聚亚胺酯防腐漆在换热器内壁防腐中的应用
浏览：1263次 发表于：2009-08-04 11:42:39
换热器是石化行业中的重要设备，约占建厂投资费用的20%，占工艺设备总重量的40%。在生产运行过程中由于苛刻恶劣的使用条件，在高温液相、气相或者多相腐蚀性介质的腐蚀、冲刷等作用下换热器发生缝隙腐蚀、穿孔、泄漏，换热器遭到破坏，使用寿命缩短，造成直接、间接的巨大经济损失。换热器的防腐蚀主要采用耐腐蚀材料、有机涂料防护、电化学保护、高温渗铝、渗锌等方法[2]，其中有机涂料防护是最经济而有效的方法。现在用于换热器的防护涂料品种不少，且多数为需要高温固化的热固性涂料，很少有节省费用、施工工艺简便、防腐性能优异的常温固化的品种。此次中石化镇海炼化一套常减压常顶油气-原油换热器管程内壁的防腐涂装采用了一种新引进的美国产品—聚亚胺酯防腐漆，聚亚胺酯防腐漆依靠其卓越的综合性能在换热器内壁涂装上进行了第一次应用。
一、聚亚胺酯防腐涂层的优点
选用聚亚胺酯防腐涂层，与目前使用的防腐涂层相比，具有以下几个特点：
(1)超强的附着力：聚亚胺酯防腐漆与钢铁基材的附着力可达24.9Mpa(部分测试数据见表1)，而其他防腐涂料一般不超过10 Mpa。其含独特的黏合剂成分，对基材有超强的渗透和包裹作用，依靠极性基团与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键，增强了涂层与基材的附着力，提高了涂层的整体耐腐蚀性能。
(2)非多孔渗水涂膜：聚亚胺酯防腐漆区别于其他防腐涂料的先进技术特点是湿固化聚亚胺酯涂料成膜后无毛细孔，因而彻底杜绝了水气、氧气、各种化学腐蚀性介质的渗透，涂层耐酸、耐碱性好，保护金属免于腐蚀。
(3)耐高温性能：最高可以承受315℃的高温，为换热器在苛刻的高温环境下运行提供绝佳的保护性能。
(4)超高延伸率79%，所具有的柔韧特性使其能承受剥离和循环应力。
(5)涂膜固化后坚硬、平整、光滑，能够有效防止换热器管壁的结垢和结焦，保证换热器的良好工作。
(6)良好的热传导性，总体上提高换热效果。
(7)良好的涂装性能，表面容忍性高，优秀的边缘覆盖性能。
聚亚胺酯防腐涂层部分测试结果
检测项目检测标准检测结果
附着力，MPa GB/T 5210-1985 24.9
柔韧性，mm GB/T 1731-1993 1
耐酸性(10%HCL)，200h GB/T 1763-1979无起泡，无生锈，无脱落
耐碱性(10%NaOH)，30d GB/T 1763-1979无起泡，无生锈，无脱落
耐汽油，21d GB/T 1734-1993无起泡，无生锈，无变色
耐高温(350℃5h) GB/T 1735-1979无起泡，无生锈，无脱落,无裂纹
导热系数(100℃)，W/(m·k) LFA447 0.520
二、亚胺酯防腐漆管程内壁涂装工艺
<1>一套常减压常顶油气-原油换热器技术参数管程介质：常顶油气(含H2S\HCl\H2O)；壳程介质：原油；温度：110℃
<2>换热器直径1.4m,长度6m，2000多根管程，管程直径12mm
<3>涂装部位：管程内壁，油气侧；材质：碳钢
主要工序简要说明：
①施工前验收对换热器列管变形挤靠、管内机械杂质堵塞、严重磨损、腐蚀程度等影响涂装质量的问题进行重点验收。
②管程内喷砂除锈将换热器平放在旋转台上，对管程内壁喷砂除锈，除锈质量达到Sa2.5级。
③管道内吹扫清理干净内表面残留的钢砂和浮尘，建议负压吸尘。
④灌涂漆泵灌涂，旋转，大倾角空漆至液漆从排漆端呈滴状流出，刷除流挂滴坠。
⑤加快表干用热风机加强通风处理，加速溶剂挥发，加快涂膜固化时间，指干约需要12小时。
⑥指干后进行后道漆膜的涂装，共三道，干膜厚度共计约为150µm；涂膜常温完全固化需要4天以上的时间，为发挥最佳性能，养护20天以上再投入使用。在此期间涂膜固化8天后，如有条件可将设备升温到70~80℃约30分钟，释放残余溶剂，提升涂膜刚性，提高使用性能。
涂层质量控制与检验
(1)聚亚胺酯防腐漆为湿固化涂料，对空气中温度和湿度变化敏感。当温度和湿度过高时，固化反应过快，容易产生气泡；同样一道涂膜不可以过厚，固化反应产生的气体难以放出，造成涂膜弊病。应注意以下影响质量的技术关键：
①喷砂除锈前，需要保证管道内壁和磨料的清洁和干燥。
②当环境湿度达到85%，钢材表面温度低于大气露点3℃以上时停止喷砂作业和涂装。
③避免高温高湿的环境下施工，单道涂膜不可以过厚。
④保证涂层厚度的均匀性。在正式涂装前通过工艺试验调试涂层厚度，摸索出合适的工艺参数后再进行正式涂装。
(2)质量控制与检测
①除锈与吹扫质量控制用对比除锈标准板和粗糙度检测仪对除锈的表面质量进行检测，确保粗糙度达到40~50µm、除锈级别达到Sa2.5级,内壁表面清洁、干燥。
②涂层质量控制a目测或者内窥镜逐管检查防腐层外观质量：表面是否平整、光滑、有无漏涂和流淌现象。b涂层厚度检测：涂层实干后，采用点式测厚仪进行厚度测定，涂膜厚度应该大于160µm。
③对涂层的连续完整性进行检查：采用高压电火花检漏仪对防腐管程进行电火花检漏。
④进行严格的质量管理：随时跟进，及时解决问题。
三、聚亚胺酯防腐漆涂装工艺总结
在换热器的防腐施工中，相对高温固化的热固性涂料而言，聚亚胺酯防腐漆为常温固化涂料，施工相对简单，但也遇到一些问题，主要有以下两点：
(1)第一次灌涂后和第二次灌涂的间隔时间太短，管程太长，管径太细，聚亚胺酯防腐漆不能充分固化，建议进行通风并延长固化时间。
(2)由于管程太细，聚亚胺酯防腐漆粘度稍高，不利于灌涂的施工，建议用聚亚胺酯专用溶剂进行稀释，稀释量不超过5%。
在换热器投入使用的几个月来，实践证明聚亚胺酯防腐漆是一种技术领先、性能卓越的防腐新产品；采用聚亚胺酯防腐漆对换热器管程内壁进行防腐涂装，是一种施工简单、效率高、涂层质量稳定可靠的防腐方法。通过本文的介绍，希望这种产品能在更多的换热器防腐项目上得到应用，为建设节约型社会作出一份贡献。
冀公网安备13010402002643 
