分析管道防腐種類(lèi)與選擇
管道防腐是指在管道使用與運(yùn)輸中的管道受使用環(huán)境與輸送介質(zhì)的引影使管道發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生腐蝕。根據(jù)我國(guó)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年國(guó)內(nèi)的管道腐蝕直接經(jīng)濟(jì)損失2800多億，目前全球每年因腐蝕損失高達(dá)5000億美元。為了有效地防止或控制管道腐蝕，科學(xué)家們正在尋求一個(gè)新的，更高，更有效的方法。
新型的管道防腐技術(shù)不斷的涌現(xiàn)了，大體上可以分為以下幾種類(lèi)型：
一、防腐蝕涂料的主要類(lèi)型
1、油脂涂料-用于耐蝕要求不高的大氣環(huán)境中。
油脂涂料是以干性油為主要成膜物的一類(lèi)涂料。其特點(diǎn)是易于生產(chǎn)，涂刷性好，對(duì)物面的潤(rùn)濕性好，價(jià)廉，漆膜柔韌;但漆膜干燥慢，膜軟，機(jī)械性能較差，耐酸堿性、耐水性及耐有機(jī)溶劑性差。干性油常與防銹顏料配合組成防銹漆，用于耐蝕要求不高的大氣環(huán)境中。
2、國(guó)漆
生漆又稱為生漆、大漆，是我國(guó)特產(chǎn)之一。生漆是從生長(zhǎng)著的漆樹(shù)上割開(kāi)樹(shù)皮流出來(lái)的一種乳白色粘性液體，經(jīng)細(xì)布過(guò)濾除去雜質(zhì)即是。它涂在物體表面上后，顏色迅速由白變紅，由紅變紫，時(shí)間較長(zhǎng)則可變成堅(jiān)硬光亮的黑色漆膜。
漆酚是生漆的主要成分，含量達(dá)30%～70%。一般講，漆酚含量越高生漆質(zhì)量越好。
國(guó)漆附著力強(qiáng)、漆膜堅(jiān)韌、光澤好，它耐土壤腐蝕，較耐水、耐油。缺點(diǎn)是有毒性，易使人皮膚過(guò)敏。此外它不耐強(qiáng)氧化劑，耐堿性差。現(xiàn)在有不少改性的生漆涂料，不同程度上克服了上述缺點(diǎn)。
3、酚醛樹(shù)脂涂料
主要有醇溶性酚醛樹(shù)脂、改性酚醛樹(shù)脂、純酚醛樹(shù)脂等。醇溶性酚醛樹(shù)脂涂料抗腐蝕性能較好，但施工不便，柔韌性、附著力不太好，應(yīng)用受到一定限制。因此常需要對(duì)酚醛樹(shù)脂進(jìn)行改性。如松香改性酚醛樹(shù)脂與桐油煉制，加入各種顏料，經(jīng)研磨可制得各種磁漆，其漆膜堅(jiān)韌，價(jià)格低廉，廣泛用于家具、門(mén)窗的涂裝。純酚醛樹(shù)脂涂料附著力強(qiáng)，耐水耐濕熱，耐腐蝕，耐候性好。
4、環(huán)氧樹(shù)脂涂料
環(huán)氧涂料附著力好，對(duì)金屬、混凝土、木材、玻璃等均有優(yōu)良的附著力;耐堿、油和水，電絕緣性能優(yōu)良。但抗老化性差。環(huán)氧防腐蝕涂料通常由環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑兩個(gè)組分組成。固化劑的性質(zhì)也影響到漆膜的性能。常用的固化劑有：①脂肪胺及其改性物。特點(diǎn)是可常溫固化，未改性的脂肪胺毒性較大。②芳香胺及其改性物。特點(diǎn)是反應(yīng)慢，常須加熱固化，毒性較弱。③聚酰胺樹(shù)脂。特點(diǎn)是耐候性較好，毒性較小，彈性好，耐腐蝕性能稍差。④酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等其它合成樹(shù)脂。這些樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂并用經(jīng)高溫烘烤后交聯(lián)成膜，漆膜具有突出的耐腐蝕性，并有良好的機(jī)械性能和裝飾性。
環(huán)氧酯樹(shù)脂涂料是以環(huán)氧酯樹(shù)脂作為成膜物的一種單組分涂料體系。環(huán)氧酯樹(shù)脂由環(huán)氧樹(shù)脂和植物油脂肪酸酯化合而成。該涂料與一般環(huán)氧涂料相比成本較低，耐堿性較差。常用作各種金屬底漆和化工廠室外設(shè)備防腐蝕漆。
5、聚氨酯涂料
