防腐工程培训资料28页.docx

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防腐工程培训资料28页

防腐工程培训资料

一、防腐工程概述

化工企业设备、管道与建筑物防腐蚀是一项极其重要的工作，是保证化工企业生产正常连续的重要环节。

据发达工业国家统计，腐蚀损失约占国民经济总产值的35%。

为此，开发研究防腐蚀技术，掌握腐蚀理论，用来指导实践，减少设备、工艺管道腐蚀损失，延长厂房使用寿命，越来越显得重要。

防腐蚀技术是随着科学技术进步与化工生产需求而发展起来的一门实用技术。

随着钢铁等金属结构材料大量应用，现代工业化工介质的多样化，通过大量的实践经验和对腐蚀的认识，对解决腐蚀的要求也越来越紧迫、对防腐技术也提出了更高要求。

反过来也促进了防腐技术的发展，与此同时也带动了新型防腐蚀材料的研制和开发。

防腐研究领域涉及到多门学科，在自然科学分类中，将腐蚀与防护划归到化学学科中，实际防腐技术种类繁多，所用材料十分广泛，从矿物到高分子材料，从钢铁到合金和有色金属材料，同很多学科有密切的联系，涉及上千种有机和无机化合物；各种耐腐蚀性能优良的合金材料、有色金属材料和新型非金属耐腐蚀结构材料的不断问世，目前人们已发现的百万种化合物中，聚四氟乙烯是最稳定的高分子化合物，是人类已知材料中最耐腐蚀的，超过有色金属和合金材料，有“塑料之王”的美称，但其加工困难、价格昂贵使应用受到很大限制，目前仅在密封、流体输送设备等领域。

