潮湿环境下油污钢基面防腐方法|工业腐蚀与防护

张作华

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[复制链接] 只看楼主正序阅读楼主发表于: 2023-11-21

潮湿环境下油污钢基面防腐方法

赛化云防腐蚀技术总监 51防腐蚀论坛资深版主张作华

防腐蚀施工中为了保证防腐层，特别是涂料防腐层的耐蚀效果，最大限度的延长防腐层使用寿命，通常对环境相对湿度的要求有严格的规定，规定环境相对湿度不大于85%；而且对基层处理要求也是有定量定性规定，例如对清洁度和粗糙度的规定。有数据统计，基层处理质量占到整个防腐质量的70%以上，说明基层处理对于防腐质量至关重要。

钢结构防腐涂装在ISO12944标准及GB8923标准中都详细的规定了基层处理的施工要求，严禁钢基面附着污染物，特别是油污的污染，目的就是避免脱层，起壳等质量缺陷；而环境相对湿度不大于85%目的就是避免湿气对涂层固化的影响，导致固化不良引起的致密度下降等诸多质量缺陷；另外对除锈作等级划分，目的就是保证涂层具有相对应的耐蚀年限。虽然这些标准规定是对新建防腐蚀项目的施工要求；但是一些维护维修防腐蚀项目也必须参照执行，而实际状况是很难满足标准规定的要求。比如一些矿井、地下空间、密闭空间、水电站、码头、海洋平台、液化气站等钢结构或者设备常年处于高湿环境下，而且附着油污，锈蚀严重，甚至不允许产生火花，普通的防腐蚀涂装通常是先铲除松动不牢的锈层（不允许产生火花的场合只能使用铜制品），再除油（使用高压除油水清理），最后使用湿固化防腐蚀涂料涂装，工艺复杂繁琐，涂层质量差不稳定，而且对施工人员健康和安全危害极大。因此，防腐蚀涂料及施工技术人员不断探索，针对湿环境下油污钢基面涂装材料进行研究，开发ISO12944及GB8923标准要求规定以外，而大量存在防腐蚀施工需求项目的涂装材料。通过技术攻关，一种被防腐界戏称为的“带水、带油、带锈”涂装的防腐蚀涂料研制成功，突破性的解决了潮湿环境下油污面防腐难题。这种防腐蚀涂料可以在无明水高湿环境下涂装，无需去除钢结构或者设备表面的油污，无需除锈（松动不牢的必须铲除，不允许动火的场所使用铜制品），直接在钢结构或者设备、管道表面进行涂装，获得良好的防腐蚀效果和经济效益。

这种潮湿环境下带油带水带锈涂装材料，最早源于德国Fraunhofer研究院（弗老恩霍夫应用研究促进会）最新研究成果，经过严苛的环境试验和优化改进，已经成熟的应用在防腐蚀领域各个行业。这种涂料是一种高固含的环保型改性惰性物质，是将多种纳米级惰性矿物粉互穿聚合，与触接基面物质分子结构触发同位接枝效应，从而达到传统防腐蚀涂料无法超越的物理和化学性能。例如其高强的附着力，由于该涂料固体物质是纳米级多孔互穿，在主剂和和附剂混合后，漆液在成膜过程中会形成呼吸排气效应，从而使漆膜和基材形成真空面，再通过漆液自身的高渗透性，从而能够穿透基层的物质毛细孔，与基面物质分子触发同位化合接枝，达到饱和级附着，附着力达到16-21Mpa，在不同的环境和基材上，附着力衰减为1%-5%，因此这种高附着力的性能优势可以应用到多种基材的防护，如镜面材质，不锈钢表面，铝合金表面，玻璃钢表面，塑料制品表面等等。致密性高，因为采用纳米级互穿物质（多孔纳米惰性物质）及化合接枝效应，致密性高达0.65×103（国标为1×103），可以实现薄涂防护，凭借优越的附着力和惰性物质耐酸碱盐优势，性能远远超越普通的传统防腐涂料，完全实现底中面“三合一”简便的施工工艺。该涂料也可以将基材表面的锈蚀一部分产生化合接枝，一部分转化为漆料的填充物，其高致密性和呼吸排气效应更能包裹和渗透锈蚀的孔隙中，隔绝和抑制其锈蚀反应；同样原理，该涂料可以直接与基材表面的湿气和油污产生化合接枝反应，转化为漆液的同位混合物。潮湿环境下带油带水带锈涂装材料不但具有上述优良性能，还耐无机酸（不耐有机酸，如草酸和尿酸等）、耐碱、耐盐、耐老化等性能，其高固份含量（固体含量≥95%）决定了健康、安全、环保诸多优势，是涂料防腐蚀领域前沿产品之一。根据检测报告及实际应用案列，潮湿环境下带油带水带锈涂装材料能够耐10%硫酸，耐10%氢氧化钠，耐原油，耐3%氯化钠盐水，耐水，耐中性盐雾达到5000小时，耐老化性达到3000小时。

