详解超低温防腐蚀涂层体系的选择与应用

http://www.pf.hc360.com2016年06月08日09:02 来源:涂料工业作者:曾伟T|T

    慧聪表面处理网讯:液化天然气(LNG)作为一种能量密度大、储运效率高、清洁高效的能源在国际市场上发展迅速,目前国内已投入运营的LNG接收站有11座,在建和规划的LNG接收站有18座,大部分分布在沿海地区。卸料臂是LNG接收站内的一套关键性设备,处于海边码头的卸料臂长期暴露在含盐较高的潮湿海洋大气环境中,容易遭受腐蚀侵害,尤其是大气中的Cl-会导致不锈钢材质(SUS304或SUS304L)的管道产生点蚀破坏,严重时可导致管道穿孔。因此,需采用防腐涂料对卸料臂表面进行保护。国内某LNG接收站内有5台日本产LNG卸料臂,其输送LNG的不锈钢管道表面采用设备厂家提供的涂层体系(环氧底漆30m+环氧中间漆30m+聚氨酯面漆25m)在工厂涂装后运输到LNG接收站进行安装。然而,由于LNG卸料臂长期处于超低温(-162℃)和常温(60℃)的冷热循环工况中,1a后表面涂层开始剥离,2~3a内涂层大面积脱落,6a后涂层几乎全部脱落,日本LNG卸料臂厂家提供的防腐蚀涂层体系已不能满足工程需要。而目前国内外未见成熟的耐超低温和常温冷热循环、耐紫外线的防腐涂层体系报道,因此,需要探索新的超低温防腐蚀涂层体系。

    1、超低温防腐蚀涂层体系选择

    无机富锌涂料、环氧富锌涂料和普通环氧涂料(双酚A型)具有优异的耐腐蚀性能,而聚氨酯涂料具有优异的耐紫外线老化性能,但这些涂料能否适应超低温(-162℃)和常温(60℃)冷热循环工况,目前国内外文献尚未有这方面的报道。环氧酚醛涂料具有较高的交联密度,优异的防腐蚀性能和良好的耐化学品、耐热循环开裂性能,常用作石化容器内壁衬里或保温层下高温防腐蚀涂料,国内有将环氧酚醛涂料用作保温层下LNG不锈钢管道长效防腐设计的报道,但其耐低温性能还未经过工程实践考验。另外,环氧酚醛涂料的耐紫外线性能差,在露天的环境下会产生粉化现象而影响涂层的外观和防腐性能,为提高涂层的耐紫外线老化性能,需在其表面涂装聚氨酯涂料作为面漆,而聚氨酯涂料与环氧酚醛涂料之间的粘接力如何目前国内外也尚未有报道。惰性共聚物涂料是涂料厂家新近开发的一种用于保温层下的高温防腐涂料,具有良好的耐腐蚀性能和耐紫外线性能,厂家推荐可适用于-185~540℃的温度循环变化环境,但其性能还未经过工程实践考验。

    LNG卸料臂管道为不锈钢材质,无机富锌和环氧富锌涂料不能使用于不锈钢表面,而普通环氧(双酚A型)涂料、环氧酚醛涂料、聚氨酯涂料和惰性共聚物涂料的耐冷热循环性能需进一步现场测试。因此,本研究将普通环氧涂料、环氧酚醛涂料、聚氨酯涂料和惰性共聚物涂料4种涂料组成3种涂层体系,选择与LNG卸料臂同材质、同大气环境、同冷热循环工况的LNG槽车站装车臂表面进行现场涂装试验,1a后检查3种涂层体系的状况见图1,材质为SUS304L不锈钢,非金属磨料喷砂,粗糙度25~85m。

涂料

    a—环氧酚醛涂料100m+环氧酚醛涂料100m+聚氨酯涂料50m;

    b—惰性聚合物涂料200m;

    c—双酚A型环氧涂料100m+双酚A型环氧涂料100m+聚氨酯涂料50m

图1 3种涂层体系现场涂装试验1a后的情况

责任编辑:郑必佳

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