煤氣柜防腐(轉(zhuǎn))
煤氣柜是貯存工業(yè)及民用煤氣的鋼制容器,有濕式煤氣柜和干式煤氣柜兩種。濕式煤氣柜為用水密封的套筒式圓柱形結(jié)構(gòu);干式煤氣柜為用?。ǜ桑┯突蛉崮っ芊獾幕钊浇Y(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)一般為水槽及鐘罩、塔和附件組成,主要材質(zhì)是碳鋼。鐘罩是在水槽中,一定的壓力下可以自由升降而改變儲氣的容積,因此煤氣柜是工業(yè)及民用儲氣、供氣具有雙重功能的重要設(shè)施。
煤氣柜不同部位通常處于水中浸泡、干濕交替、陰暗潮濕和工業(yè)大氣等不同的環(huán)境介質(zhì)中,特別是鐘罩部分經(jīng)常浸入和升出水面,在瓦斯氣、水、化工大氣等不同形態(tài)介質(zhì)長期的作用下,其表面腐蝕很厲害;因此加強煤氣柜防腐保護并保證防腐層的完整性、有效性、耐久性對于延長煤氣柜設(shè)備的使用壽命、保障煤氣柜的安全運行具有重要的經(jīng)濟利益和社會利益。雖然煤氣柜防腐蝕是一項傳統(tǒng)而又成熟的技術(shù);但是如果選材不正確或者施工不當(dāng),將會造成防腐失效導(dǎo)致碳鋼板腐蝕穿孔、破裂,最后不得不報廢,帶來巨大的經(jīng)濟損失。
引起煤氣柜腐蝕的原因很多,歸納起來主要原因有4點:一是瓦斯氣進入煤氣柜后繼續(xù)冷卻,在夜間和冬季,飽和的瓦斯氣會在壁板上面結(jié)露形成酸液,對壁板造成腐蝕。二是水槽中的水長期不更換,死水適于大量細菌的繁殖,硫酸鹽還原菌高達107-108個,可把硫化物還原生成H2S,增加了H2S水中的含量,進一步加速了金屬表面的腐蝕,水槽、水封底部發(fā)生嚴重的斑點和潰瘍腐蝕,其年腐蝕率達到1㎜左右。三是施工因素,涂層下表面處理不徹底或者不干凈,形成漆膜下金屬腐蝕;另外干濕交替,當(dāng)表面存在銹蝕層時,銹蝕層就起了水和氧的貯槽作用,銹蝕層下基體鐵離子化起著強氧化劑的作用,加速了腐蝕的發(fā)生。四是漆膜破壞,鐘罩上下浮動使得涂層滲入水,造成漆膜與基體結(jié)合強度下降,出現(xiàn)漆膜剝離或者鼓泡,產(chǎn)生金屬腐蝕。因此,針對以上四點腐蝕的主要原因,煤氣柜防腐需要考慮的是內(nèi)壁防腐采用耐酸性氣體的涂料和樹脂;鐘罩外壁、水箱內(nèi)部及底部與水接觸處,選擇耐酸性水的涂料及樹脂;鐘罩外頂部和水箱外部與工業(yè)氣體接觸處,選擇耐工業(yè)大氣腐蝕又耐紫外線的涂料及樹脂。國內(nèi)很多重防腐涂料材料都可以滿足以上防腐蝕要求,而且都有比較成熟的應(yīng)用經(jīng)驗。當(dāng)然煤氣柜防腐質(zhì)量的控制,除了“三分涂料”還必須“七分施工”,認真組織施工是達到長效防腐的關(guān)鍵。其中煤氣柜的防腐施工包括鋼鐵表面處理、涂裝及缺陷部位的修補等工序,如果控制好這三項基本的施工質(zhì)量就能夠有效的防止腐蝕層短期內(nèi)失效的發(fā)生。
鋼鐵表面處理,包含除銹去污和一定的粗糙度。為達到長效防腐的目的,煤氣柜鋼鐵表面必須進行噴砂作業(yè),要求除凈鋼鐵表面的氧化皮,銹蝕,油污及其他污染物,使得鋼鐵表面呈現(xiàn)出金屬本色,粗糙度65-70μm,符合Sa2 1/2級別要求。根據(jù)筆者長期的實踐經(jīng)驗,不建議鋼絲輪處理方式,那種金屬相互摩擦拋光的打磨除銹,不但不具備粗糙度而且產(chǎn)生的金屬油泥很難清理,直接影響到涂層與金屬基層的附著力,容易造成涂層脫落,后患無窮。防腐蝕涂裝也是防腐質(zhì)量控制的關(guān)鍵,噴砂處理后的鋼鐵表面必須在4小時內(nèi)涂裝防腐涂料,不要擱置過夜,陰雨天,濕度>80%時,早晚凝露、結(jié)霜期不宜進行防腐蝕涂裝;層間要保持適當(dāng)?shù)拈g隔時間;為了保證煤氣柜防腐蝕質(zhì)量,消除死角,要求所有鋼板,構(gòu)件在安裝、焊接前先進行噴砂除銹,涂裝一道底漆,待焊接完成后,再對焊縫進行處理補涂底漆;涂層完成后,必須認真檢查有無劃傷、磨損、脫落及其他涂層缺陷,一旦發(fā)現(xiàn)及時補涂,補涂方法應(yīng)該與整體涂裝工序一樣,最后用干膜測厚儀檢測涂層厚度,用低壓電火花探測儀檢查涂層致密性能(涂層檢測儀器推薦使用“山東科電儀器”),如果檢測不合格必須增加涂裝道數(shù),確保涂裝層質(zhì)量;涂層測試合格后,嚴禁立即投入使用,必須至少放置干燥7天以上才能注水作升降密封試驗。
