30000立方米气柜腐蚀分析

郭刘秀

【摘要】本文对5年来山西焦化造气车间3万立方米大气柜腐蚀现状进了分析，揭示了焦化大气环境下大气柜的腐蚀原理，结合我们的施工情况进行了防腐设计，并在施工方面提出了自己的一些建议和注意事项。

【关键词】腐蚀分析 焦化大气环境 防腐设计 施工要求

2000年和2003年大检修我们对山西焦化造气车间大气柜进行了两次防腐，经过两次的施工，我们总结了其中的一些经验和教训。希望在今后的施工中能够给予借鉴和提供一些意见。

我们按大气柜上的滑道把气柜每一节分成22隔。由于常年西北风的原因，大气柜有些向南倾斜。第二、三节的水经常从南4隔流下来。结果造成这一部分的钢板腐蚀严重，在水线部分也出现比较严重的腐蚀现象，其他部分仅面漆损坏严重，底漆（原来使用的底漆是沥青漆）还比较好，没有出现太多的锈蚀现象。

在2000年进行防腐时，我们对腐蚀严重部分先用砂轮机械除绣，再刷氯化橡胶底漆两道，氯化橡胶面漆两道。在其余部分，用砂轮除漆皮，刷氯化橡胶面漆两道。到2003年大检修时，大气柜南面4隔腐蚀十分严重，其他部分也出现了相当严重的点蚀现象，远远望去，锈蚀斑斑，但施工方案仍与2000年的方案无异，结果施工后仅仅一个月就重新出现大量的点蚀现象，其中南4隔相当严重，几乎与施工前没有什么两样，其余部分也非常严重，出现了大量的点蚀现象。不得已，我们找来东方红厂家共同分析，最后又采用丙烯酸树脂改性的氯化橡胶漆刷了两道，至今，使用2年，没有出现严重的点蚀现象，处理是成功的。

经过两次的防腐施工，我查找资料，结合造气车间的大气柜的使用情况进行分析如下。

1 腐蚀原因分析

造气的大气柜从使用到今，没有停止过，水槽中的水也没有进行彻底的更换过。炼焦洗焦塔中冒出的水蒸气带出的焦油、酸气等由风吹到密封水槽里，现在槽中的水PH值只有6左右，在点蚀部位有油泥状腐蚀产物。当氯化橡胶漆有针孔等缺陷时，槽中的水就侵入针孔中，酸性物质就会与基体发生反应，很快就会在针孔处出现腐蚀产物，随着腐蚀产物的发展，迅速破坏附近的漆膜，形成片状腐蚀，很快就会形成大面积腐蚀。1.1 腐蚀原理

腐蚀原理可以分为几个过程：漆膜被破坏的过程，污染水体进入小孔腐蚀基体过程，小孔腐蚀加速的过程和腐蚀产物扩展的过程。

（1）漆膜被破坏的过程加速腐蚀的过程。漆膜破坏，有施工质量和漆本身质量原因造成的气排不干净，如气孔在漆半干的时候破裂，由于漆膜失去了自流平性，就会形

另外，由于水中存在着Cl-离子H2S等，加速了腐蚀的过程。一旦，由于漆膜破坏形成小孔，很快就会形成腐蚀点，进一步破坏漆膜，形成恶性循环，漆膜就会大面积迅速被破坏而腐蚀。

（3）腐蚀产物扩展的过程。

在腐蚀部位，由于加速腐蚀的存在，水中氢氧离子的消耗，使得小孔内的酸度增加，可以大大超过水体中的酸度，造成酸腐蚀加剧。在漆膜与基体之间形成缝隙腐蚀。用刀刮开被腐蚀了的漆膜，就会发现在点蚀周围，比点蚀大5倍，甚至10倍的面积范围内会发现锈蚀产物，就是这个道理。

