金川公司防腐蚀材料的应用

牛万林

(金川集团工程建设有限公司， 甘肃 金昌 737100)

金川公司防腐蚀材料的应用

牛万林

(金川集团工程建设有限公司， 甘肃 金昌 737100)

介绍了国内外工业防腐蚀概况，对金川公司防腐蚀材料的使用状况进行总结，展望了防腐蚀技术的发展方向。

工业防腐；材料；技术

1 国内外工业防腐蚀概况

国内外普查统计资料显示，各国每年因腐蚀造成的损失占到了GDP的3%～5%，据此测算，我国2009年的腐蚀损失约有9 000多亿元，远远大于自然灾害和各类事故损失的总和。因此，大力发展防腐蚀技术已成为减少腐蚀损失、推进资源节约的迫切需求。

海洋和化工领域是世界上最具代表性的腐蚀领域，在这两大领域中，腐蚀性质复杂，直观表现突出，涵盖范围广，造成的损失极大。大多数国家都成立了专业的学术团队、研究机构以及院校和企业从事这方面的研究工作。我国也成立了国家级防腐研究机构，不少企业、院校还设有相应的学科和研究实验室，在防腐材料和施工技术方面做了大量的研究工作。

工业越发达的国家，对防腐蚀的研究和应用也越重视，其技术水平也相对较高，无论是生产的耐腐蚀材料的种类、品质、性能，还是防腐蚀施工技术都优于发展中国家，防腐蚀已被当成一个系统工程，即把过程条件、结构材料、环境保护、合理维修等一起综合考虑。防腐蚀材料目前在海军建设、造船工业、海洋设施、航天科技、化工、石油、冶金、风电、汽车及建筑等领域应用广泛。

我国的防腐蚀研究始于建国以后，起步较晚，发展较慢。改革开放后，工业生产突飞猛进，许多领域的防腐措施却相对滞后，人们防腐蚀的意识也比较落后，造成的损失也较大。近些年，人们开始逐步认识到防腐蚀的重要性，特别是近15年，我国防腐蚀材料和防腐蚀技术发展迅速，通过产品、技术的引进，目前已逐步接近国际先进水平。

2 金川公司防腐蚀材料的应用

防腐蚀材料主要分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料主要有单一的惰性金属(如铅、镍、铬、钛等)和易氧化形成致密氧化保护层的金属(如铝)，还有用于阴极保护的活泼金属(如铜、锌、银)，近年来针对合金材料的研究与应用趋势明显。非金属材料主要分为有机材料和无机材料。高分子材料和纳米材料的研究应用发展迅速，前景广阔。

金川集团公司的生产线涵盖了采、选、冶、化等多种工艺，每种工艺都不同程度地存在腐蚀防护问题，特别是湿法冶炼和化工生产。公司从建厂初期就开始接触使用防腐蚀材料，多年来不断总结经验，探索创新，新建、扩建、改建项目的防腐蚀施工选用最适的防腐材料，尽可能实现利益最大化，延长防腐使用寿命，降低维修成本。公司近几年在电解铜、电解镍、电解钴、贵金属冶炼以及硫酸、烧碱等项目上，大量使用了各类防腐蚀涂料和防腐蚀性能良好的玻璃钢，防腐蚀材料的应用和施工在国内处于先进水平。

2.1 设备衬里防腐蚀材料

金川公司需要进行防腐内衬的大修设备种类很多，从多年来的施工情况看，大多数钢结构设备采用内部做硫化丁基胶板，面层砌筑耐酸砖防护；也有一些钢结构设备内衬玻璃钢隔离层，如镍电解三车间加压技改工程中，钢制萃余液澄清槽及浆化槽内衬均为MFE- 3树脂玻璃钢，然后再砌筑耐酸陶砖保护层，避免液体直接冲刷玻璃钢隔离层；混凝土电解槽、空气搅拌槽、浓密池以及污水池，经常以环氧煤焦油玻璃钢、环氧玻璃钢或MFE- 3树脂玻璃钢作为内衬防腐层，也有选用硫化丁基胶板防腐层，材料需要根据储槽内溶液性质及工艺要求科学选择；带有搅拌装置的设备，一般在防腐衬胶层或玻璃钢隔离层上砌筑耐酸砖做为保护层。