用于防腐蝕涂料的聚氨酯樹(shù)脂常含有兩個(gè)組分：異氰酸酯基-NCO和羥基。使用時(shí)將雙組分混合而反應(yīng)固化生成聚氨基甲酸酯(聚氨酯)。
聚氨酯涂料的特點(diǎn)：①物理機(jī)械性能好。漆膜堅(jiān)硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強(qiáng)。②耐腐蝕性能優(yōu)異。耐油、酸、化學(xué)藥品和工業(yè)廢氣。耐堿性稍低于環(huán)氧涂料。③耐老化性優(yōu)于環(huán)氧涂料。常用作面漆，也可用作底漆。④聚氨酯樹(shù)脂能和多種樹(shù)脂混溶，可在廣泛的范圍內(nèi)調(diào)整配方，以滿足各種使用要求。⑤可室溫固化或加熱固化，溫度較低時(shí)(0℃)也能固化。⑥多異氰酸酯組分的貯藏穩(wěn)定性較差，必須隔絕潮氣，以免膠凍。聚氨酯涂料價(jià)格高，但使用壽命長(zhǎng)。
6、聚乙烯、聚丙烯樹(shù)脂涂料
聚乙烯樹(shù)脂防腐蝕涂料是單體制成的樹(shù)脂為成膜物的涂料。其中的聚乙烯涂料已大量生產(chǎn)和應(yīng)用。
聚乙烯 管道防腐密封性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，防水性強(qiáng)，質(zhì)量穩(wěn)定，施工方便，適用性好，不污染環(huán)境。PE吸水率低(低于0.01%)，同時(shí)具備環(huán)氧強(qiáng)度高，PE吸水性低和熱熔膠柔軟性好等，有很高的防腐可靠性，缺點(diǎn)是：與其它補(bǔ)口材料成本相比，費(fèi)用高。該涂料原料來(lái)源豐富，在腐蝕方面已大量使用。
7、呋喃樹(shù)脂涂料
呋喃樹(shù)脂涂料耐各種非氧化性無(wú)機(jī)酸、電解質(zhì)溶液、各種有機(jī)溶劑，耐堿性也很突出，但抗氧化不好。
呋喃樹(shù)脂系列防腐蝕涂料包括糠醇樹(shù)脂涂料、糠醛丙酮甲醛樹(shù)脂涂料和改性呋喃樹(shù)脂涂料等。
8、橡膠類(lèi)涂料
橡膠類(lèi)防腐蝕涂料以經(jīng)過(guò)化學(xué)處理或機(jī)械加工的天然橡膠或合成橡膠為成膜物質(zhì)，加上溶劑、填料、顏料、催化劑等加工而成。
⑴氯化橡膠涂料。該涂料耐水性好，耐鹽水和鹽霧;有一定的耐酸、堿腐蝕性，50℃以下能耐10%HCl、H2SO4、HNO3、不同濃度的NaOH及濕Cl2。但不耐溶劑，耐老化性和耐熱性差。該涂料廣泛用于船舶、港灣、化工等場(chǎng)合。
⑵氯丁橡膠涂料。該涂料耐臭氧、化學(xué)藥品，耐堿性突出，耐候性好;耐油和耐熱，可制成可剝涂層。缺點(diǎn)是貯存穩(wěn)定性差;涂層易變色，不易制成白色或淺色漆。
⑶氯磺化聚乙烯橡膠涂料。由聚乙烯樹(shù)脂與氯氣及二氧化硫(或氯磺酸)反應(yīng)制得。涂層抗臭氧性能優(yōu)良，耐候性顯著，吸水率低、耐油、耐溫，可在120℃以上使用，-50℃也不發(fā)脆。
9、瀝青涂料
瀝青是重要的防腐蝕涂料之一。尤以煤焦瀝青為最佳，煤焦瀝青涂料價(jià)格低廉，具有下列優(yōu)點(diǎn)：①耐水，浸入水中10年其吸水率僅0.1%～0.2%;② 耐一些化學(xué)介質(zhì)的侵蝕;③對(duì)未充分除銹的鋼鐵表面仍有良好的潤(rùn)濕性;④固含量高，可獲厚膜;⑤價(jià)格低廉。其缺點(diǎn)是寒冬發(fā)脆，夏暑發(fā)軟，曝曬后有些成分揮發(fā)逸出會(huì)使漆膜龜裂。這些缺點(diǎn)可通過(guò)加入一些其它樹(shù)脂得到改善。例如加入氯化橡膠可提高瀝青涂料的干性，改善冬脆夏軟的缺點(diǎn);加入環(huán)氧樹(shù)脂制得的環(huán)氧瀝青涂料，可兼具瀝青涂料和環(huán)氧涂料的優(yōu)點(diǎn)，在防腐蝕中獲得非常滿意的效果。瀝青涂料已在集裝箱底、船底、船塢閘門(mén)、圍堰等場(chǎng)合使用，防腐蝕效果很好。
10、重防腐蝕涂料
重防腐蝕涂料是相對(duì)一般防腐蝕涂料而言的。它是指在嚴(yán)酷的腐蝕條件下，防腐蝕效果比一般腐蝕涂料高數(shù)倍以上的防腐蝕涂料。其特點(diǎn)是耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)性能優(yōu)異，耐久性突出，使用壽命達(dá)數(shù)年以上。主要用于海洋構(gòu)筑物和化工設(shè)備、貯罐和管道等。
