含有无机酸大气环境下材料选择.ppt

谢谢 ! 8.3 含有无机酸大气环境下材料选择 8.3.1 概况 8.3.2 腐蚀原因分析 8.3.4 防腐效果 8.3.3 防腐材料选择依据 8.3.5 防腐结构设计与施工 某公司的砂酸选配厂配酸站的设备常年储存31%的盐酸与30%氢氟酸，同时还储存盐酸与氢氟酸按7﹕1比例配成的混酸溶液（土酸），以分配给个作业队在压裂施工井前酸化预处理使用。由于设备与金属、非金属的框架长期在酸气的空气中使用，使它们腐蚀很严重。虽然有防护措施，但是原防护耐腐蚀性不好，已过早老化失去作用。主要表现为金属结构和框架露出的金属表面腐蚀严重，锈蚀产物很厚，个别的结构出现断裂宇与变形，出现不安全的因素。混凝土结构与框架表面水泥的钙化层破坏严重，水泥便面出现中性与酸性化，表面粉化脱落。个别的地方以露出钢筋。原有的环氧玻璃钢防腐层表面脆化﹑老化﹑粉化﹑起层，失去防护作用。 8.3.1 概况 （1）金属表面的腐蚀 因为在生产过程中卸车与装车是敞开进行的，所以在工作过程中有较多的氯化氢与氟化氢气体的产生，污染了工作环境。当环境温度降低时，空气中的气体冷凝成液体时，便形成了盐酸与氢氟酸，因此它们对金属有较大的腐蚀。即使设备及框架在没有水分的纯氯化氢与氟化氢中，由于它们能牢固地附在金属表面上，当气体温度降低后，空气中的水分会在金属表面凝结导致盐酸与氢氟酸的形成。 另外，在大气中由于氯化氢与氟化氢气体的存在，常常会破坏金属表面保护膜的致密性，可以七到催化剂的作用，加速金属表面的腐蚀。 正是由于这些设备与金属框架长期在这些大气条件下使用，容易在金属表面形成水膜。水膜中总 8.3.2 腐蚀原因分析 含有溶解的酸，形成的电解液构成了对金属的电化学腐蚀。 金属在大气中或极薄的液膜中的腐蚀属于氧去极化腐蚀。生成的铁锈还会影响大气腐蚀的电极反应。Evans认为，金属的锈层处在湿润的条件下，当氧的通路被限制时，它可以作为氧化剂，即发生阴极去极化反应： 而当锈层干燥时，是透气的，具有磁性的，黑色的Fe3O4又被氧化成Fe2O3即: 可见，在干湿交替的条件下，带有锈层的金属表面能加速腐蚀的进行。 8.3.2 腐蚀原因分析 8.3.2 腐蚀原因分析 金属表面腐蚀 金属腐蚀纹理 氯盐对混凝土表面的腐蚀 混凝土钢筋的腐蚀 （2）混凝土的腐蚀 从现场混凝土的框架和装车的地坪腐蚀现象和程度看，其腐蚀原因为：混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水等配制而成的，在组合材料中，水泥中的Ca(OH)2是混凝土中最易受腐蚀的部分，在酸性物质腐蚀作用时产生水溶性的反应物，则凝结的水泥就从表面开始溶解，发生溶解性腐蚀，腐蚀时在凝结水泥内部产生大量几乎不能溶解的反应产物，使体积发生膨胀，混凝土内部产生应力，从而导致混凝土膨胀性腐蚀。 8.3.2 腐蚀原因分析 酸性气体侵入混凝土中，与水泥中游离的Ca(OH)2作用生成盐类，继而又能与水化铝酸钙作用生成水化盐类，使其体积比原化合物的体积大得多，引起混凝土的膨胀和破坏。另外，在混凝土中，由于水泥中的Ca(OH)2浓度的下降，使钢筋保护膜破坏，引起钢筋锈蚀。钢筋锈蚀后，体积膨胀，会从内部对混凝土保护层产生向外的破坏应力，使保护层鼓泡、脱落、粉化。 8.3.2 腐蚀原因分析 （3）原防腐层的破坏 原设备及钢结构的外表面均是采用环氧玻璃钢进行防腐的，但是从现场来看，玻璃钢大部分已经脆化、起层、局部脱落，起不到防腐作用，其主要原因是由于采用的玻璃钢防护层中环氧树脂含有醚键，漆膜经紫外线照射后易降解断链。所以该材料不能用在户外，防腐涂层易失去光泽、粉化、脆化。在使用的现场防护层的损坏证实了这一点。 另外，对于金属的支撑立柱、横梁等，现场采用做环氧玻璃钢的方法，由于施工条件的限制，表面棱角比较多，玻璃钢成形比较困难，表面有比较多的气孔，这也是导致金属腐蚀的主要原因之一。如现场防雨棚的立柱是采用环氧玻璃钢封闭的 8.3.2 腐蚀原因分析 （1）防腐涂层选择 原采用环氧系列涂料从分子结构上看，抗老化不好，使用寿命短。如何选择一种涂料既有环氧涂料的耐腐蚀性能又有较好的抗老化性能，这是首先要解决的问题。 通过对我国防腐涂料的筛选，采用了EPH型高耐候防腐专用涂料，该材料有如下特点 ： ① 漆膜坚韧，硬度抗老化性耐寒性抗裂性优于一般的氯磺化聚乙烯涂料。 ② 在一般化工大气中使用，比一般的常规涂料使用寿命长。 ③ 比一般氯磺化聚乙烯涂料耐蚀性提高了许多，解决了氯磺化聚乙烯涂料用在水系统溶胀的问题。 ④表面气孔率低，所以在潮湿环境下抗渗性