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钢基材防腐方案大连烟道

来源:www.dlzyydc.com         发布时间:2018-03-15

钢基材防腐方案大连烟道



钢基材的混元体
大连烟道基材处理时刷的底涂可以与铁锈去反应,形成一层隔膜层,这样以来喷砂除锈的工作可以省很多了。其他的增韧层和釉面层和上文一样。分析:
1) 尽管树脂相比其他方案的韧性和耐冲击好很多,但是无机材料和金属材料之间的线性膨胀系数,也就是由于热胀冷缩导致的材料的收缩比率还是相差很多啊,况且方案里面含有稀释剂,因此仅仅靠有机物含量那么高的涂料去解决这个问题,很难。
2) 韧性做得很好,里面甚至再加些热塑性的粉末材料,确实能够在温度、应力变化时,回忆性效果更好,但是是否能根本上解决问题,理论上也并不能完全说得通。
3) 采用热固性树脂为环氧的话,就目前常用的环氧、不饱和、乙烯基、酚醛、呋喃、双马、三聚氰胺、聚氨酯、有机硅树脂、聚砜、热塑性聚合物(大部分的通用塑料、工程塑料含氟塑料)这些材料,按照成膜机理这样做,保证常温的耐腐蚀是可行的,但在高温下仅仅采用环氧树脂还是很难保证重防腐和耐温性兼顾的。
混元体思路的提出,非常好,至少可以给重防腐业界的人士提出一个新的值得更加考虑的方向:那就是关于重防腐能力、耐热能力之外,可以从广义的基材处理方向去考虑,在重防腐、耐热、耐温度骤变、耐冲击、耐应力这几点中寻找一个最佳的平衡,那就是重防腐技术工程师,工程方面的施工人员需要更加合作,互通有无,这样才能和谐。
H 环硅聚合物杂化方案
也叫APC杂化聚合物涂层,它是有机—无机杂化聚合材料,是一种高交联密度的三维空间立体结构防腐蚀材料。
优点:耐温高、耐蚀性好、耐磨性好、柔韧性好、阻燃、做得厚的话抗渗性能也很好、耐温骤变好、耐应力变化好、耐老化较有机方案好(但较钛合金差);
缺点:抗渗性能和工艺成本不能兼顾、与基材粘结性能有待提高、施工工艺与成本太昂贵。
目前APC杂化聚合物涂层在电厂烟道、烟囱中应用案例:美国有;国内没有。
该方案的关键点:
1) 有机物成分中,和通常的防腐涂层区别在于,一般的有机物成分,可以常温施工成型,大部分都含有羟基或者酯键,如环氧树脂,乙烯基酯树脂,酚醛树脂等。(当然不排除一些溶剂型的非转化型成膜型涂料,是不含有羟基和酯健的)。而杂化聚合物结构层中的主体有机成分几乎不含羟基和酯健,主要以醚键来连接众多的可参与交联或者聚合的官能团。这种环硅类的聚合物,目前在国内还只是停留在实验室在做(中科院在做),小批量生产,美国的APC公司的Chemline 784中使用的主体有机成分就是同种类型的材料;
2)该方案并未像混元体那种思路,而是更多借鉴与金属基材的广义基材处理的思路去解决的,把涂层的线性膨胀系数做得更小,乃至接近金属基材;
3) 为达到2)中的效果,除有机成分外,这个方案中再添加了不锈钢鳞片、石英粉、碳化硅陶瓷粉、改性碳纤维(界面粘结性能较一般碳纤维好)、钛白粉等无机成分;
4) 固化剂采用脂环胺和芳香族胺相结合,保证最终涂层结构的耐热和交联密度;
5) 控制无机成分、固化剂、稀释剂等含量,可以做出来接近混泥土基材、砼基材、金属基材的不同涂层材料。
关键优点:
1) 从线性膨胀系数角度出发,把防腐层结构的热胀冷缩做成更加接近基材的热胀冷缩,这是思路是复合材料防腐(有机+无机)的根本,但是该方案在此基础上,做得更疯狂,胶泥中只是加了玻璃鳞片、粉料这些东西,而这个方案不仅把钛白粉、陶瓷粉、碳纤维引进来了,甚至还把金属鳞片引进来,尽管成本非常高,但是可以预见的是肯定有助于解决线性膨胀系数问题。目前常见的仅仅是加点金刚砂、石英砂等来降低整个结构层的线性膨胀系数,加金属鳞片的确实不多;


