锅炉钢结构防腐认识及防腐设计

发布 2021-05-30 05:29:28 阅读 2984

余热锅炉 2o

杭州锅炉集团股份****沈月锋。

摘要本文从钢结构腐蚀原理及防腐涂料对钢结构的保护机理方面阐述了钢。

结构腐蚀及防腐方面的知识,重点说明了锅炉钢结构防腐蚀方案设计,从设计、防腐。

涂料性能结合工程要求,环境因素等方面具体阐述了锅炉钢结构的防腐设计及流。

程。关键词锅炉钢结构腐蚀防腐涂料。

.引言(1)大气腐蚀,金属材料在自然大气环。

据有关资料介绍,在工业发达国家中,境间因环境因素的作用而引起的腐蚀:

腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产(2)水的腐蚀,金属在淡水、海水或其值的1%.在中国由于金属腐蚀造成的经它水溶液中的腐蚀;

济损失每年高达300多亿元以上,因此,采(3)土壤腐蚀,埋没在地下土壤中的金取各种有效的防腐蚀措施显得越来越重要。

属的腐蚀:锅炉钢结构直接暴露于大气环境中,更应采(4)高温腐蚀,金属在高温环境下发生取有效的防腐措施。的腐蚀:

5)化学介质腐蚀,金属在各种化学介1.钢结构腐蚀的原理。

质,如酸、碱和盐中的腐蚀。钢结构腐蚀就是钢结构和周围环境发。

.防腐涂料对钢结构的保护原理。

牛作用而被破坏的现象。锅炉用的主要材料钢是由铁炼成的,而铁则是在高炉中用焦炭防腐蚀涂料对金属材料的保护机理主中的碳对赤铁矿(fe还原而得到的,要包括屏蔽作用、阴极保护、抑制/钝化作用。

反应在极高温下发生,最终产物和最后得到或者三种方法的综合保护作用。

的钢是不稳定的,当钢暴露于潮湿及有氧气屏蔽作用是防腐蚀涂料最基本的保护的环境中时,容易产生氧化。

机理,它在被保护物体表面形成一层惰性隔。

按腐蚀发生的过程和环境,金属的腐蚀离层,将金属材料与外界环境隔离,遏制环可以划分为以下几类:

境中的水、氧、氯离子等腐蚀性介质与金属。

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接触,从而阻缓腐蚀反应的发生,如常见的环氧类涂料。防腐蚀涂料的这种作用取决于。

.1从设计源头考虑防腐设计。

一。般设计人员较少通过周密的结构设。

防腐层的厚度、成膜的致密性和涂层的稳定。

性。计来减少或避免腐蚀的可能性,而实际上结。

构的几何形状对于防腐有不少的影响,平滑。

简单的表面最易清理和涂装,也最有利于防止腐蚀,设计时出现的尖角,凸边,边沿及缺乏明显界线的部位最容易腐蚀,虽然这些问题在复杂的锅炉钢结构设计中无可避免,但可采取措施将其降低到最低限度,从而提高防腐的效率。

结构设计时需要考虑的方面有:

阴极保护是一种电化学保护,涂料本身作为一个牺牲阳极,如富锌涂料是典型的阴极保护型防腐蚀涂料品种,金属锌能够使钢。

铁从腐蚀原电池的阳极转化为阴极而不被腐蚀,活泼的金属锌会先于铁被腐蚀,以牺牲金属锌达到保护钢铁的目的。

防腐蚀涂料的缓蚀作用是在金属表面生成一层保护膜,如磷化膜或钝化金属表面,从而对金属起到保护作用。对金属表面能起钝化和磷化作用的主要是防锈颜料。传统涂料中的红丹、铬酸盐在遇水时可释放出少量过氧离子或铬酸根离子,使钢铁表面的。

1)结构设计时应当简约,避免过渡的复杂形式;

2)设计时避免沉积物聚集和水滞留,如下图a与图b:

3)结构设计时应将不规则数量减少到最少(重叠、角落和边沿),如图c:

4)不连续焊接和点焊接形式尽量应用在腐蚀环境很轻或者可以忽略不计的部位;