在腐蚀理论研究方面，仅研究金属腐蚀理论已经不够，高分子材料、复合材料、混凝土等非金属结构材料腐蚀老化的研究也十分迫切。

我们可以把防腐蚀技术看成是与很多学科有密切联系的一门边缘学科。

二、目前防腐工程存在的主要问题

在石油、化工、冶金、机械等工业工程项目中，每年都有数百亿元现场防腐蚀施工工程，主要项目有涂覆、喷镀、玻璃钢、耐酸瓷板和耐酸花岗岩衬里以及塑料衬里和橡胶衬里等。

目前的现状和主要存在的问题主要是工程质量低劣，设备寿命短促，建筑结构防腐达不到预期效果。

主要原因表现在几个方面：

1、投资费用低、防腐等级不够。

任意修改防腐蚀设计和标准，使得本来有十年使用寿命的结构和设备，使用几年就损坏；检修或维修不及时，也不彻底不专业。

2、防腐设计和选材不当。

由于各种材料耐腐蚀性能有明显差异，必须根据腐蚀介质和使用条件选择防腐蚀方法，否则可能造成防腐蚀失败。

如钢设备内衬里玻璃钢防腐，绝不能根据合成树脂耐热温度确定设备最高使用温度，而是应根据衬里层内与玻璃钢粘结强度确定，否则使用后短期内衬里就会开裂。

花岗岩耐酸性能良好，但用来做软化水处理池衬里会使水中阳离子超标，若采用玻璃钢衬里，不仅可降低费用，且可以保证软化水生产质量。

3、施工质量未按施工规范要求严格控制，配比不准确；或者受季节（冬季）、环境（温度湿度）影响，施工质量低劣。

4、设备、结构基层处理不好，造成防腐工程出现质量问题。

比如设备、钢结构喷砂除锈不好造成防腐涂料粘结不好，耐酸地坪清理不干净大面积空鼓，玻璃钢应基层不干燥而大面积空鼓等质量问题。

5、细部做法质量成型不好或遍数不够，造成防腐隐患。

三、化工装置常见的腐蚀介质

1、水的腐蚀

目前化工生产过程中，水的腐蚀主要有三个方面。

第一，污水池混凝土的腐蚀；第二，锅炉、水冷器工艺水、蒸汽，脱盐水的阴阳离子；第三，循环冷却水腐蚀、结垢的影响。

这类氯离子、稀酸对水池、管线的腐蚀最为常见。

2、酸、碱、盐固体、粉尘、液体的腐蚀

过去厂房建筑物、构筑物出现较为严重的腐蚀，主要集中在硝铵、硝酸、尿素厂房，硫氰化钠、氯化钠、酸、碱固体或液体储槽地坪、基础及地下构筑物上。

由于硝铵、尿素粉尘飞扬，盐潮解，渗入建筑物和混凝土内结晶膨胀，使得地坪基础、皮带栈桥、散装仓库、楼板、主梁的混凝土疏松剥落。

3、化工有害气体的腐蚀

废热锅炉蒸汽、高温蒸汽氯离子、湿氯气、无机酸、二氧化碳等气体对设备、管道、钢结构的腐蚀。

四、耐腐蚀材料介绍

化工防腐蚀一般分为金属材料和非金属材料。

金属材料有：

贵金属、稀有金属、有色金属；低合金钢、铁素体合金、马氏体合金、奥氏体合金；黑色金属。

主要用于结构设备和衬里设备。

非金属材料有：

有机材料、复合材料、无机材料。

主要用于衬里保护、胶凝层、涂覆层和耐腐蚀涂料。

常用的有机材料有：

合成橡胶、天然橡胶和天然树脂。

复合材料有：

合成树脂、天然树脂。

无机材料有：

硫胶凝材料、硅质材料、陶瓷玻璃、岩石、石墨材料。

五、防腐蚀方法与材料的选择

在不同的工业厂矿，不同的装置环境，对防腐蚀的要求与认识是有很大差异的。

有的要求有数十年寿命，有的则由于找不到合适的材料而按小时计算。

防腐蚀所用方法多种多样，所用材料从天然石材到合成材料、到贵金属，千变万化。

现代工业对防腐蚀的要求越来越高，同时也为防腐蚀技术不断提供着各种新型材料。

金属腐蚀纯理论研究可能使初学者感到枯燥无味，但是形形色色的防护方法，千差万别的耐腐蚀材料和施工工艺，却使每一个防腐蚀工作者都感到知识贫乏，需不断地充实。

过去曾大力推广的方法与材料则不断被新的技术代替或改进。

要确保一个设计方案的先进、可靠、科学及经济合理，就需要全面掌握新的知识。

一个工程技术人员对防腐蚀工程，不仅应当掌握腐蚀理论、防护方法、材料性能、施工工艺，还应当了解生产工艺、设备结构、使用条件等一系列施工知识。

防腐蚀工程不同于一般传统材料的施工，具有以下三个特点。

（1）防腐蚀工程造价较高，每平方米造价上百元甚至数千元。

例如在强腐蚀介质中采用复合衬里保护，衬里厚度较大，层数较多，工程造价较高，一些价格昂贵的合成材料或有色金属材料如聚四氟乙烯衬里，其工程造价每平米高达数千元。

设计时必须考虑到这一特点，做到合理选材，要根据各个因素拿出既可靠又经济的方案二

（2）防腐蚀工程使用的材料品种繁多，每种材料都有不同的特性，不可能有一种万能的材料来解决所有的腐蚀问题，必须了解各种材料的特性才能合理选材。

但仅了解材料特点还不够，还必须了解施工工艺，同一种材料，不同的施工方法其效果和应用范围有很大差异。

如玻璃钢整体设备与衬里设备使用温度就不同，因衬里设备存在温度应力问题。

同一种合成树脂做涂层保护和衬里保护时效果就不伺，涂层保护因微孔难以消除只应用在腐蚀不强烈的场合，而用于衬里时，就可承受较强烈的腐蚀条件与环境。

（3）防腐蚀工程多为手工施工，其质量不仅取决于施工人员的技术素质与责任心，还同设计有关，设计者要考虑手工施工的特点，设备防腐表面必须能用手触及到，同时有便于施工。