形成腐蚀产物后，体积增加，就会破坏漆膜，最后破裂。由于气柜运行时，反复升降，造成设备表面干湿交替。金属表面暴露于空气中，表面存在锈蚀时，就起到了水和氧的贮槽作用，大气在湿润条件下，作为强烈的氧化剂，阳极反应发生在金属街面上，阴极反应发生在锈蚀产物上，锈蚀层内发生Fe3—Fe2还原反应，也加速了腐蚀进行的速度。我们在施工后两个月内就发生大面积严重的点蚀就是这个原因。

2 防腐涂层设计

根据大气柜腐蚀的特点和大气柜的特点，大气柜的工作状况对化肥生产有很大影响，我们的防腐设计必须按10年考虑，我们选择涂料要考虑三点：

（1）因为漆膜要经常泡在酸性水中，需要选择耐酸性的涂料，另外耐水性也要好。

（2）钟罩外壁经常与工业大气相接触，要选择耐工业大气和耐紫外线老化的涂料和树脂。

（3）漆膜要求密闭性要好，我们必须考虑涂料的流动性和易施工性。

经过考虑以上因素，我们选定以下施工方案：

内壁：底漆：H06-4环氧富锌底漆2道中间漆：HL-901环氧沥青1道 面漆：HL-902环氧沥青2道。

外壁：底漆：H06-4环氧富锌底漆1道中间漆：云铁氯化橡胶涂料2道 面漆：云铁氯化橡胶桥梁面漆2道。

水槽底：底漆：H06-4环氧富锌底漆1道中间漆：H53-34环氧沥青2道 面漆：热沥青一层，厚度8mm。

说明：铁面都要进行喷砂处理或机械砂轮加强处理，必须达到Sa2.5级标准。

环氧沥青耐水性很好，云铁氯化橡胶桥梁面漆基本不与各种腐蚀性气体反应，耐紫外线老化能力也较好。而底漆采用环氧富锌底漆，一方面与基体结合良好，没有空隙，能起到密闭作用，另一方面，一旦面漆和中间漆受到破坏时，锌的存在作为牺牲阳极，可以保护铁基体不会被很快腐蚀，而破坏漆膜。采用中间漆是为了更好的使底漆与中间漆结合良好，互相遮盖良好，不宜形成贯通的气孔。 4 施工要求

（1）设备除锈必须彻底。这样才能保证涂料的黏结性，使用耐久。喷砂除锈最为彻底，造成粗糙表面，增加漆膜的结合力。不具备喷砂除锈的，用磷酸盐除锈剂除锈。用机械除锈时，必须彻底清除掉失效的漆皮。

（2）在施工时，要注意气温条件，要调节涂料的黏度。使得稀料挥发完前，涂料不至于失去流动性而形成气泡或气孔。调整好漆的流动性保证漆膜内的气体跑出后，漆膜能够流平。另外，在刷漆或滚漆时要尽量向几个方向来回干刷几次，不要湿漏漏地刷，这种方式本身帮助了润湿过程，加强了油漆和表面的附着力。也可减少气孔现象的产生。

（3）要注意不同种涂料之间施工搭配的时间问题。比如环氧富锌与其他中间漆搭配时，要间隔5天以上，尽量让环氧固化后再进行下一道工序。同种漆两道之间也要间隔24小时以上，保证层间质量。在下一层施工前，要检查前一层的施工情况，如有较多的气孔时，要先处理完气孔后才可进行下一道工序。

要综合考虑上述问题，合理安排施工设计，精心组织施工，确保防腐层长周期使用，保护好设备，减少腐蚀的速率，保证设备的运行安全和服役时间。这样，使用时间可以达10年左右，比我们现在的两年一修施工措施费用也不会很高。

参考文献

[1] 秦国治，田志明.防腐蚀技术及应用实例[M].化学工业出版社，2002.4

[2] 魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M].化学工业出版社，1995.3

[3] 李志清.辐射与防护手册[M].化学工业出版社 1991.10