2) 硼纤维、碳纤维的引入,增加成本是必然,但也是从降低整个涂层的线性膨胀系数出发的。
可行性疑问:
1) 溶剂型的,里面含有环己酮、醇类、甚至石油醚和萘类的溶剂,在成膜时挥发出来,遇到纤维布是可以的,遇到金属类鳞片应该也不难,但是遇到钛白粉,尤其是含量更大的陶瓷粉时,溶剂的挥发会受到影响,为什么不加玻璃鳞片,就是因为加了玻璃鳞片,溶剂的挥发更成问题;
2) 金属鳞片的沉降,积聚,怎么去避免?
3) 做得不厚的话,抗渗性怎么保证?要是每次至少做到5-10mm厚,那么成本得有多惊人?4) 溶剂需要挥发出来,又要做厚,这样施工工法和间隔就是一个问题了;
5) 为什么混元体不好做厚,就是因为溶剂的挥发问题(当然成本也是原因),那么这个方案又怎么保证做厚的同时,溶剂油绝大部分挥发出来呢;
6) 环硅类聚合物,如chemline784,价格非常昂贵,又要做到5-10mm厚,因此这个方案的成本一定会高得惊人,要是真拿这么高的代价去做,又何尝不直接拿钛合金或者哈氏合金来做一次性投资呢?
I 钛合金内筒、喷涂钛合金、哈氏合金
这些方案的优点都是:同时解决了耐温、耐温骤变、耐应力变化、耐腐蚀(部分);
缺点都是:成本昂贵。在欧美确实存在不少直接采用合金来制作特高温烟道和烟囱的,但是目前在国内,应该说还是屈指可数。
钛合金在高温时的耐湿的酸雾性能不如哈氏合金,这点也是目前有些人已经不采用钛合金的原因。
欧阳本人,对金属材料了解甚少,不好造次,对于合金材料那就了解更少,因此不便在此多发表言论,希望做合金防腐的朋友看到这里能多多表达观点。


综上所述,怎么去同时解决重防腐、耐热、耐温度骤变、耐冲击、耐应力这些棘手的问题,之前的OM,KPI,涂料也好,还是现在市场上95%使用的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案也好,还是混元体也好,都是能解决其中的某几个点,都不能很完美得全部解决。任何方案,都不可一下子完全否定掉,当然也不能完全就相信它是万能的,因此,欧阳建议甲方业主、工程技术方、材料供应商三方应该更多沟通,坐下来针对甲方实际运行的工况,去综合判断选材,并且对以上不同方案相互借鉴,尤其是借鉴广义基材处理以及把线性膨胀系数做得更接近基材的类似思路,将这些思路应用到现在的VER乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案中来,兴许能达到意想不到的效果,具体可以从以下方向尝试:
第一、 广义的基材处理,混泥土基材需要在底漆上做文章,在渗透剂上做文章,在广义基材处理上做文章;
第二、 把现有胶泥涂层固化后的线性膨胀系数做得更小,更加接近基材,可以在保证工艺可行性的前提下,在现有胶泥中适当添加:碳纤维、陶瓷粉、石英粉、金属鳞片等;
第三、 把现有胶泥做得收缩更小,韧性耐冲击更好,可以在保证固化工艺可行性前提下,在现有胶泥中适当添加:热塑性塑料粉末等低收缩剂;
第四、 把现有胶泥做得耐温更高,在保证耐腐蚀性能的前提下,使用高交联密度型特耐高温型乙烯基酯树脂,同时还可以考虑添加有机硅耐高温树脂或助剂,大连烟道尤其是对于底漆树脂。