架空管道和储罐外防腐涂层-修改.doc

氟碳涂料在架空管道和储罐外防腐涂层中应用的可行性分析一、介 绍架空管道及储罐是石油工业中的重要组成部分，也是管道运输中的主要设施。建国以来，随着我国石油工业的发展，特别近几年，管道及储罐的建设速度是很快的。腐蚀与防护问题一直是关系到管道及储罐可靠性及使用寿命的关键因素，估计因管道外腐蚀造成的石油事故占总事故的42。我国管道及储罐的腐蚀与防护技术主要始于20世纪50年代，80年代以后用于管道及储罐的防腐层与阴极保护技术得到了较为广泛的应用。90年代以后，此两项技术逐步完善，走向成熟。架空管道和储罐由于属于露天建筑物，因此架空管道和储罐防腐蚀涂层主要的性能要求是作为管道及储罐的防腐层应具备以下性能：（1）. 较好的耐大气老化性；（2）. 良好的耐化学腐蚀性；（3）. 良好的耐水性；（4）. 足够的抗冲击、抗弯曲、耐磨等机械性能；（5）. 与金属有良好的粘结性；（6）. 耐温性；（7）. 具有良好的易修复性。目前国内较多应用的防腐涂层有聚氨酯、高氯化聚乙烯、氯化橡胶、热喷涂锌铝及其合金、氯磺化聚乙烯防腐涂层，据我们所知国内还没有氟碳涂料应用的报道，少量聚脲的成功应用。在国外，特别在日本，氟碳涂料的应用是已经有相当成熟的应用。我们首先来比较这些防腐涂层的性能。表1 不同架空管线和储罐的外防腐涂层的性能比较涂层优 点缺 点使用温度(C)相对价格（元/kg）聚氨酯优良的耐化学介质性能；优良的机械性能；耐热性及电绝缘性能良好；耐候性好，特别是HDI；可在低温下（如0C）良好成膜，装饰性好，漆膜饱满；可做成无溶液体涂料或粉末涂料；耐候性8年左右储存性能较差，必须隔绝水 10040-80高氯化聚乙烯优良的化学稳定性，耐酸、碱、盐、化学药剂、水、油；良好的耐温及耐候性；耐菌及耐火性能 阻止细菌等生长，阻燃；优异的机械性能，抗冲击，柔韧性好；施工性能好 施工方便、费用低、成膜厚、价格适中、维修方便。漆膜较薄，需要多次涂装；金属的附着力稍差，多配套底漆；耐候性差。 8010氯化橡胶化学稳定较性好，耐水、耐潮、耐磨。不耐紫外线，容易释放HCl，黄变；不耐溶剂和氧化性酸，施工容易咬底；施工污染较大，工业国家已限制生产。 7015-25热喷涂锌铝及其合金综合防腐性能好基底预处理要求高，到Sa3.0；施工不便；原料金属要求纯度高（Zn99.99，Al99.95）；施工费用高；表面需要封闭层，如环氧或聚氨酯。 100-氯磺化聚乙烯有明显的耐候性及耐离子辐射，抗氧化作用；优良的耐酸、碱、盐，耐水、油；良好的韧性和粘结性，耐磨、防霉。固含量低，需要多次涂装；涂料存储期较短；传统溶剂型涂料，施工污染大。 10014氟碳涂料超耐候性，耐候性大于20年；耐腐蚀和耐化学品性；耐污染性；优异的施工性能；高装饰性150100-150聚脲涂料不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂而不产生流淌现象；对水分、湿气不敏感，施工不受环境影响；100固含量，环保；1次施工达到厚度要求；涂层致密、无接缝，耐化学腐蚀；附着力好；耐击穿电压高，与阴极保护配套性好；伸长率可达300，耐候性与普通聚氨酯涂料相当。无法获得较薄的涂层（一般大于1mm），原料需要进口，单价较高，单位面积原料成本较高；需要专业喷涂设备35），四氟乙烯乙烯基醚涂料具有比三氟型涂料更优异的耐候性、耐化学品性、防腐性和防污性。从综合性能来看，四氟乙烯乙烯基醚交替共聚物树脂（如日本大金GK-570）为目前常温固化氟碳涂料中性能最佳的氟树脂。从其分子结构而言，四氟乙烯链节保证了树脂所需要的耐候性、耐久性，而其它不同官能基团的烃基乙烯基醚则赋予树脂在有机溶剂中的溶解性、与颜料的相容性、光泽、柔韧性、硬度与底材的附着力等。而乙烯基醚与氟烯烃之间的严格交替排列共聚可以使化学性能稳定的氟乙烯链节形成空间屏蔽，保护较低稳定性的乙烯基醚链节受到化学能介质的侵袭。因而，FC-S200采用日本大金Zeffle GK-570为主成膜物衡峰公司采用全寿命经济分析法，在总结国内外钢结构防腐设计上的各种经验基础上，在2001年就提出了以超耐候的常温固化FC-S200氟碳涂料为面漆的FUVITST钢结构涂装系统，其中所采用的涂层体系就是环氧富锌底漆环氧云铁涂层FC-S200氟碳涂料面漆，估计室外使用寿命可达20年以上。已经达到全寿命经济分析法要求的钢结构架空管道和储罐的使用寿命要求。五、衡峰钢结构施工大型工程近几年，衡峰公司完成了几个典型的大型钢结构工程。n 上海科技城：该工程的钢结构采用焊接的连接方式，因此衡峰公司在涂装上采用工厂加工和现场施工相结合的涂装工艺。工厂加工部分为：喷砂除锈等前处理涂环氧富锌底漆；现场施工部分为：焊接后的机械整平局部的腻子修补补涂环氧富锌底漆涂环氧云铁底漆涂氟碳面漆涂氟碳罩光漆保养维护。图3 上海科技城n 东方艺术中心：该工程的钢结构采用螺栓联结方式，因此衡峰公司在涂装上采用完全工厂内施工的工艺。从开始的表面处理到涂覆各种底漆、面漆，到最后的保养维护，全部在工厂内进行，然后运输到现场安装，最后只要进行简单的局部修补。全部工厂化施工工艺：钢材表面喷砂除锈、打磨等前处理涂富锌底漆（大于70微米）晾干涂环氧云铁底漆（大于80微米）晾干涂氟碳面漆二道（大于30微米）涂氟碳罩光漆一道（大于15微米）干燥包装运输至现场现场螺栓链接局部修补图4 上海东方艺术中心n 上海市政电话亭工程：电话亭工程所用的材料包括镀锌钢、铝合金、玻璃钢、不锈钢，对外观装饰性要求也非常高，要求在户外长期使用不变色、不掉粉、不脱落，易清洁，耐划伤，因此衡峰公司选用综合性能优异的FC-S200系列常温固化氟碳涂料，针对不同基材使用不同工艺，从而解决了业主的所有要求。图5 上海市政电话亭工程（两期共约8000个）六、结论目前我国的管道和储罐涂装工艺还主要是喷锌+改性沥青漆以及环氧聚乙烯涂层，作为欧美流行的喷涂氟碳涂料工艺，还几乎没有，具有很大的应用和推广前景。使用全寿命经济法来评价氟碳涂料与原有防腐工艺的比较，就可以发现寿命在20年以上的氟碳涂装系统以及面漆体系所具有的优势：尽管初期投资大，但维护和重涂成本低，整个钢管道和储罐使用费用低。随着我