沖刷腐蝕分析與防護(hù)采用志盛威華ZS-1041耐煙氣防腐涂料

志盛威華周工

    沖刷腐蝕是一種金屬表面與腐蝕性流體之間由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的金屬損壞現(xiàn)象，是由電化學(xué)腐蝕和沖刷磨損聯(lián)合作用造成的材料損傷結(jié)果。在石油、化工、船舶、電力等行業(yè)中，存在眾多與腐蝕性流體接觸的金屬過(guò)流部件，這些過(guò)流部件常由于遭受到流體的沖刷腐蝕作用而發(fā)生失效。如石油開(kāi)采過(guò)程中，采出的流體通過(guò)管道、閥門、彎頭、三通等過(guò)流部件輸送，由于幾何形狀的復(fù)雜性而引起流體流態(tài)的變化，導(dǎo)致過(guò)流部件受到流體的沖刷腐蝕作用，尤其是當(dāng)輸送介質(zhì)中含有固相顆粒時(shí)，這些過(guò)流部件的破壞更為嚴(yán)重，其壽命會(huì)顯著縮短，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。

  根據(jù)介質(zhì)組分不同，可將沖蝕磨損分為兩大類：氣液噴砂型沖蝕、液流或水滴型沖蝕。

    由機(jī)械磨損和電化學(xué)腐蝕的相互作用引起的金屬材料的腐蝕速率就是沖刷腐蝕的速率。目前認(rèn)為：沖刷腐蝕所造成的總的金屬材料損失量，不僅僅是單純腐蝕及純沖刷失重的簡(jiǎn)單疊加，而是腐蝕電化學(xué)與沖刷力學(xué)因素相互影響產(chǎn)生交互作用所致。

    沖刷腐蝕的影響因素眾多，包括材料的物理化學(xué)性質(zhì)、介質(zhì)特性、流體力學(xué)等，因此根據(jù)不同的腐蝕體系和具體情況，志盛威華周工總結(jié)有以下幾點(diǎn)影響因素：

1、流速，直接影響到?jīng)_刷腐蝕機(jī)理及其變化；

2、流態(tài)，流態(tài)包括層流和湍流，流體粘度、雜質(zhì)物性質(zhì)等；

3、溫度，流體溫度、基材溫度影響大；

4、固體顆粒，顆粒硬度越高，半徑越大，沖刷腐蝕越嚴(yán)重；顆粒濃度越大，沖刷腐蝕速率越大。

5、沖刷角度，剪切應(yīng)力通過(guò)削薄甚至移除鋼表面的氧化膜而增強(qiáng)沖刷腐蝕，而正應(yīng)力則是通過(guò)撞擊或損傷表面而產(chǎn)生孔洞。當(dāng)沖刷角小于45°時(shí)，剪切應(yīng)力為主；大于45°時(shí)，正應(yīng)力為主。

6、金屬表面狀態(tài)，表層鈍化膜、粗糙度等。

7、PH值，

8、壓力

    經(jīng)過(guò)多年實(shí)際應(yīng)用，志盛威華周工結(jié)合煙囪使用工況以及眾多項(xiàng)目改造方案，煙氣沖刷腐蝕在煙囪內(nèi)壁防腐保溫設(shè)計(jì)和施工中要十分重視。煙氣一般溫度在70℃到500℃，特殊工況會(huì)達(dá)到1000℃，煙氣流速一般在5米/秒以上，粉塵顆粒物料粒徑大小在0.3毫米以上，分成濃度在10%以上，相對(duì)濕度為3-10%，含有灰分及各種服飾成分，如SO2，HCL，NO2及鹽霧等，甚至有的煙氣中含有氫氟酸強(qiáng)腐蝕氣體存在，有酸堿腐蝕，低溫?zé)煔庖矔?huì)有冷凝水腐蝕。

    煙氣腐蝕伴隨沖刷腐蝕，根據(jù)不同煙囪流量，沖刷強(qiáng)度不同，腐蝕速率也大不相同，志盛威華根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，以及煙囪出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，推出1041煙氣防腐涂層，對(duì)沖刷腐蝕的8種影響因素，都對(duì)應(yīng)的得到了解決，同時(shí)耐冷凝水形成的腐蝕。