铁原子氧化,并生成致密的氧化铁,从而使钢铁表面很难或不能进一步发生腐蚀。3.锅炉钢结构防腐设计。

图a告理设计。

图b告醍计。

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啦以喷g 清硎和瓣裟,t.耪喷甜滴和涂鼗。

图c.2防腐涂层设计。

有良好的层间附着能力,这就需要精心设计。

.2.防腐涂层组成及其功能。

中间漆。以防腐蚀为主要功能的涂料称为防腐面漆是整个涂料的第一道关口,是为整蚀涂料。在通畅情况下该涂料是以多道涂层个涂层系统提供一个具有耐候性的封闭层,组成的一一个完整的防护体系来发挥防腐蚀用来形成隔绝环境的首要的屏蔽层,从而保功能的,也就是我们通常说的油漆,包括底护涂层免受环境素的影响,并提供耐磨损漆、中间漆和面漆。

性能,也有装饰功能,能提供高光洁度的外。

底漆是整个涂层体系中极为重要的基观。

础,它必须具有防锈功能,同时必须具有湿。

.2.防腐涂层具体设计流程。

润表面且有与钢结构良好的附着能力、漆膜(1)环境,根据环境,项目所需防护。

内具有很强的内聚力,对腐蚀和化学品具有年限考虑设计防腐涂层总干膜厚度:

很强的容忍度;

油漆的防护年限与环境条件、油漆厚中间漆在防腐体系中起到承上启下的度有着直接的关系,在相同的环境下不同的作用,能阻止水蒸气的传输,增加涂层的电漆膜厚度防护年限不同,相同的漆膜厚度在阻性,牢固的连接底漆和面漆,同时增加涂不同环境下防护年限也是不同的,根据1s0层总膜厚度,增大屏蔽效应。为了使各涂层129整理了以下**供涂层设计时选择防之间黏结良好,要求中间漆与底漆和面漆都。

腐方案的总涂层厚度。见表l:

表1根据is0整理使用寿命与腐蚀环境分类和干膜厚度之间的关系。

腐蚀环境外部内部。

使用寿命。干膜厚度/la

空气洁净环境,如c1一很低。

办公室,商店,学。

}校,宾馆。

低污染大气,冷凝有可能发生的<5年8o

2一低。末加热的建筑(如。

~15年120大部分是乡村地带库房。15年。

体育馆)余热锅炉 20

续表1腐蚀环境外部内部。

使用寿命干膜厚度/ m

3一中。城市和工业大气,中高湿度和有空气污等的二氧化硫污染及染的生产厂房,12如食品加工厂,酒5~1年<5年。

60低盐度沿海区域。15年。

厂,乳制品厂等。5年。

中等含盐度的工业化工厂、游泳池、沿。

~15年200一高。

区和沿海区域海船舶和造船厂等>15年。

40(含锌粉)28不含锌)

5一i一很高(工。

高湿度和恶劣大气冷凝和高污染持续。5年。

发生和存在的建筑。

~l5年280业)的工业区域和区域>15年。

5一m一很高(海高含盐度的沿海和冷凝和高污染持续。

5年。00发生和存在的建筑。

~15年280洋)

海上区域。和区域。l5年。

实际工程项目设计防腐涂层时可根据因素而选定。在过去的二十几年里,我国锅环境条件、合同要求等参照表1设计涂层干炉行业一般选用红丹,醇酸等防腐涂料,如。

膜厚度。今随着合同要求的越来越严格,对防腐要(2)防腐涂料油漆品种的选定和配套方求越来越高,一些高档的防腐涂料逐渐被采案设计。

用。如环氧富锌底漆,环氧云铁中间漆,聚氨根据环境和需求防腐年限大致确定涂酯面漆,环氧面漆等。

层漆膜厚度后,接下来就是选择防腐涂料油为了方便选用,现将各种类型油漆各性漆的品种,设计合理的配套方案。油漆品种。

能作比较,如表2所示:

