(金属的防护)针对金属腐蚀的原因采取适当的方法

   发布日期:2023-04-27 09:11:31     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:349    评论:0    
核心提示:[保护层法]在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀。用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如果不清除这些物质直接涂装,势必会影响整个涂层的附着力及防腐能力。因此,对于一个金属防腐涂装油漆系统的性能体现,合适的表面处理是至关重要的…(2)金属防腐表面清理等级:

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【金属的防护】

对于金属腐蚀的诱因采取适度的方式避免金属腐蚀,常用的方式有:

[改变金属的外部组织构架]诸如生产各类耐锈蚀的合金,如在普通钢材中加入铬、镍等制成不锈钢。

[保护层法]在金属表层覆盖保护层,使塑料制品与周遭腐蚀介质隔离,从而避免腐蚀。如:

1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐锈蚀的非金属材料。

2.用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被锈蚀的塑料,如锌、锡、铬、镍等。这些塑料常因氧化而产生一层致密的氧化物薄膜,从而阻碍水和空气等对钢铁的腐蚀。

3.用物理方式使钢铁表面生成一层厚实稳固的氧化膜。如在机器部件、枪炮等钢材制件表面产生一层厚实的白色四氧化三铁薄膜等。

[电化学保护法]运用原电池原理进行金属的保护,设法去除引起电化腐蚀的原电池反应。电物理保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用增多的是阴极保护法。

[对腐蚀介质进行处理]消除腐蚀介质,如经常揩净金属器具、在精密设备中存放干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减少冲刷速度的缓蚀剂等。

【电化学保护】

将被保护的塑料成为腐蚀电池的阴极,使其不得到腐蚀,所以也叫阴极保护法。这种方式主要有下述两种:

[牺牲阳极保护法]此法是将活泼金属(如锌或锌的合金)连接在被保护的金属上,当出现电化腐蚀时,这种活泼金属作为电极发生氢化反应,因而降低或避免被保护塑料的腐蚀。这种方式常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护,通常在轮船的外壳水线下面处或在紧靠螺旋浆的舵上焊上若干块锌块,来避免船壳等的腐蚀。

[外加电流的保护法]将被保护的塑料和电池的电极连接,另选一块能导电的惰性材料接电源负极。通电后,使金属表层产生负电荷(电子)的积聚,因而抑制了金属失电子而超过保护目的。此法主要适于防止在水体、海水及河道中的塑料设备遭到腐蚀。电化学保护的的另一种方式叫阳极保护法,即借助外加电压,使阳极在一定的电位范围内出现钝化的过程。可有效地阻滞或避免金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。

【防腐前金属处理】

(1)塑料防腐涂装表面处理:

一般金属表层会附有尘埃、油污、氧化皮、锈蚀层、污染物、盐份或松脱的旧漆膜。其中氧化皮是非常常用但最易于被忽视的个别。氧化皮是在钢材高温锻压成型时所造成的一层致密氧化层,通常附着比较坚固,但相比钢铁本身则较脆,并且其原本为阴极,会加快金属锈蚀。如果不修复这些物质直接涂装,势必会妨碍整个基体的粘附力及防腐能力。据统计,大约有70%以上的油漆问题是鉴于不适度的表面处理所造成的。因此,对于一个塑料防腐涂装油漆系统的性能表现,合适的表面处理是至关重要的…

(2)塑料防腐表面清理等级:

也即清洁度,代表性国际标准有两种:一种是中国85年建立“SSPC-”;第二种是欧洲76年建立的“Sa-”,它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3,为国际惯常通用标准,详细介绍如下:Sa1级——相当于中国SSPC—SP7级。采用通常简单的手工刷除、砂布打磨方式,这是四种清洁度轻微最低的一级,对涂层的保护只是略好于未采取处理的工件。Sa1级处理的技术标准:工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级。(或清扫级)

Sa2级——相当于中国SSPC—SP6级。采用喷砂清理办法,这是喷砂处理中最低的一级,即通常的规定,但针对涂层的保护要比手工刷除清理要增加许多。Sa2级处理的技术标准:工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其他外来物质(疵点除外),但疵点限定为不少于每平方米表面的33%,可包括轻度阴影;少量因疵点、锈蚀造成的轻度脱色;氧化皮及涂料疵点。如果坯料原表面有凹陷,则轻微的生锈和涂漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级(或工业级)。

Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以成为验收技术规定及标准的级别。Sa2.5级也叫近白清理级(近白级或出白级)。Sa2.5级处理的技术标准:同Sa2要求前半部一样,但疵点限定为不少于每平方米表面的5%,可包括轻度暗影;少量因疵点、锈蚀造成的轻度脱色;氧化皮及涂料疵点。

Sa3级——级相当于中国SSPC—SP5级,是工业上的最高处理级别,也称作黄色清理级(或黑色级)。Sa3级处理的科技标准:与Sa2.5级一样但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得不存在了。

随着现代工业的演进,一批新兴工业领域的出现和许多现代项目的兴建,对防腐涂料承受环境的素质和使用寿命提出了更高的规定。常用的防腐涂料已不能满足这种必须。人们强调的“重防腐涂料(Heavy-duty)”的概念,一般指在严格的腐蚀环境使用,包括油漆和清漆的配套涂料。简单地说:重防腐涂料就是使用年限更长,可适应更严格的使用环境的油漆称为重防腐涂料。在建材大气和海洋环境里重防腐涂料通常可使用10年或15年以上,在酸、碱、盐和丙酮介质里,并在必定温度的腐蚀条件下,一般应能使用5年以上。

【防腐的常用材料】

对重防腐涂料的应用涵盖现代化各个领域,大型的工矿企业:化工、石油炼油、钢铁及大型煤矿冶炼的管线、贮槽、设备等;重要的电力工业:天然气、油管、油罐、输变电、核电设施及矿业矿井等;现代化的交通物流:桥梁、船舶、集装箱、火车和车辆等;新兴的海洋项目。海上设施、海岸及海滨构造物及海上油田钻井平台等。以环氧树脂为主要成膜物质的油漆称为环氧涂料。每年全球上约有40%以上的酚醛树脂用于生产醇酸涂料,其中大部分用于防锈领域。环氧防腐涂料是现在世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。

防腐工程所常用材料:

一、高氧化聚烯烃防腐涂料,如MX53-4各色高氧化聚乙烯防腐涂料(户内外型)、MX53-1高氧化聚乙烯铁红防锈漆、MX53-2高氧化聚乙烯云铁防锈漆、MX53-3高磷酸聚乙烯云铁中间漆

二、氯乙腈聚乙炔防腐涂料,如J52-4氯乙腈聚乙炔冷却塔防潮漆(底/面,双组份)、J52-5氯乙腈聚乙炔煤气柜专用防腐漆(底/中/面,双组份)、J52-6氯乙腈聚乙炔地下管线涂料(底/面,双组份)

三、有机硅耐低温防腐涂料,如MW-600有机硅耐低温防腐涂料(底/面,双组份)、MW-700有机硅耐低温防腐涂料(底/面,双组份)

四、环氧防腐涂料,如H06-4环氧富锌底漆(叁组份)、H06-12环氧云铁中间漆(双组份)、HL52-3环氧沥青防腐漆(底/面,双组份)

五、氯化橡胶助剂,如J53-33氯化橡胶铁红防锈漆、J53-4氧化橡胶防腐涂料、J53-5氯化塑料厚浆涂料

六、聚氨酯防腐涂料,如S52-3聚氨酯防腐涂料(双组份)、S52-30聚氨酯银粉防腐磁漆(叁组份)、S52-10聚氨酯改性互穿网络防腐涂料(双组份)

七、氟树脂涂料,如JF氟树脂防腐涂料(底/面,双组份)

八、油罐内壁涂料,如H66-1耐油抗静电涂料(双组份)、H52-3成品油罐内壁涂料(底/面,双组份)、HL52-10环氧沥青耐油染料(底/面,双组份)

九、空标志、马路标志漆,如J67-1氯乙腈聚乙炔高空标志漆(双组份)、B56-1丙烯酸改性马路标志划线漆、T56-2热熔马路划线漆

十、无机磷酸锌、富锌底漆,如E06-1无机磷酸锌底漆(双组份)、E06-2无机富锌底漆(双组份)、E06-10无机硅酸盐富锌涂料(双组份)

十一、食品饮水舱内壁涂料,如H86-1环氧烘干罐头底漆、H86-2环氧烘干罐头磁漆、H86-3环氧高固体饮水舱地板(底/面,双组份)

十二、地坪涂料,如H77-1厚膜工业地坪涂料(双组份)、H77-2防静电工业地坪涂料(双组份)、H77-3耐磨工业地坪涂料(双组份)