归纳潮湿环境下带油带水带锈涂装材料具有以下几个主要优势和特点：
1.带油涂装、带锈涂装、带湿涂装、光滑面涂装，可以简化基材处理工艺，节约施工时间和维修费用，提高了经济效益。
2.底漆、中间漆、面漆可以三合一，一道工序完成，大大节约了涂装时间和涂装损耗，节省了人工费用，避免层间脱层质量缺陷。
3.固体含量高达95%，健康、环保、安全，是一种友好型防腐蚀涂料。
4.是一种不可多得的和多种基材表面附着的防腐蚀涂料，可以和金属，非金属如钢铁、不锈钢、铝合金、玻璃钢、塑料、木头、混凝土等良好粘结。
5.耐酸，耐碱，耐水，耐盐，耐老化。
6.底漆，中间漆，面漆“三合一”一道厚涂可达130μm，而且涂布率很高，大约在0.243Kg/㎡左右，而普通底漆，中间漆，面漆接近0.643Kg/㎡左右。
7.致密性高，因为采用纳米级互穿物质（多孔纳米惰性物质）及化合接枝效应，致密性高达0.65×103（国标为1×103），因此具有十分优良的单涂层耐介质特性，完全实现底涂，中涂，面涂合三为一简单的施工工艺。

基于上述潮湿环境下带油带水带锈涂装材料的各种理化特性，及七大优势，该防腐材料被广泛应用于煤矿业、脱硫脱硝塔、化工企业、污水处理、海基海建、石油炼化、发电厂、风能、汽车底盘、桥梁码头、集装箱、机械设备、太阳能光伏设施、潮湿空间设备等。在金属和非金属，光滑表面具有很好的附着力，并且具有优异的耐蚀效果。具体施工方法如下：
1.对于厚度不超过100μm的浮锈，可以直接涂装，松动的锈皮及厚度超过100μm的锈蚀层使用铲刀或者打磨机清理；但是必须清理干净低附着力的旧涂层。
2.该涂料为3组分（ABC），按照产品说明书配比要求，先将A组分搅拌均匀，再把B组分和C组分倒入A组分内，再次搅拌均匀，搅拌时间不低于3分钟，静置后备用。
3.涂装方法可以采用刷涂、辊涂和喷涂（有气，无气）。采用无气喷涂时，喷嘴孔径1/1000英寸15-21，喷嘴压力大于150bar/2100psi；有气喷涂时，喷嘴孔径1/1000英寸13-21（HVLP）/1.3-2.1㎜（压力加料罐），喷嘴压力大于2.4bar/34psi（HVLP）/34psi（压力加料罐）。
4.涂装厚度建议2道及2道以上，每道涂层干膜厚度控制在50μm-120μm，湿膜厚度55μm-130μm。
5.喷涂时不得添加稀释剂，当粘度过高影响喷枪雾化时可以适当添加二甲苯或者环氧类稀释剂，添加量不得超过20%，粘度较低时，可以将混合后的涂料熟化10-30分钟再使用。
6.混合后的涂料出现胶凝现象不得使用，环境温度低于5℃时不得进行喷涂施工。

潮湿环境下带油带水带锈涂装材料的成功应用，解决了潮湿环境下及有限空间内防腐施工难题，将金属和非金属表面处理及涂装变得简单方便，是一种友好型容忍性低表面处理防腐蚀涂料。特别在重点环保安全区域，如液化气站、易燃易爆车间、矿井、狭小有限空间等施工受限环境下，带水带油带锈涂装材料可以发挥普通防腐蚀涂料所不能完成的作用。随着国家对施工安全和环保政策的重视，以人为本，生命安全及人与自然的和谐理念不断深入人心，各种与之相适应的新材料、新工艺也是层出不穷。本文涉及的带水带油带锈涂装材料就是其中之一，可以在潮湿环境下油污钢基面防腐（不限于钢基面）一次性涂装，满足涂层厚度要求，将原本表面处理，底漆中涂和面漆施工工艺合而为一，大大的节约了工期，降低了施工成本，提高了施工效益。因此，可以认为带水带油带锈涂装材料将会改变防腐领域的业态，工业涂装防腐会变得越来越简单越来越方便。