六、防腐蚀工程施工范例

1、某化工厂1#、2#酸洗槽进行防腐处理

工作项目为旧衬里拆除、腐蚀损坏部位挖补焊接、表面喷砂处理、贴衬7厚玻璃钢、底部衬胶泥层、衬瓷砖和槽顶玻璃钢保护等项工作。

为使玻璃钢衬里层溶决U挥发完全，贴衬过程进行四次热风处理。

为防止衬砖层在边缘产生内应力变形，采取将砖加工成圆角的办法衬砌。

（1）施工工艺简述

①表面处理。

用喷砂法清除表面锈层，要求表面呈灰色金属色泽。

无锈痕、锈迹，无油脂和污物。

②涂环氧底漆二层。

用44环氧配制。

配方如下：

E44环氧（6101）100份

邻苯二甲酸二丁醋15份

丙酮20

胺固化剂7-8

填料适量

涂底漆两遍且固化后，进行缺陷修复。

③抹腻子。

涂底漆后用腻子补缺陷处。

对焊缝及凸凹不平处用腻子抹成过度圆弧，以防衬玻璃钢在缺陷部位产生气泡。

腻子配方如下：

E44环氧100份，

邻苯二甲酸二丁醋8-10

丙酮2-5

胺固化剂7-8

填料150

④衬底层玻璃布。

0.2无捻中碱平纹无蜡布衬两层，用浸布法操作。

将布在胶液中柔浸后贴在设备表面，排除气泡及皱纹，使每次玻璃布每平方米可见气泡少于2个或全部消除，达到了化工部施工规范中的要求，然后经热风干燥处理。

衬玻璃布所用胶液配方如下：

E44环氧1'00份

邻苯二甲酸二丁酯15

丙酮20-25

胺固化剂7-8

填料适量

⑤贴玻璃布至要求厚度。

底层玻璃布热风固化后，贴衬酚醛改性环氧玻璃钢，采用0.4无捻中碱无蜡平纹衬,最外层为0.2厚布贴两层。

：

工艺同前，配方如下：

E44环氧70份

2130酚醛30

邻苯二甲酸二丁酯15

丙酮20-25

胺固化剂5-8

填料适量

每贴衬3层一4层固化后用热风处理一次，以使胶液挥发完全，全部贴衬后再进行一次热风处理。

⑥抹胶泥层。

按要求底部抹成斜度千分之五胶泥层。

厚自80逐渐减至40,胶泥用酚醛改性环氧。

配方如下：

E44环氧70

2130酚醛30

邻苯二甲酸二丁酯5-8

丙酮5

胺固化剂5-6

填料（石墨粉）150

胶泥层固化后开始衬砖。

⑦槽底衬砖。

槽底立衬耐酸瓷砖一层，厚113，与四壁交角处的砖，加工出圆弧。

胶泥用酚醛改性环氧，以提高耐热性能。

要求胶缝饱满，宽2-3，无气孔和凸凹不平处，底部全部衬完进行四、壁衬砖。

⑧四壁衬砖。

按图纸要求的斜度衬四壁。

采用放线保持平整和要求的斜度，砖背面与壁之间用灌胶泥的办法使之密实无孔隙。

砖与壁间胶缝宽20左右。

在四壁交接处的砖，加工出直径约20圆弧，防止应力变形。

其他要求同前。

⑨法兰部位砖层与槽之间用玻璃钢包覆，宽0.5m，厚4-5，使砖层与槽体形成一体。

⑩热处理。

全部完工后进行最终热处理，使衬里层完全固化，仍采用热风吹送的办法处理12h。

2、某200m3浓硝酸贮池结构设计与施工方案

方案：

花岗岩石板拼池耐酸水泥与耐酸砖铺地复合保护。

要求使用寿命：

