽可能