次氯酸钠使用场所中专业防腐涂料的研究与发展

摘要：研究了次氯酸钠在生产和使用过程中对混凝土地面、墙面、设备的腐蚀问题，特别针对西洲水厂的实际情况、次氯酸钠储液罐及生产场所的防腐材料进行了系统研究。通过对比分析不同材质储液罐的腐蚀情况，以及不同防腐材料的性能，开发出一种新型的防水、耐腐蚀纳米涂层结构。该涂层结构不仅提高了涂层的硬度和耐磨性，而且显著增强了防水、耐腐蚀、耐高温、防污等性能，为解决次氯酸钠使用场所的防腐问题提供了新的方案。

关键词：次氯酸钠"防腐涂料"纳米涂层"混凝土结构"供水行业

Research"and"Development"of"Professional"Anti-Corrosion"Coatings"for"Sodium"Hypochlorite"Used"Sites

LIU"Lu"SU"Weijie"LIAO"Simin"TANG"Siwei""HUANG"Mingsong

Guangzhou"Water"Supply"Co.，"Ltd.，"Guangzhou，"Guangdong"Province，"510000"China

Abstract：This"paper"investigates"the"corrosion"problems"caused"by"sodium"hypochlorite"on"concrete"floors，"walls，"and"equipment"during"production"and"usage."Specifically，"it"focuses"on"the"actual"conditions"at"Xizhou"Water"Plant，"conducting"a"systematic"research"on"the"anti-corrosion"materials"for"sodium"hypochlorite"storage"tanks"and"the"production"site."By"comparing"and"analyzing"the"corrosion"situation"of"storage"tanks"made"of"different"materials"and"the"performance"of"various"anti-corrosion"materials，"a"new"waterproof，"corrosion-resistant"nano"coating"structure"is"developed."This"coating"not"only"improves"hardness"and"wear"resistance"but"also"significantly"enhances"water"resistance，"corrosion"resistance，"heat"resistance，"and"anti-fouling"properties，"providing"a"novel"solution"to"corrosion"issues"in"sodium"hypochlorite"application"environments.

Key"Words："Sodium"hypochlorite;"Anti-corrosion"coating;"Nano"coating;"Concrete"structure;Water"supply"industry

随着供水行业对水质安全的重视，次氯酸钠作为一种高效、安全的消毒剂，被广泛应用于水处理。然而，次氯酸钠的强腐蚀性给储存容器、管道和生产设备带来了显著的腐蚀风险，直接影响了供水系统的安全性与经济性。因此，研发适用于次氯酸钠使用场所的高性能防腐涂料成为亟待解决的技术难题。

近年来，国内外学者对防腐涂料进行了广泛研究，主要集中在涂料的耐腐蚀性能与应用场景等方面[1-2]。然而，目前针对次氯酸钠环境下的防腐涂料研究仍较为匮乏，缺乏统一标准和规范的防腐材料选择体系。本研究旨在改进与完善这一领域的技术难题，针对西洲水厂的实际情况，系统分析次氯酸钠对混凝土和设备的腐蚀机理，并开发新型防腐涂料。本研究的核心内容包括材料的选择与性能测试、新型防腐涂料的开发、生产性试验与效果评估等。通过对比多种耐腐蚀材料的性能，本研究提出适合供水行业的防腐解决方案。

1项目背景

西洲水厂在生产运行过程中，次氯酸钠投加管道设备设施经常发生泄漏，导致周边混凝土地面、墙面出现变色、开裂等现象（如图1所示），严重影响了设备的正常运行。为了解决这一问题，本课题对西洲水厂现有不同材质的次氯酸钠储液罐（PE、HDPE）在不同温度下的腐蚀情况进行了跟踪记录分析，并对生产场所的不同防腐材料进行了试验，以期找到一种适合供水行业使用的次氯酸钠防腐方案。

2次氯酸钠的特性与腐蚀机理

次氯酸钠溶液在微碱性条件下具有较好的稳定性，但在接近中性或酸性条件下易分解，且温度升高和日光照射会加速其分解。次氯酸钠对碳钢、普通不锈钢腐蚀严重，与混凝土活性骨料发生破坏性膨胀反应，导致混凝土结构腐蚀。因此，储存容器的防腐材料与生产场所的防腐一直是次氯酸钠安全使用的难点。

3研究内容与方法

3.1材料选择与试验

本文选取了多种耐腐蚀材料，包括金属材料（如不锈钢、钛和镍及其合金）和非金属材料（如聚氯乙烯、玻璃钢、橡胶、聚烯烃等），结合西洲水厂的生产环境，对这些材料的耐腐蚀性能进行了系统研究。通过制作涂料试验盒盛装10%浓度的次氯酸钠溶液，并定期观察记录涂料情况，不断优化涂料的配比。

3.2新型防腐涂料开发

在对比分析不同材料性能的基础上，本文开发了一种新型的防水、耐腐蚀纳米涂层结构。该涂层结构包括硬质层、防腐层、疏水层、耐高温层、光催化层、疏油层等多层结构，通过各层之间的协同作用，实现了对次氯酸钠等化学物质的优异防腐性能。

3.3生产性试验与效果评估

将新型防腐涂料应用于西洲水厂的次氯酸钠在用库房、储备库房和投加室的墙体与地面，并搭建小型混凝土储液池进行长时间浸泡试验。通过定期观察记录涂料的使用情况，评估了新型防腐涂料的防腐效果和使用寿命。