十三、带锈底漆,如70型带锈底漆

十四、防火涂料,如PH-1钢结构膨胀型阻燃涂料、PH-2通用型防火涂料、PH-3非金属结构防火涂料

十五、氨基树脂漆,如A01-1氨基烘干清漆、A04-9氨基烘干磁漆、A16-50氨基锤纹烘干漆

十六、醇酸树脂涂料,如C06-1醇酸铁红油漆、C53-31红丹醇酸防锈漆、C43-1醇酸船壳漆

十七、酚醛树脂漆,如F03-1酚醛调和漆、F53-33铁红酚醛防锈漆、F04-1快干银粉磁漆

十八、其它,C-1快干防锈油、JN533铁红氰凝防锈漆(双组份)、JN533云铁氰凝中间漆(双组份)、L01-13沥青清漆

【工业防腐前的除锈】

防锈材料介绍

1、防锈颜料的作用

用于防腐涂料的除锈油漆的特点较多,其常用有下列几种:

①与成膜剂起反应产生致密的防腐涂层;

②颜料是酸性物质,溶于水则产生碱性环境;

③水溶性的成份到达金属表层使内壁钝化;

④与酸性物质反应使其丧失腐蚀能力;

⑤水溶性成份或与成膜剂的反应生成物在水中解离变为防腐成份等。

防锈涂料的上述防腐作用一般是同时存在的,其防腐原理包括以下生物的、化学的、电化学的三个方面。

①物理防腐作用。适当配以与油性成膜剂起反应的染料可以受到致密的防锈涂层使化学的防腐作用增强。例如含铅类染料与油料反应产生铅皂使防腐涂层致密,从而降低了水、氧有害物质的渗入。磷酸酯类颜料水解后产生难溶的碱式胺基,具有堵塞防腐涂层中针孔的疗效。而铁的氧化物或带有鳞片状的石墨粉、铝粉、玻璃薄板等染料填料均可以使防腐涂层的渗入性增加,起到物理的防腐作用。

②化学防腐作用。当有害的弱酸碱性物质沾染防腐涂层时,能起中和作用变其为无害物质,这只是有效的防腐方法。尤其是巧妙地运用氧化锌、氢氧化铝、氢氟化钡等两性化合物,可以很易于地实现中和酸性或强碱的有害物质而起防腐作用,或者能与水、酸反应生成酸性物质。这些弱酸物质吸收在钢铁表面使其内壁保持碱性,在碱性环境下钢铁不易生锈。

③电物理防腐作用。从基体的针孔渗入的水份和氧通过防腐涂层时,与分散在防腐涂层中的除锈油漆反应产生防锈离子。这种带有防腐离子的湿气到达金属表层,使钢铁表面钝化(使电位上升),防止铁离子的溶解,铬酸盐类颜料就带有这些特征。或者运用电极电位比钢铁低的塑料来保护钢材,例如富锌涂料就是因为锌的电极电位比钢铁低,起到牺牲阳极的作用而使钢铁不易被腐蚀。

2、防锈功能的油

(1)概述

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螺纹紧固件多种多样,从普通螺栓、螺母、螺钉,到高效率、高功耗、高效率、高附加值和非标异形件,他们的防锈包装方式却基本相似。对于表面氧化、磷化、发黑的螺纹紧固件多数都是选用表面涂、浸防锈油外,外加用金属包装的方法。

防锈油脂是在石油类基本组分中加入一种或多种防锈添加剂(又称油溶性缓蚀剂)以及辅助添加剂构成,它使用便利,成本便宜,效果好,操作简单,目前紧固件产业都在长期使用。

(2)研究开发

中国防锈油脂从上世纪60年代起初出现商品,由武汉材料保护研究所建立了-1985《防锈包装》标准防锈包装技术,列出了进口防锈油的类型和指标。

近二十年来,防锈油的发展较快,每年都有诸多新产品诞生,下面作一简介。

2.1薄层防锈油

RPA型,GF型溶制剂薄层防锈油,经多数紧固件企业的各类不同工艺进行制造性应用,证明对紧固件产品具备良好的防锈性能,同时,易涂覆,色泽浅亮,溶剂挥发少,用量省,为厚层防锈油的三分之一下述,故节约生产费用三分之二以上。HH932脱水防锈油,可确保在十个月内不生锈;JN-2防锈油,主要功能为紧固件常温发黑后的处理。薄层防锈油可用于室内工序间防锈,也可以用于包装封存防锈。