20年以上。

1．防腐方案

（1）混凝土结构部分（略）

（2）防腐蚀工程对混凝土基体要求

①能承受槽体和贮酸后的重量，严防下沉，导致衬里开裂事故发生。

②基础需做防水层（一般用沥青油毡、阳离子乳化沥青衬玻璃布等方法）。

③水泥砂浆层应平整、无裂纹和其他缺陷。

④砼槽施工后应养护，表面水分含量应小于5％，若使用20环氧底层，水分含量可提高至8％—10％，待底层固化完全后即可进行防腐蚀施工。

（3）防腐蚀衬里结构

防腐蚀衬里结构采用底部铺衬耐酸砖、四壁涂覆耐酸砂浆、外拼花岗岩石板的复合结构，具有双层防渗作用，使池体具有较长的寿命。

池体中部设有隔墙，以备铺上盖花岗岩板。

其结构特点如下：

①整体性强，利用花岗岩石材强度高、可加工的特点，采用石板错缝拼接结构，由于胶结缝少，使整体性增强，适合贮存腐蚀性强的酸液。

国内已有成熟的经验。

②复合保护，使胶缝有足够的厚度，以减少介质渗透作用。

本结构底部采用衬耐酸砖65一层、四壁灌水玻璃砂浆的复合保护层，使设备有足够的抗渗性，以保证20年以上寿命。

③维修简便，即使使用若干年后局部发生渗漏，可进行局部检修，只要基础无下沉等现象，就不至严重损坏，可经修复后使用。

（4）节点设计

①底与壁结构。

采用镶缝结构

②四壁花岗岩石板错缝结构

③底部花岗岩板错缝结构。

边缘底与壁粘结结构底部错缝或镶槽粘结结构

④壁与壁转角部位可用镶槽结构，或采用整体结构

⑤隔墙采用耐酸砖砌筑，上部镶花岗岩托板，下部设排酸孔

（5）原材料要求

①花岗岩石板：

要求耐酸度大于98％，无裂纹、

暗纹，无孔洞等缺陷，石质均匀，加工尺寸按图纸要

求。

②水玻璃：

密度1．42，模数2.7±0.5。

③氟硅酸钠：

工业一级品，使用时应通过100目

筛孔。

④耐酸填料：

耐酸度＞95％，水分含量＜1％，可

选69#耐酸灰或辉绿岩粉。

⑤水玻璃应改性，以减少渗透性。

⑥环氧树脂：

E44型。

⑦固化剂：

采用20带水湿面施工固化剂。

⑧耐酸砖：

尺寸230X113X65。

⑨环氧树脂稀释剂采用工业乙醇，含量95％左右。

（6）施工要求

①环氧底层：

采用20固化环氧胶液涂底层，作用为减少水泥养护时间，水泥砂浆层在水分含量较高时即可进行防腐蚀施工，施工按常规进行（2道）。

②底层衬砖板2层（230X113X65标准耐酸砖）并衬至四周高度为500左右。

作用是加强底部防渗，延长设备寿命。

底部不做耐酸混凝土层，因大面积施工易产生裂缝，而以耐酸砖层代替。

衬里要求按国家有关的施工规范进行。

砖与底之间胶泥厚度不少于10，不得有气孔等缺陷。

③花岗岩板拼接时要求缝宽不超过10，加工按图纸槽体实际尺寸进行，每种规格拼板应留有余量，底部与耐酸砖衬里层胶泥厚20，应在底部与花岗岩表面分别涂胶泥，然后就位，接缝处可用稀胶泥灌缝，拼接时应有吊车工具，具体施工可同施工方协商，采用人工搬运，在施工方保证质量前提下也可采用。