2.2 拼装式玻璃钢槽

大型整体玻璃钢设备，在玻璃钢厂容易制造，可整体缠绕，但运输困难。因此采取分节加法兰预制或由中心垂直分切二分之一或三分之一处加法兰的方案，现场拼接安装，即所谓玻璃钢拼装槽，如规格φ1 800 mm×8 150 mm的槽子是分段加法兰制做的，φ4 710 mm×5 500 mm的槽子是中心垂直按120°角分三块加法兰做成的。这些槽大多用作溶液贮槽或连续生产时的溶液缓冲槽。这种设备存在缺陷，由于分段制做后树脂含量和固化程度有差异，因此成品的收缩率不一致，组装封口后会有内应力起破坏作用，易造成封口处渗漏，或紧固件断裂从而造成重大事故。

2.3 整体树脂混凝土电解槽

整体树脂混凝土电解槽在广西金川40万t铜电解厂房设计中采用，金川镍电解二车间的48台种板槽也更换成了整体树脂混凝土电解槽，由于运行时间不长，效果还有待观察，但造价较高。

2.4 地坪用树脂胶泥砌筑块料面层

湿法冶金生产车间绝大部分使用环氧煤焦油胶泥、环氧胶泥或呋喃树脂胶泥砌筑耐酸砖，有的化工项目也使用花岗岩块材面层，施工量大，施工周期也较长。

2.5 厂房内部结构表面涂料防腐

目前公司湿法冶金厂房顶棚、墙面、柱及混凝土结构表面、钢结构表面大多数采用高性能防腐涂料，湿法厂房内墙涂料一般选用聚氨酯互传网络涂料、NJG高效防腐涂料或氯化橡胶涂料等，均能满足防腐蚀要求。钢构件表面一般选用配套涂层，如环氧富锌底漆、玻璃鳞片中间漆或环氧云铁中间漆，环氧面漆或氟碳面漆配套使用，这些在湿法厂房内柱间支撑、钢屋架、钢平台及电缆桥架等钢构件上广泛应用。

2.6 采用玻璃钢管道、蓖格板

一些酸性环境中多采用玻璃钢风管、玻璃钢输液管道、玻璃钢烟囱(包括混凝土烟囱内胆)和玻璃钢蓖格板，化工厂、酸性废水排水系统或火法熔炼系统的通风管道大多选用玻璃钢管道，厂房内的地沟及积液坑盖板多采用玻璃钢蓖格板。

3 防腐蚀技术的发展趋势

3.1非金属材料在设备装置防腐中的应用日益扩大

3.1.1 电解槽

目前非金属防腐材料应用非常广泛，使用方案很多，同样生产工艺的厂家选用的防腐材料各异，金川公司近十五年基本上都是选用具有较好耐腐蚀性、物理性能和施工操作性的MFE-3乙烯基树脂作为铜、镍电解槽内衬树脂，使用效果较好。

近年来，有色冶金行业在逐步推广整体树脂混凝土电解槽新技术，相对于传统电解槽，整体树脂混凝土电解槽的力学性能、耐腐蚀性能、绝缘性能、尺寸稳定性能都表现出明显的优势。乙烯基酯树脂混凝土电解槽已在美国、加拿大、墨西哥、比利时、智利、俄罗斯、澳大利亚、日本、韩国等国的70多家企业成功应用，国外冶金行业目前普遍接受，被认为是环保的标准电解槽。

传统混凝土铜电解槽的成本一般在3.5万/台，使用5年必须进行防腐维修，维修费用较高，每次约1.4万/台,按10年计算则寿命成本在4.9万/台以上，且不包括维修期间对生产的影响。乙烯基树脂混凝土电解槽虽然其前期投入在4.4万元/台，但使用期间维修成本基本没有，使用寿命在10 a以上，整体看来，寿命成本低于传统电解槽，且不会因维修而影响生产。

3.1.2 储罐和管道

湿法冶金工艺生产过程中需要许多存储化学介质的大型储罐和管道，采用现场缠绕工艺生产的各种规格的耐腐蚀玻璃钢槽罐、管道、管件在该领域的推广应用，将取代过去的钢筋混凝土槽内衬橡胶、玻璃钢或砌筑块材的结构。玻璃钢烟囱已经在金川公司化工厂得到推广，广西金川公司也使用了玻璃钢内胆烟囱。从这几年的实践情况看，玻璃钢储槽、罐与钢筋混凝土池内衬橡胶、玻璃钢或砌筑块材的结构相比较，成本可以降低25%～30%(特殊设备必须由钢筋混凝土或钢结构满足受力的除外)。