2.2蜡膜防锈油

在丙酮稀释型磷化油或超薄层防锈油中加入这些油溶性蜡,可以获得含蜡的防腐保护膜,能显著的提升油膜的抗盐雾和耐大气性能。然而,常温下蜡是液态或半固态,在油品中极易析出,影响油品的外形和品质,甚至无法取得理想的防锈效果,因此,寻找油溶性较差,能显著提高防锈性的蜡是获得稳定性好、成膜均匀含蜡防锈油的关键。

蜡膜防锈油是由成膜剂、高效缓蚀剂和基础油组成的一种醇类稀释型防锈油。与其它种类的防腐油相比,蜡膜油具有油膜薄、防锈性好、涂层美观等特征。

2.3水溶性防锈油

我国至今的防锈油基本上都是以柴油、煤油或机械油成为溶剂的,都是由石油分馏出来的产物防锈包装技术,目前因未能使含在石油里面的芳香烃脱出来,所以柴油、煤油和机械油都带有芳香烃,使用汽车、煤油做溶剂油,一是它的闪点低,易爆炸,二是污染环境,有害于人的人体健康,以水作为溶剂的D.K8号水溶剂性防锈油不含芳香烃、铅等对身体有害的物质,生产中无废水排放,防锈效果也有较理想的,这种防锈油易涂、易除,用在封存紧固件的除锈上,可用自来水冲洗,此产品经国家有关部委鉴定超过了环保规定。

除锈等级

1、钢丝刷除锈-St

(1)、St2彻底的手工和动力工具除锈表面应无可见的蜡质、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。

(2)、St3非常彻底的手工和动力工具除锈同St2,但应比St2处理得更彻底,金属底材呈金属光泽。

2、喷砂除锈-Sa

(1)、Sa1级轻度喷砂抛光

表面应无可见的蜡质、污物、附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。

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(2)、Sa2级彻底的喷砂抛光

表面应无可见的蜡质、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质基本消除,残留物应附着牢固。

3、Sa2.5级相当彻底的喷砂抛光

表面应无可见的蜡质、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质,残留物痕迹仅显示点状或白色状的轻度水肿。

4、Sa3级喷砂抛光至钢材表面洁净

表面应无可见的蜡质、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质,表面带有均匀的塑料质地。

【高空防腐】

腐蚀是FGD系统中一个严重的弊端,更是烟道和烟囱面临的需要缓解的困局,就现在全球和美国对烟囱和和烟道的防腐,主要运用下面类型的四种防腐材料。

(1)烟囱防腐材料—玻璃钢;(FRP)

①由于玻璃钢化学腐蚀并且造价比高镍合金低,所以许多湿法脱离系统装置使用玻璃钢已获得了很高的效果,根据国内资料介绍,玻璃钢已在湿法脱硫系统下面方面取得了顺利的应用:吸收塔塔体,石灰溶解槽,集液器,除雾器,浆液输送管线,烟道,烟囱。

②由于玻璃钢内表光滑,不易开裂,耐磨耐蚀。所以在速度很大及颗粒物含量较高的区域一般都有相当好的效果。

玻璃钢系列的防腐材料在中国行业上非常常用的有:环氧树脂,改性的有OM特种防腐涂料。

(2)烟囱防腐材料—橡胶

在中国行业上非常常见的有硅橡胶,聚脲。但该产品不耐低温,防水防酸性能极好,不便于燃煤锅炉长时间直排

(3)烟囱防腐材料—玻璃磷片

因为玻璃鳞片的主要填充材料是SiO2,其耐温性,耐酸性极好,在市场上非常常见的有:泡沫玻璃砖和玻璃鳞片

(4)烟囱防腐材料—耐酸胶泥

①用途

用于湿法脱硫耐酸砖内筒烟囱内衬防腐。涂层耐温性及耐热性能好、附着力强、使用年限长(20年以上),可以承受高低温烟气的常年冲刷和急热急冷工况下的常年作用,是湿法FGD后排放净烟气的烟筒内衬防腐的专用涂料材料。

②特性

KY2耐酸胶泥涂料是以优质高硅粉、分散剂、固定剂或者细粒料等为配料,按一定比率科学配制而成,它带有下面优良特点:优良的耐物理介质,耐低温湿态腐蚀性氧气性能;极低的水蒸汽渗入率、硬化收缩率低、线膨胀系数低;能承受高低温烟气的常年冲刷和急热急冷之工况;独特的耐蚀性;良好的粘接性;常温硬化,成型施工简单、修补容易。

 
 
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