    志盛威華ZS-1041耐煙氣防腐涂料能耐沖刷，主要體現(xiàn)在1041產(chǎn)品的幾大特點(diǎn)：

1、 ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料長(zhǎng)效防腐

ZS-1041煙氣防腐涂料涂層中的超細(xì)微粉氧化物、碳化硅、石墨、氧化鈦、陶瓷微珠等無(wú)機(jī)抗腐蝕材料形成一個(gè)致密的界面過(guò)渡層，在共同的作用下有效的阻止了酸堿液對(duì)基體的侵襲。ZS-1041煙氣防腐涂料有好的耐蝕性，能同時(shí)耐酸耐堿等多種腐蝕，抗煙氣中H2S、氯離子、二氧化硫、三氧化硫、氯化氫高溫水汽等介質(zhì)腐蝕，防止冷凝水點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、化學(xué)腐蝕、電位腐蝕等。

2、 ZS-1041煙氣防腐涂料附著力好，線膨脹系數(shù)高

ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料與基材結(jié)合力強(qiáng)，本品以無(wú)機(jī)硅改性樹(shù)脂與高分子聚合物螯合成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物結(jié)構(gòu)（PIN），成膜致密，附著力好；涂料組合物中含有的金屬氧化物、納米材料和稀土氧化物超微粉體，幫助涂層形成一個(gè)致密的界面過(guò)渡層，使其綜合熱力學(xué)性質(zhì)與基體相匹配；涂層還有較高的抗撓曲性及熱膨脹抗變性，能抵抗鋼煙囪雖經(jīng)加固但仍不可避免的運(yùn)行中振動(dòng)。

3、 ZS-1041煙氣防腐涂料耐高溫

ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料的基料和填料均有耐高溫的無(wú)機(jī)物組成，長(zhǎng)期耐熱可以達(dá)到600℃，短時(shí)間溫度可以達(dá)到750℃。

4、 ZS-1041煙氣防腐涂料耐磨性光滑性

ZS-1041煙氣防腐涂料多種組分組成的陶瓷功能填料，使涂層表面呈現(xiàn)低的表面能和低的摩擦系數(shù)，可以使焦油與表面之間處于不潤(rùn)濕狀態(tài)，從而有效防止煙囪煙道黏性異物粘附上。ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料不同材質(zhì)的相互協(xié)同賦予了涂層良好的耐磨、光滑防腐性能，能抗住煙氣粉塵的高速?zèng)_擊和氣流沖刷。

5、 ZS-1041煙氣防腐涂料抗熱震性能好

煙氣溫度始終在變化，ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料涂層的抗熱震性能高，在煙氣溫度高低變化時(shí)，涂層不脫落，沒(méi)有裂紋產(chǎn)生，附著力好。

6、 ZS-1041煙氣防腐涂料涂料使用壽命長(zhǎng)

ZS-1041志盛威華煙氣防腐涂料涂層使用壽命長(zhǎng)，耐久性好，損壞的涂層可以方便地進(jìn)行修補(bǔ)，在制備、涂裝和形成涂層過(guò)程中對(duì)環(huán)境友好。

耐沖刷腐蝕，尤其耐煙氣沖刷腐蝕在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，腐蝕嚴(yán)重部位，需要增加涂層厚度來(lái)延緩腐蝕速度，定期檢修維護(hù)，及時(shí)修補(bǔ)，才能做到長(zhǎng)久安全防護(hù)。

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作者介紹

      周工     北京志盛威華化工有限公司涂料工程師

      主要涉及高溫防腐、高溫抗氧化、隔熱保溫等復(fù)雜工程問(wèn)題分析及解決預(yù)案，主要涉及防腐領(lǐng)域包括電力、燃?xì)?、海工、化工等行業(yè)設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)；在水泥回轉(zhuǎn)窯、設(shè)備及管道的隔熱保溫方案，有豐富經(jīng)驗(yàn)；堅(jiān)持以問(wèn)題為導(dǎo)向，對(duì)客戶遇到的“偏難怪”難點(diǎn)問(wèn)題，提供適合的技術(shù)解決方案。