也是根据防护年限,环境条件,工程造价等。

表2各类型油漆性能比较。

性能固化作为作中间作为保光保色防锈耐高耐水耐化耐酸。

类 \ 机理底漆漆面漆性性性温性性学性性。

醇酸氧化好不好好好好好勉强不好勉强勉强乙烯。

物理。可以。可以。好。

好。好。

可以。不好。

可以。勉强。

可以。橡胶物理好可以可以勉强勉强好不好好勉强可以环氧。

化学。很好。

很好好勉强勉强很好好很好好好聚氨酯化学/可以。

好很好很好很好好可以可以好好湿汽沥青。

物理。可以。好。可以。

不好。不好。好。不好。

很好。不好。

勉强。余热锅炉 20

续表2性能\固化作为作中间作为保光保色防锈耐高耐水耐化耐酸。

类 \ 机理底漆。漆。面漆。

性。性。性。温性。

性。学性。

性。丙稀酸物理可以可以好好好可以勉强可以勉强可以无机锌湿汽。

很好。不好。

可以。不好。

可以。很好。很好。好。

很好。不好。

底漆的选用。

中间漆的选用。

我们从表2可以看出,作底漆防锈效同样从表2可以看出,环氧类漆作中果好的是环氧类和无机锌类,所以我们常用间漆性能最好,我们常用的是环氧云铁中间。

的底漆有环氧富锌底漆、无机富锌底漆和其。

漆。说起环氧云铁中间漆,先介绍…‘种漆,叫他环氧类涂料。富锌涂料由于富含锌粉,对。

环氧云铁防锈漆,它最早是作为防锈底漆来钢材基底具有阴极保护作用,因此是首选的。

使用的,由于云铁在涂膜中有着非常好的抗防锈底漆。对于环氧富锌底漆和无机富锌底渗透作用,因此被广泛用于重防腐涂料体系漆有哪些区别与选用要求呢?对于多道涂。

中的中间漆使用。而环氧云铁中间漆就是在层的防腐体系来说,环氧富锌底漆和无机富这基础上开发出来的,它加入了更多的填料。

锌底漆在防腐效果上表现相当,无机富锌底和云铁,进一步加强了屏蔽作用,但它只能漆在耐热、耐溶,耐化学性能以及导静电方单纯地作为中间漆使用,而不能作为防锈底面更为优越,但无机富锌底漆的施工要求很漆使用,而且最好与富锌底漆,配套使用,可。

高,钢材表面必须喷砂到sa2而水溶性无以提高整个涂层体系的防锈性能。

机富锌底漆最好喷砂到sa3另外其固化要。

面漆的选用。

依靠较高的相对湿度,…‘般要求在65%以防腐面漆的主要作用是遮蔽太阳光紫上;其表面呈多孔性,要求使用专门的封闭外线以及污染大气对涂层的破坏作用,抵挡漆或雾喷技术。而环氧富锌漆的施工要求。

风雪雨水,并且要有良好的美观装饰性。目。

相比之下简单得多,它采用固化剂来完成固前使用的主要有丙烯酸聚氨酯面漆、氟碳面化过程,重涂间隔时间较短,23时,只要。

漆以及有机改性聚硅氧烷涂料等,他们各自。

.5~即可涂覆中间漆;由于环氧树脂。

特点如下:a.丙稀酸聚氨酯面漆,没有最大具有很好黏结能力,因此它可以在打磨的表重涂问隔,所以有些涂料厂直接将其称为可面上作为修补底漆使用,而无机富锌底漆附覆涂聚氨酯面漆,它是目前钢结构防腐体系着力差,不适宜作为修补底漆使用。

中应用最广泛的面漆。b.氟碳面漆,可以最。

综合所述,在实际工程项目中,我们锅大限度的防止紫外线辐射从而有效的保护炉钢结构的防腐设计时宜优先采用环氧富下层涂料。c.有机改性聚硅氧烷涂料,具有锌底漆,其防腐性能好,效率高,可以大大缩非常优异的耐大气和化学性破坏的性能。

短紧张的施工工期。

油漆的选用主要考虑其性能,以及实际。

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工程项目中设计防腐方案时根据工程项目面漆:聚氨脂面漆,干膜厚度:

的实际情况,如工程预算、工程周期、防腐年2×3

限等要求并结合本文表1,表2设计出最合总干膜厚度220按iso标理的油漆配套方案。下面介绍两种典型环境。

准设计防腐使用年限为:6~年。

下锅炉钢结构常用的防腐油漆配套方案:

3)设计表面处理等级。

a)“环境下:

油漆的性zq5大程度上依赖于与其基底漆:环氧富锌底漆,干膜厚度:

材的附着力。表面处理是进行油漆喷涂前的2×3

必要工作,80的涂层失效是由于差的中间漆:环氧云铁中间漆,干膜厚度:

或者不正确的表面处理引起的。表面处理的。

合理与否关系到整个防腐体系的防腐性能。

面漆:聚氨脂面漆,干膜厚度:

