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煉油廠循環(huán)水塔的鋼結(jié)構(gòu)防腐與涂裝
摘 要:分析了煉油廠循環(huán)水塔的腐蝕原因,分別選擇PF-01鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料、聚酰胺環(huán)氧涂料和環(huán)氧玻璃鋼,作為砼結(jié)構(gòu)循環(huán)水塔長期受水噴淋的砼結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)以及長期浸水的砼結(jié)構(gòu)的防腐涂層。討論了循環(huán)水塔的防腐施工工藝和質(zhì)量保證措施。按此方案施工的循環(huán)水塔,經(jīng)過7年的使用后,鋼結(jié)構(gòu)防腐效果良好。
關鍵詞:防腐,防腐工程,防腐處理,防腐涂料,鋼結(jié)構(gòu)防腐
1 前言
煉油廠供水系統(tǒng)中混凝土結(jié)構(gòu)的循環(huán)水塔(俗稱涼水塔)是生產(chǎn)過程中的冷換設備冷卻介質(zhì),也是石油煉制工程中不可缺少的一個工藝過程。涼水塔中無論其結(jié)構(gòu)是恒流干濕式、逆流式,還是其他的結(jié)構(gòu)形式,一般都是由鋼結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)等材料組成。它們長期在高濕度條件和受水的沖擊下工作,而且石油化工大氣與水氣結(jié)合產(chǎn)生的有害物質(zhì),對混凝土構(gòu)筑物及鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與破壞很嚴重,所以必須采用鋼結(jié)構(gòu)防腐隔離層。鋼結(jié)構(gòu)防腐隔離層的好與壞直接影響循環(huán)水塔的使用壽命。同時,鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層選擇不合理,金屬表面處理級別低,就會縮短涼水塔的使用壽命。本文分析了涼水塔腐蝕的原因,就其鋼結(jié)構(gòu)防腐材料選擇、防腐施工工藝進行了討論,為涼水塔的防腐實踐提供借鑒。
2 循環(huán)水塔腐蝕原因分析
2. 1 循環(huán)水塔砼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因
(1) 在潮濕的工業(yè)大氣中,酸性介質(zhì)與水泥中游離的鋁酸三鈣、氫氧化鈣的水化物反應,生成可溶性鹽。該鹽隨著腐蝕性介質(zhì)的不斷侵蝕以及水分的不斷流失而被帶走,造成構(gòu)件破壞。
(2) 下雨時,空氣中的CO2與水作用生成H2CO3,H2CO3吸附在混凝土的孔隙中,與混凝土中的CaCO3進一步作用,生成易溶于水的Ca(HCO3)2,從而將混凝土中的有用組分逐漸溶出并帶走。溶走的Ca(HCO3)2又由固相的CaCO3補充,使混凝土逐漸被破壞。
(3) 存在于水中的鈉、鈣、鎂的硫酸鹽與含有水合石灰、水合鋁酸的混凝土進行化學反應,分別生成硫酸鈣和硫鋁酸鈣。反應后體積膨脹,導致混凝土的破壞。
2. 2 循環(huán)水塔鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因
金屬結(jié)構(gòu)腐蝕是由電化學作用引起的[4]。在高濕度與水氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)表面,易發(fā)生干濕交替循環(huán)。當其表面存在銹蝕層時(涂層氣孔率高時相當于銹蝕層),銹蝕層就起到水和氧的儲槽的作用。Evans認為,當大氣腐蝕的銹蝕層處在潤濕條件下,則可以作為強的氧化劑。由銹層內(nèi)Evans模型可以看出,陽極反應發(fā)生在金屬/Fe3O4界面上,陰極反應發(fā)生在Fe3O4/FeO(OH)界面上,即銹層內(nèi)發(fā)生了Fe
3+ →Fe2+的還原反應,說明銹層參與了陰極過程。由于天氣變化,金屬表面溫度、濕度隨之變化,這樣在化學、電化學作用下,金煉油廠循環(huán)水塔的防腐與涂裝屬表面將加速腐蝕。(未完待續(xù))
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