④拼接四壁时应分层进行，每粘结一层后，就进行水玻璃耐酸混凝土灌注并捣实。

⑤全部完工后用30％盐酸或40％硫酸进行酸化处理，共2道，以增加耐水性能。

⑥池盖采用花岗岩板，槽体酸化后即将盖铺好，水玻璃胶泥密封，池盖设500X500人孔两个。

⑦整个施工过程中严防接触水分。

⑧施工温度以20℃～30℃为宜，当气温低于15℃时，应设供暖措施。

2.施工方案

（1）原料准备

按图纸要求备料，所用原材料应存放在仓库中，不得露天存放，施工现场环境清洁，存放原料场所不得有水分等，以防影响施工质量。

易燃品应专人保管，耐酸砖应清洗经晾干后待用。

（2）现场要求

施工温度应符合要求，现场不得有污物，环境应清洁有序，准备好照明设施、脚手架及吊装设备，安全有专人负责，避免发生人身事故。

（3）施工前的准备

①原材料有化验单，合格的方允许使用。

②砼槽水分含量应在要求范围。

·

③工具设备应备齐全，主要工具有灰刀、毛刷等涂底漆用工具和衬砖板工具，混料用胶泥搅拌机。

④照明应使用安全防爆灯，以防涂环氧漆时发生事故。

⑤检查砼表面，缺陷部位应修复，徐环氧漆前应用钢丝刷清除表面浮灰等物。

（4）涂环氧底层

涂刷道数以2道为宜，如砂浆含水达到10％，则涂刷3道。

1胶液配制

E44环氧100（重量份数）

乙醇50

20固化剂20-30

每次配制量：

，10用完，若温度超过30℃应减少配制量。

②涂刷。

按常规进行，先上部，后底部，每涂一道常温固化12h，涂完最后一道应固化24h，固化后再进行下一道施工。

（5）衬底部耐酸砖，用230113标准砖，厚度65，衬一层。

①涂水玻璃胶浆，为使表面充分浸润，应在衬砖前涂水玻璃胶浆一层，配方如下：

水玻璃100（重量份数）

氟硅酸钠15

耐酸填料60-80（不含固化剂）

②衬耐酸砖，砖经过清洗并烘干后（或晾干），表面涂胶泥，胶泥配方如下：

水玻璃100（重量份数）

耐酸填料240-250（填料中加6％氟硅酸钠混匀）

要求胶泥厚度：

底部10，砖与砖胶缝厚2-3。

砖表面及侧面涂胶泥后按顺序逐行衬砌。

行与行之间错缝排列，胶泥饱满无气孔，表面平整。

衬砌质量应符合国家标准—工业设备与管道防腐蚀施工验收规范。

（6）衬底部花岗岩板

①预组对。

每排花岗岩石板先组对排列，当缝隙符合要求时方可进行下道工序，四周首层石材系与壁镶缝连接，更要组对好，使凹槽呈直线，误差符合图纸要求，若发现

凹槽尺寸不符，则需现场加工调整，以确保镶缝施工顺利进行。

②现场清理。

预组对后应清除粘结部位的污物或碎石，特别是临时加工修理石材的碎石粉末等。

③涂胶泥。

每块石材尺寸1000X500，面积0.5m2，应在石板底面和池体粘结部位涂胶泥，花岗岩石材应用稀胶泥打底（配方同前），再厚涂水玻璃胶泥，衬板材

时应与池底厚涂胶泥同步进行。

灌缝部位只刷底层不涂胶泥，待粘好后灌缝，从板材涂胶泥到粘好，应在20左右。

板与板之间均按预组对位置先涂底部胶泥，胶缝处灌稀胶泥。

若采用凹槽镶缝粘结结构，则需全面涂胶泥、按预组装时位置准确就位，可借助于杠杆或机械进行。

胶泥耗用量每平方米计30-35，胶泥采用改性水玻璃胶泥，配方如下（每块板0.5m2，涂胶泥约7-8，基体涂7-8）：

I稀胶液（灌缝用）

水玻璃100

吠喃单体5

氟硅酸钠15

填料80-90（不含固化剂）

配料时用人工或机械搅拌，每次配水玻璃3，胶泥9-10，应按每块用量配制，可用两套装置每次配制总量14-16不宜过量，否则剩余胶泥固化而浪费。

粘缝部位，错缝结构用稀胶泥灌满，并用小刮刀不断搅动使气泡逸出。

镶缝部位胶泥要饱满，要挤出多余胶泥，缝宽10士2，挤出的多余胶泥要用灰刀刮去。

（7）衬四壁花岗岩板

①底部全部铺好后，衬四壁花岗岩板，先从一侧两端将板镶入底板凹槽中，涂胶泥方法相同，但板与壁之间不涂胶泥而采取灌缝。

②粘结时由两端向中部粘结顺序组对，碰头部位若尺寸有误差需现场加工。

组对完毕，自一端向另一端逐块粘结，使板与板之间、板与底之间胶缝饱满，挤出的胶泥及时除去，当四周全部粘完第一圈后，养护48h,背部灌水玻璃砂浆，配方如下：

水玻璃100氟硅酸钠15

呋喃单体2-3填料100-120

③每次灌300高，分3次灌浆操作，应在振动条件下排除气泡。

④每层板材与壁之间灌浆用水玻璃稀胶泥计4.6t，四壁共3层（高3m），总用量计13.8t，水玻璃约6t。

⑤按顺序全部将三层花岗岩板材粘于四壁，总高3m,

⑥砌筑中间隔墙。

隔墙作用是设置顶盖支承，因而不考虑局部渗透问题，只要求耐蚀、牢固。

中间隔墙用标准耐酸砖衬砌，上部镶花岗岩石板，下部设排酸孔。

可按图纸施工。

⑦全部完工后，再养护72h，然后酸化。

⑧酸化处理，用30％盐酸或40％硫酸涂刷全部胶缝，每8h涂1次，共涂3次。

⑨封盖，将花岗岩板依次吊装，用水玻璃胶泥封缝。

）

（8）质量检查

主要进行中间检查，使每道工序符合工艺要求，灰缝饱满无气孔、空洞，无漏涂，每进行一道工序要有施工记录、质量检查报告，发现问题及时返工或处理，一旦胶泥固化，就难以消除缺陷。