目前常用的重防腐蝕涂料主要有：
⑴作為底漆的重防腐蝕富鋅涂料。分厚膜型有機(jī)富鋅涂料、富鋅預(yù)涂底漆和無(wú)機(jī)富鋅涂料三個(gè)系列。
⑵重防腐蝕中間層涂料和面漆。這類(lèi)涂料可直接涂在富鋅底漆上，主要有氯化橡膠系、乙烯樹(shù)脂系、環(huán)氧系、聚氨酯系、氯磺化聚乙烯系、環(huán)氧焦油系等重防腐蝕涂料。
⑶玻璃磷片重防腐蝕涂料。
⑷環(huán)氧砂漿重防腐蝕涂料。
⑸含氟涂料。如聚三氟氯乙烯涂料，氟橡膠涂料等。
二、防腐蝕涂料的選擇與施工
1、涂料品種的選擇
防腐蝕涂料品種繁多，其性能和用途各有不同，正確選用對(duì)涂層的防蝕效果和使用壽命至關(guān)重要。選用時(shí)應(yīng)考慮：
⑴被涂物體表面材料性質(zhì)。如黑色金屬可選擇鐵紅、紅丹底漆，而紅丹底漆對(duì)鋁等有色金屬不僅不起保護(hù)作用，反而會(huì)起破壞作用。
⑵被涂物體的使用環(huán)境。防腐蝕涂料對(duì)環(huán)境針對(duì)性很強(qiáng)，要根據(jù)具體使用環(huán)境，如介質(zhì)的類(lèi)型、濃度、溫度，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等因素來(lái)選用最適宜的涂料品種。
⑶施工條件。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況選擇適宜的涂料品種。如在通風(fēng)條件差的現(xiàn)場(chǎng)施工宜采用無(wú)溶劑或高固體份或水性防腐蝕涂料。在不具備烘烤干燥的現(xiàn)場(chǎng)只能選用自干型涂料。
⑷技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效果。不僅要考慮技術(shù)性能是否優(yōu)異，還要考慮經(jīng)濟(jì)的合理性。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算時(shí)要將材料費(fèi)用、表面處理費(fèi)用、施工費(fèi)用、涂層性能及使用壽命、維修費(fèi)用等綜合考慮。
2、防腐蝕涂料的施工原則
涂料施工質(zhì)量好壞對(duì)涂層的性能影響極大。在實(shí)際涂裝過(guò)程中由于施工方法不當(dāng)而達(dá)不到預(yù)期防蝕效果的例子很多。特別是許多性能優(yōu)異的防腐蝕涂料對(duì)施工方法極為敏感，只有嚴(yán)格按照其各自的施工條件進(jìn)行施工才可形成正常的涂層，達(dá)到預(yù)期的防蝕保護(hù)作用。
⑴底材必須進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理。鋼鐵基材必須經(jīng)除銹、除油處理，磷化處理則可根據(jù)具體情況而定。
⑵要保證必要的涂層厚度。防腐蝕涂層厚度必須超過(guò)其臨界厚度，才能發(fā)揮保護(hù)作用，一般為150μm～200μm。
⑶控制涂裝現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度等環(huán)境因素。室內(nèi)涂裝溫度應(yīng)控制在20℃～25℃;相對(duì)濕度視品種而異，一般以65%左右為宜。在室外施工時(shí)應(yīng)無(wú)風(fēng)沙、細(xì)雨，溫度不低于5℃，相對(duì)濕度不高于85%。應(yīng)避免未完全固化的涂層上結(jié)霜、降露、下雨和降落砂塵。
⑷控制涂裝間隔時(shí)間。如底漆涂裝后放置過(guò)久才涂面漆，將難以附著而影響整體防護(hù)效果。
此外，還必須加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)和施工質(zhì)量管理。要求施工人員了解涂料的性質(zhì)、用法、施工要點(diǎn)和技術(shù)要求。管理人員要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，保證每道工序都符合技術(shù)要求，以便最終得到一個(gè)性能優(yōu)異的防腐蝕涂層。還要加強(qiáng)勞動(dòng)安全防護(hù)，注意溶劑揮發(fā)，加強(qiáng)通風(fēng)，以免中毒。
