摘要:鎮海煉化換熱器設備腐蝕防護采用了新產品聚亞胺酯防腐漆。介紹了這種涂料的優異性能以及涂裝工藝。結合實際應用情況,對涂料及其施工工藝進行了總結。
關鍵詞:聚亞胺酯;換熱器;防腐蝕
中圖分類號:TGI74.46 文獻標識碼:B 文章編號:1005 748X(2007)06031002
?。啊∫⊙?BR> 換熱器是石化行業中的重要設備,約占建廠投資費用的20%,占工藝設備總重量的40%。在生產運行過程中由于苛刻惡劣的使用條件,在高溫液相、氣相或者多相腐蝕性介質的腐蝕、沖刷等作用下,換熱器發生縫隙腐蝕、穿孔、泄漏,最終遭到破壞,使用壽命縮短,造成直接、間接的巨大經濟損失[1]。換熱器的腐蝕防護主要采用耐腐蝕材料、有機涂層、電化學保護、高溫滲鋁、滲鋅等方法[2],其中有機涂層是最經濟而有效的方法。此次中石化鎮海煉化一套常減壓常頂油氣原油換熱器管程內壁的防腐蝕涂裝采用了一種新引進的美國產品———聚亞胺酯防腐漆,依靠其卓越的綜合性能在換熱器內壁涂裝上進行了第一次應用。
?。薄【蹃啺孵シ栏g涂層的特點
與目前使用的防腐蝕涂層相比,聚亞胺酯防腐蝕涂層具有以下幾個特點:
?。ǎ保O強的附著力 聚亞胺酯涂層與鋼鐵基材的附著力可達24.9MPa(部分測試數據見表1),而其他防腐蝕涂料一般不超過10MPa。因其含獨特的粘合劑成分,對基材有強的滲透和包裹作用,其極性基團能與界面金屬原子反應形成牢固的化學鍵,從而提高了涂層的整體耐腐蝕性能。
表1聚亞胺酯防腐蝕涂層部分測試結果

(2)非多孔滲水涂膜 濕固化聚亞胺酯涂料成膜后無毛細孔,因而杜絕了水氣、氧氣、各種化學腐蝕性介質的滲透,涂層耐酸、耐堿性好。
(3)耐高溫 最高可以承受315℃的高溫,適應換熱器的高溫運行環境。
(4)79%的超高延伸率 具有的柔韌特性使其能承受剝離和循環應力。
(5)涂膜固化后堅硬、平整、光滑 能夠防止或降低換熱器管壁的結垢和結焦,保證換熱器的良好工作。
(6)良好的熱傳導性 總體上提高換熱效果。
(7)良好的涂裝性能 表面容忍性高,邊緣覆蓋性好。
2 聚亞胺酯防腐漆管程內壁涂裝工藝(1)鎮海煉化一套常減壓常頂油氣 原油換熱器技術參數?、俟艹探橘|:常頂油氣(H2S/HCl/H2O);殼程介質:原油;溫度:110℃。②換熱器直徑1.4m,長度6m,2000多根管程,管程直徑12mm。③涂裝部位:管程內壁,油氣側;材質:碳鋼。
(2)管程內壁涂裝工藝流程[3] 流程圖見圖1。主要工序說明:①施工前驗收。對換熱器列管變形擠靠、管內機械雜質堵塞、嚴重磨損、腐蝕程度等影響涂裝質量的問題進行重點驗收。②管程內噴砂除銹。將換熱器平放在旋轉臺上,對管程內壁噴砂除銹,除銹質量達到Sa21/2級。③管道內吹掃。清理干凈內表面殘留的鋼砂和浮塵,采用負壓吸塵。④灌涂。漆泵灌涂,旋轉,大傾角空漆至液漆從排漆端呈滴狀流出,刷除流掛滴墜。⑤加快表干。用熱風機加強通風處理,加速溶劑揮發,加快涂膜固化時間,指干約需要12h。⑥指干后進行后道漆膜的涂裝。共三道,干膜厚度共計約150μm;涂膜常溫固化4天以上,并養護20天以上再投入使用。在此期間涂膜固化8天后,有條件可將設備升溫到70~80℃約30min,釋放殘余溶劑,提升涂膜剛性,提高使用性能。
3 涂層質量控制與檢驗
聚亞胺酯防腐漆為濕固化涂料,對空氣中溫度和濕度變化敏感。當溫度和濕度過高時,固化反應過快,容易產生氣泡;同樣一道涂膜不可以過厚,否則固化反應產生的氣體難以放出,造成涂膜弊病。
質量控制與檢測應注意以下幾點:
(1)除銹與吹掃質量控制 噴砂除銹前,需要保證管道內壁和磨料的清潔和干燥。用對比除銹標準板和粗糙度檢測儀對除銹的表面質量進行檢測,確保粗糙度達到40~50μm、除銹級別達到Sa21/2級,內壁表面清潔、干燥。
(2)涂層質量控制?、倌繙y或者內窺鏡逐管檢查涂層外觀質量:表面是否平整、光滑、有無漏涂和流淌現象。②涂層厚度檢測:涂層實干后,采用點式測厚儀進行厚度測定,涂膜厚度應大于160μm。保證涂層厚度的均勻性。在正式涂裝前通過工藝試驗調試涂層厚度,摸索出合適的工藝參數后再進行正式涂裝。
(3)對涂層的連續完整性進行檢查 采用高壓電火花檢漏儀對涂層管程進行電火花檢漏。
(4)進行嚴格的質量管理 隨時跟進,及時解決問題。
(5)保證施工環境 當環境濕度達到85%,鋼材表面溫度低于大氣露點3℃以上時停止噴砂作業和涂裝。避免高溫高濕的環境下施工,單道涂膜不可以過厚。
在換熱器的防腐蝕施工中,聚亞胺酯防腐漆屬常溫固化涂料,施工相對簡單,但也遇到一些問題:①第一次灌涂和第二次灌涂的間隔時間太短,管程太長,管徑太細,聚亞胺酯涂層不能充分固化,遇此情況應進行通風并延長固化時間。②由于管程太細,聚亞胺酯防腐漆粘度稍高,可以用聚亞胺酯專用溶劑進行稀釋,稀釋量不超過5%。
4 結 語
實踐證明聚亞胺酯防腐蝕漆是一種性能卓越的防腐蝕產品;采用聚亞胺酯防腐漆對換熱器管程內壁進行防腐蝕涂裝,是一種施工簡單、效率高、涂層質量穩定可靠的好方法。