3.1.3 桥架、平台等

采用拉挤工艺生产的电缆桥架、玻璃钢型材及小口径方形、圆形管材，玻璃钢蓖格板、平台板、栏杆、波形板材等取代金属桥架、钢结构平台等，可充分发挥玻璃钢材料的耐腐蚀性、绝缘性等优势，且建设成本和寿命成本均较钢结构低30%以上，并且其应用范围会越来越广。

3.1.4 连接件、管件、标准件等

采用手糊工艺、模压或注射成型技术生产的冷却塔、风机叶片、板材、异形件、保温管道护套、电器仪表控制箱、建筑用异形模板、预留孔洞模型等玻璃钢产品，已开始在冶金行业腐蚀环境中使用。

3.1.5 钢制管道和管件衬里

钢制管道和管件内衬硫化橡胶，防腐蚀和耐磨性能更好，而且无搭接衬胶技术也开始推广。

3.1.6 设备衬里

目前防腐蚀材料衬里有玻璃钢和硫化丁基胶板防腐层后砌筑钢砖保护层两种形式，目前看来前者较好，后者效果有待观察。

3.2 厂房、构筑物防腐技术寻求新突破

3.2.1 设备基础、围堰

过去，设备基础、罐区围堰采用水玻璃胶泥砌筑块材，或采用呋喃树脂砂浆、呋喃树脂混凝土。由于许多设备带有震动，如泵、带有搅拌装置的钢结构槽罐等，上述防腐蚀构造存在严重的缺陷，现逐步被高弹性、低收缩的树脂砂浆取代。

3.2.2 楼地面

用环氧煤焦油胶泥砌筑耐酸砖，施工工序复杂、施工周期长，正在逐步被乙烯基树脂混凝土整体地面材料所取代。乙烯基树脂整体混凝土地面可根据使用条件要求合理设计厚度，具有整体无缝、表面美观、造价适中等优点，在国内冶金行业湿法冶炼车间地面的应用得到推广，取代了环氧煤焦油胶泥砌筑耐酸砖的施工工艺，成本降低25%～30%。

大量玻璃钢拉挤型材组装的篦格板或模塑工艺生产的整体玻璃钢篦格板已在冶炼车间推广使用，取代了过去的混凝土楼地面或钢平台。无溶剂环氧自流平地面材料，具有无毒环保、表面美观、耐腐蚀和整体无缝等优点，已开始在冶金行业后续的产品加工、贵金属回收车间等应用，以取代水泥砂浆地面或砌筑砖板地面，创造清洁的生产环境，且成本显著降低。

3.3环保型工业用防腐蚀涂料研究及应用前景广阔

目前防腐涂料品种繁多，有些防腐涂料以数字或其他词命名，实际成分缺少透明度，特别是使用的溶剂成分，如甲苯、二甲苯，对环境和施工人员有害，有些涂料成膜后仍会挥发出有害气体，如苯酚或甲醛之类物质，对生产操作人员健康造成危害。选用无溶剂耐腐蚀涂料，无挥发的环保型耐蚀涂料，以及水溶剂型无毒、成膜后不再溶解的防腐蚀涂料等也是今后的方向。

4 结语

金川公司在防腐蚀领域，积极探索与世界防腐蚀水平接轨的新型防腐施工技术，逐渐淘汰落后的施工材料与技术，在对过去防腐蚀工程经验总结的基础上，结合实际，应用新材料、新技术，逐步实现绿色防腐、科技防腐。

Applicationofanti-corrosionmaterialsinJinchuanCo.,Ltd.

NIU Wan-lin

The survey of industrial anti-corrosion in domestic and abroad was intruduced. The application of anti-corrosion materials in Jinchuan Co., Ltd. were summarized, and the development trends of anti-corrosion technology were prospected.

industrial anti-corrosion; material; technology

牛万林(1970—),男，甘肃靖远人，毕业于兰州理工大学，工程硕士，金川集团工程建设公司防腐保温工程分公司工程师，从事施工现场管理工作。

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