法兰密封面防锈涂料的选择试验

2021-08-16范西斌吴昊刘颖李二兴青岛兰石重型机械设备有限公司山东青岛266426

化工管理 2021年22期

范西斌，吴昊，刘颖，李二兴(青岛兰石重型机械设备有限公司，山东青岛 266426)

0 引言

目前国内大型炼化厂多分布在沿海一带，装置中的石化设备从制造到安装再到投产，周期长达1～2年。石化设备的密封性能要求非常高，密封面的表面粗糙度及精度是影响到设备整体密封性的关键性因素，起到防止设备运行中的作用。因此，密封面在精加工后发货前必须采取有效的防锈处理。

通常，密封面在精加工后涂抹防锈涂料(如防锈油)以产生防腐膜，作用机理为：防锈添加剂以胶束溶存于油中，当与金属表面接触后，在金属表面形成牢固的紧密排列吸附膜，基础油分子则穿插排列于极性分子之间的空隙处，组成一种混合多分子层的保护膜，从而防止水和氧气侵蚀金属［1］。

SH/T 0692—2000《防锈油》［2］中将防锈油分为除指纹型防锈油、溶剂稀释型防锈油、脂型防锈油、润滑油型防锈油和气相防锈油五种类型，本文选用了目前常用的溶剂稀释型防锈油中软质膜防锈涂料(2种)、硬质膜防锈涂料(1种)以及润滑油型防锈油(1种)进行性能对比研究。

1 实验方案及目的

目前法兰密封面部位材质主要分为碳钢及不锈钢两类，实验制定两种材质的试块，拟对上述三种防锈材料通过制备模拟实验进行对比实验，考虑防锈涂料的防锈效果，以选取可以经受六个月或更长时间的防锈涂料。选取的4种防锈涂料如表1所示。

表1 防锈涂料清单

2 实验过程

2.1 制作试块

制作实验用试块2件，其中一块材质为Q345R，该试块作为碳钢试块，以验证上述四种防锈涂料对碳钢材料的防腐效果；另一块采用材质为Q345R试块制作，但需在其表面堆焊E347L不锈钢材质，对堆焊表面机加工后将试块作为不锈钢试块，以验证上述四种防锈涂料对不锈钢材料或不锈钢堆焊材料的防腐效果。对上述两件试块进行分区标识，要求标识清晰，标记后的状态如图1所示。

图1 两种试块分区标识

采用清洗剂将试块表面清理干净后，按照分区进行相应防锈涂料的喷涂。碳钢试块与不锈钢试块的分区标识中的5号区域的位置不涂任何防锈涂料，以与其他四区进行对比。其他四个区对应的涂料信息如表2所示。

表2 试块分区对应的防锈涂料信息

受防锈材料自身形态影响，1号区域锂基润滑油涂敷后，厚度检测约为3～5 mm, 2号、4号区域软质膜防锈油均为水基防锈油，喷涂自然风干后，在试块表面形成较薄的一层保护膜，测量厚度在0.3～0.5 mm左右。3号区域硬质膜防锈油喷涂自然风干后，在试块表面形成较薄的一层保护膜，测量厚度在0.3～0.5 mm左右。涂覆后的表面均匀，色泽均匀，详如图2所示。

图2 两种试块表面防锈涂料涂刷情况

2.2 试块耐候实验

喷涂防锈涂料后将试块放置在海边环境下充分暴露，模拟设备实际发货、存放状态，进行为期六个月的耐候实验，判断是否可以达到长达六个月的有效防护效果。实验结束后，对试块表面情况进行统计，试块表面情况如图3所示，防锈涂料清理后的表面情况如图4所示，试块表面防锈涂料失效时间如图5所示。

图3 实验结束两种试块表面情况

图4 防锈涂料清理后两种试块表面情况

图5 耐候实验两种试块防锈涂料失效时间

3 实验结果分析

3.1 清除效果分析

试块表面的光洁度对防锈涂料的清除影响较大，尤其是对于硬质膜防锈油，采用汽油、酒精依次清洗，可以避免因除油不净而造成返修[3]。同时试块表面也可使用稀释剂清除硬质膜防锈油，粗糙度较差的表面清理略为困难。其余防锈涂料采用干净抹布即可清理。

3.2 防锈结果分析

(1)堆焊不锈钢试块在整个实验过程中都没有产生明显变化，说明不锈钢堆焊层在此种实验环境及实验周期下的抗锈蚀能力较强，几乎不需要涂刷防锈材料；(2)碳钢试块5号标记区域在实验开始后的第3周产生锈蚀，FPC 630CⅡ、SAT-003A等软质膜防锈油涂覆在碳钢试块表面抗锈蚀能力较差，未能达到目标要求；锂基润滑脂等润滑油型防锈油以及PB-901F硬质膜防锈油等可以起到长期防锈蚀作用。