4研究结果与讨论

4.1新型防腐涂料的性能优势

新型防腐涂料具有优异的防水、耐腐蚀、耐高温、防污等性能。硬质层提高了涂层的硬度和耐磨性，防腐层有效阻止了化学侵蚀，疏水层防止水分和污染物积聚，耐高温层确保在高温环境中的稳定，光催化层保持表面清洁，疏油层抵御油污。多层面的防护显著延长了被涂覆物体的使用寿命，减少了维护和更换成本。

4.2生产性试验结果

生产性试验结果表明，新型防腐涂料在西洲水厂的次氯酸钠使用场所表现良好，有效防止了次氯酸钠对混凝土结构和设备的腐蚀。涂料的使用寿命长，维护简便，大大降低了因腐蚀造成的经济损失和安全隐患，如图2所示，NTXZ001浸泡90天，严重氧化变色脱落，对次录酸钠防腐耐久性差，涂层防腐失败；NTXZ021浸泡90天，轻微氧化颜色无明显变化，附着力强涂层未被腐蚀，防腐有效。

5防腐涂料的技术进步与创新

5.1纳米技术的应用

纳米技术的飞速发展为防腐涂料带来了革命性的变化[2]。通过将纳米粒子（如纳米二氧化硅、纳米氧化锌等）引入涂料配方，可以显著提升涂料的耐腐蚀性、耐磨性和抗老化性。纳米粒子的特殊小尺寸效应和表面效应，使涂料能够形成更加致密、均匀的防护层，有效阻挡水分、氧气及有害物质的渗透，从而延长资产的使用寿命。

5.2智能防腐涂料

智能防腐涂料是防腐涂料领域的创新亮点[3]。这类涂料不仅能够提供传统的防腐功能，还能通过感知环境变化、自我修复、发出预警信号等智能行为，进一步提升防护效果。例如：某些智能防腐涂料能够监测涂层下的腐蚀情况，一旦检测到腐蚀迹象，便释放修复剂进行局部修复，防止腐蚀扩散。此外，基于导电聚合物或光纤传感器的智能防腐涂料，能够实时监测涂层的完整性，并在必要时发出警报，为资产维护提供及时的信息。

5.3环保型防腐涂料

随着全球对环境保护和可持续发展的重视，环保型防腐涂料成为未来发展的重要方向[4]。低挥发性有机化合物、无毒无害、可生物降解等环保特性的防腐涂料将逐渐取代传统高污染产品。同时，研发更高效的资源利用技术，如利用工业废弃物或可再生资源制备防腐涂料原料，也是实现可持续发展的关键途径。

6防腐涂料的应用领域

6.1石油化工

在石油化工领域，由于化工原料及相关化工制剂的腐蚀性强，必须采用耐腐蚀性强的材料以确保化工生产的安全性和稳定性。防腐涂料的应用可显著提高设备的使用寿命，减少因腐蚀造成的安全事故和经济损失。

6.2海洋工程

海洋环境具有强腐蚀性，海洋工程中的设备和设施对防腐涂料的需求尤为迫切。防腐涂料在海洋工程中的应用能够有效防止海水腐蚀，保护设备和设施的安全运行。

6.3基础设施

在基础设施建设方面，防腐涂料的应用同样广泛。例如：桥梁、高速公路、铁路等交通设施，以及电力、水利等公共设施，都需要使用防腐涂料进行保护，以延长使用寿命，减少维护成本。

7防腐涂料的发展前景

7.1技术创新

未来，防腐涂料的发展将更加注重技术创新。通过引入新材料、新工艺和新技术，不断提升涂料的防腐性能和环保性能，以满足不同领域的需求。

7.2数字化与智能化生产

数字化与智能化生产技术的引入，将极大提升防腐涂料的生产效率和产品质量。通过自动化生产线、智能控制系统和大数据分析等先进技术，可以实现涂料配方的精准控制、生产过程的实时监控以及产品质量的快速检测[5]。

7.3跨界合作与协同创新

防腐涂料的未来发展离不开跨界合作与协同创新。通过与材料科学、化学工程、信息技术、人工智能等领域的深度融合，可以不断拓宽防腐涂料的应用领域和性能边界。同时，加强产学研用合作，推动科研成果的转化应用，也是加速防腐涂料技术创新和产业升级的重要途径。

8结语

本文所开发的新型防腐涂料在次氯酸钠使用场所中展现出了卓越的防护性能，不仅具有效延长了设备的使用寿命，还降低了因腐蚀造成的经济损失和安全隐患。未来，随着环保法规的日益严格和技术的不断进步，防腐涂料将更加注重环保性和智能化特征的发展。例如：通过引入生物基材料或可再生资源制备防腐涂料原料，实现涂料的绿色生产；同时，利用物联网、大数据等先进技术，实现涂层的远程监测和智能预警，进一步提升防腐涂料的防护效果和应用价值。

参考文献

[1]孙佳欣.石墨烯基复合防腐涂料的制备及性能研究[D].呼和浩特：内蒙古大学，2021.

[2]彭婷玉，李艳肖，张建明.纳米技术在防腐涂料中的研究进展[J].安徽化工，2022，48（6）：12-15.

[3]陈中华，曾明，李亮，等.纳米材料改性水性环氧防腐涂料研究进展[J].化工新型材料，2021，49（5）：34-38.

[4]孙坤，李海燕，张建英，等.智能防腐涂料的研究进展[J].中国涂料，2023，38（12）：17-24.

[5]姜影.新型环保耐高温防腐涂料制造研究[D].沈阳：沈阳理工大学，2022