根據(jù)煤氣柜自身特點,防腐涂料或者樹脂最好不用單一的防腐材料,筆者建議使用復(fù)合結(jié)構(gòu)的防腐涂料或者樹脂材料。例如底層使用噴鋁或者涂裝環(huán)氧富鋅涂料,中間層可以做樹脂玻璃鋼(2-3層布),面層使用優(yōu)異的耐腐蝕涂料,如氯磺化聚乙烯橡膠涂料、過氯乙烯防腐涂料、氟涂料、丙聚涂料及其他新型重防腐涂料等可以使用10年以上沒有問題??紤]到價格因素,傳統(tǒng)的煤氣柜經(jīng)常使用以下幾個防腐涂層配套工藝,如水槽內(nèi)壁(長期浸泡在煤氣水中)富鋅底漆或者環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧鐵紅底漆2道,環(huán)氧瀝青漆3-4道;塔,鐘罩內(nèi)壁(陰暗、潮濕或浸在煤氣水中)富鋅底漆或者環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧鐵紅底漆2道,環(huán)氧瀝青漆3-4道;塔外壁(干濕交替或浸在煤氣水中或暴露于工業(yè)大氣中),富鋅底漆或者氯磺化聚乙烯底漆2道,中間漆云鐵氯化橡膠一道,氯磺化聚乙烯面漆或者氯化橡膠面漆2-3道;鐘罩頂及水槽外壁(常年暴露在工業(yè)大氣中,風(fēng)吹日曬、雨淋及溫度冷熱變化)富鋅底漆或者氯磺化聚乙烯底漆2道,中間漆云鐵氯化橡膠一道,氯磺化聚乙烯面漆或者氯化橡膠面漆2-3道;傳統(tǒng)的防腐蝕工藝中,涂層總厚度一般為:內(nèi)壁涂層厚度>300μm,外壁涂層厚度>180μm(涂層檢測儀器推薦使用“山東科電儀器”)就能夠最佳的發(fā)揮涂料或者樹脂涂層的綜合防腐蝕能力。從配套結(jié)構(gòu)來看,煤氣柜防腐涂料選擇是根據(jù)環(huán)境條件和介質(zhì)情況來決定的,其中富鋅底漆具有電化學(xué)保護作用,環(huán)氧瀝青防腐漆具有優(yōu)異的耐水、防潮性能,氯磺化聚乙烯和氯化橡膠面漆具有較好的耐候性和耐干濕交替、耐化學(xué)腐蝕及工業(yè)大氣腐蝕性能,因此科學(xué)制定煤氣柜防腐涂層配套方案對于實現(xiàn)設(shè)施的使用壽命和運行安全至關(guān)重要。無論是傳統(tǒng)的防腐蝕工藝還是當(dāng)今的先進技術(shù)方案,煤氣柜達到長效防腐的目的必須從材料,施工,維護三方面綜合考慮。只有優(yōu)選最好的材料,精心組織施工,定期檢查維護保養(yǎng)才能消除煤氣柜在正常生產(chǎn)和運行中可能產(chǎn)生的薄弱環(huán)節(jié)。
隨著化工氣柜防腐蝕技術(shù)的發(fā)展,特別是煤氣柜涂層防腐蝕技術(shù)的成熟,促進了聯(lián)合防腐技術(shù)的應(yīng)用,如涂層加緩蝕劑再加陰極保護的聯(lián)合防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用。這種綜合的聯(lián)合防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用,主要是通過涂層物理隔離基體防護,投加緩蝕劑減少水質(zhì)對金屬的腐蝕,外加陰極保護“三聯(lián)動”聯(lián)合防腐蝕工藝方案具體實施,有效的降低了煤氣柜金屬腐蝕速度,最終實現(xiàn)長效防腐的目的,進而大大延長了煤氣柜的使用壽命,讓這種具有儲氣和供氣雙重功能的重要設(shè)施更加長久的服務(wù)于民用和工業(yè)。