和防护寿命。每一种油漆都有各自需求的表。

面处理等级,所以油漆配套方案确定以后,总干膜厚度180按iso标根据查阅该方案中油漆种类所需求的表面准设计防腐使用年限为:5~年。

处理要求,就可以确定该方案需求的表面处。

b)“环境下:

理等级了。钢结构的表面处理主要有喷丸、底漆:环氧富锌底漆,干膜厚度:

喷砂、手工和动力工具打磨及酸洗等方法。

在锅炉钢结构涂装中,一般主要采用抛丸和中间漆:环氧云铁中间漆,干膜厚度:

喷砂的喷射清理方法。钢材表面除锈等级见。

表3规定。表3钢材表面除锈等级表。

分除锈。除锈除锈方法ssp等级表面质量。

类等级要求。

手。工st2彻底除锈。

用手工铲刀铲、刮应无可见的油脂和污垢,且没有附着不牢的。和。刷、

或用钢丝氧化皮铁锈和油漆层等附着物。、

砂布打磨。动力。

除st3非常彻底用动力工具铲、刮,动力钢丝。

应无可见的油脂和污垢,且没有附着不牢的氧。

化皮、铁锈和油漆层等附着物,除锈应lls

锈除锈刷、砂轮打磨级别更为彻底,基材显露部分的表面应具有。金属光泽。

轻度除锈喷射(丸)

应无可见的油脂和污垢,且没有附着不牢的。

表。氧化皮、铁锈和油漆层等附着物。面。

应无可见的油脂和污垢,且氧化皮、铁锈和。

喷sa2彻底除锈喷射(丸油漆层等附着物已基本清除,其残留物应是。

射。牢固附着的。除 sa

非常彻底喷射(丸)

应无可见的油脂污垢、任何残留的痕迹应仅—锈。除锈。

是点状或条纹状的轻微色斑。

3表而洁净。

目测钢材。喷射(丸)

spc应无可见的油脂污垢、氧化皮、铁锈和油漆。

层等附着物。

该表面应显示均匀的金属色泽。

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.对锅炉钢结构腐蚀控制技术的展望是在高电阻率的环境中。与现有的经验和知4.1防腐涂层产品的更新。

识相比,更多的新知识新技术将使阴极保护能更好的按照预定的目的起到保护作用。由于目前我们用的很多涂料对环境和人体有着不同程度的危害,考虑对环境的影响4.4高技术测试设备。

和人身伤害需要重新考虑涂层的配方,不再在我们防腐蚀检测中,一些新的技术已使用含铅或者铬及高挥发性有机物(vo

经开始运用,如:电化学噪声和电化学阻抗的涂料,开发不使用voc的涂料,水性涂料,谱。这些技术将被组合到便捷式仪器中,更以及开发耐受阴极剥离的涂料等。

广泛的运用到腐蚀监控和检查领域。如现有4.2表面处理的改进。

的b型扫描,预计不久的将来通过这些先进。

仪器能够得到内外腐蚀非常精确的图像,而目前钢结构防腐表面处理常用的有抛且仪器更加精确,简单易用。

丸喷砂等,这些方法对人体和环境都有一定危害,操作时必须采取防护措施,为了消除参考文献:

对人体危害和环境污染,可以采用如高压(1)金晓明,王健《防腐蚀涂装工程》(超过280水洗等方法进行表面处理。(2刘新《防腐蚀涂装技术问答》

.3阴极保护技术的发展。

色漆和清漆.防护涂料体系在钢结构防腐中,富锌涂料是我们常用对钢结构的防腐蚀保护》

的一种涂料,它就是典型的利用阴极保护来(4)张运田《钢结构防腐设计》

实现防腐作用的,阴极保护将来的改进是基(5)佐墩油漆资料《涂料防护保护技术》

于对它基本原理的进一步理解和发展,尤其。

020年印度或成世界第3大电力消费国。

印度电力部部长苏希库马尔辛德日前发表**称,到202年,印度将成为世界第3大电力消费国。

此外,作为降低电力部门对煤炭依存度工作的一环,辛德强调发展和增设超临界、超超临界发电设备。为此,印度将推进国内企业与日本三菱重工、东芝、日立、法国阿尔斯通等大型发电设备企业的合作,实施发电设备制造国产化的计划。近年来,印度经济增长迅速,而电力不足成为制约经济发展的瓶颈。

据测算,经济年增长率达9%时,电力需求的年增长率则为6.5

摘自中国能源报。

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