架空管道与储罐外防腐涂层-修改.doc

氟碳涂料在架空管道和储罐外防腐涂层中应用的可行性分析 一、介 绍 架空管道及储罐是石油工业中的重要组成部分，也是管道运输中的主要设施。建国以来，随着我国石油工业的发展，特别近几年，管道及储罐的建设速度是很快的。腐蚀与防护问题一直是关系到管道及储罐可靠性及使用寿命的关键因素，估计因管道外腐蚀造成的石油事故占总事故的42％。 我国管道及储罐的腐蚀与防护技术主要始于20世纪50年代，80年代以后用于管道及储罐的防腐层与阴极保护技术得到了较为广泛的应用。90年代以后，此两项技术逐步完善，走向成熟。 架空管道和储罐由于属于露天建筑物，因此架空管道和储罐防腐蚀涂层主要的性能要求是作为管道及储罐的防腐层应具备以下性能： 较好的耐大气老化性； 良好的耐化学腐蚀性； 良好的耐水性； 足够的抗冲击、抗弯曲、耐磨等机械性能； 与金属有良好的粘结性； 耐温性； 具有良好的易修复性。 目前国内较多应用的防腐涂层有聚氨酯、高氯化聚乙烯、氯化橡胶、热喷涂锌铝及其合金、氯磺化聚乙烯防腐涂层，据我们所知国内还没有氟碳涂料应用的报道，少量聚脲的成功应用。在国外，特别在日本，氟碳涂料的应用是已经有相当成熟的应用。我们首先来比较这些防腐涂层的性能。 表1 不同架空管线和储罐的外防腐涂层的性能比较 涂层 优 点 缺 点 使用温度(°C) 相对价格（元/kg） 聚 氨 酯 优良的耐化学介质性能；优良的机械性能；耐热性及电绝缘性能良好；耐候性好，特别是HDI；可在低温下（如0°C）良好成膜，装饰性好，漆膜饱满；可做成无溶液体涂料或粉末涂料；耐候性8年左右 储存性能较差，必须隔绝水 100 40-80 高氯化聚乙烯 优良的化学稳定性，耐酸、碱、盐、化学药剂、水、油；良好的耐温及耐候性；耐菌及耐火性能 阻止细菌等生长，阻燃；优异的机械性能，抗冲击，柔韧性好；施工性能好 施工方便、费用低、成膜厚、价格适中、维修方便。 漆膜较薄，需要多次涂装；金属的附着力稍差，多配套底漆；耐候性差。 80 ～10 氯化橡胶 化学稳定较性好，耐水、耐潮、耐磨。 不耐紫外线，容易释放HCl，黄变；不耐溶剂和氧化性酸，施工容易咬底；施工污染较大，工业国家已限制生产。 70 15-25 热喷涂锌铝及其合金 综合防腐性能好 基底预处理要求高，到Sa3.0；施工不便；原料金属要求纯度高（Zn99.99％，Al99.95％）；施工费用高；表面需要封闭层，如环氧或聚氨酯。 100 - 氯磺化聚乙烯 有明显的耐候性及耐离子辐射，抗氧化作用；优良的耐酸、碱、盐，耐水、油；良好的韧性和粘结性，耐磨、防霉。 固含量低，需要多次涂装；涂料存储期较短；传统溶剂型涂料，施工污染大。 100 ～14 氟碳涂料 超耐候性，耐候性大于20年；耐腐蚀和耐化学品性；耐污染性；优异的施工性能；高装饰性 150 100-150 聚脲涂料 不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂而不产生流淌现象；对水分、湿气不敏感，施工不受环境影响；100％固含量，环保；1次施工达到厚度要求；涂层致密、无接缝，耐化学腐蚀；附着力好；耐击穿电压高，与阴极保护配套性好；伸长率可达300％，耐候性与普通聚氨酯涂料相当。 无法获得较薄的涂层（一般大于1mm），原料需要进口，单价较高，单位面积原料成本较高；需要专业喷涂设备 120 -60 从以上的比较来看，综合性能较为优越的涂料是聚氨酯、高氯化聚乙烯、热喷涂金属层、氟碳涂料和聚脲涂料。国内较多应用的是高氯化聚乙烯和热喷涂金属层，比较的典型的工程例子就是90年代在华北油田的储罐上的大规模应用。而在这几种涂料性能中，最优异的无疑是国内在架空管道和储罐外防腐涂层中还未大规模应用的氟碳涂料和聚脲涂料。 二、氟碳涂料简介 氟碳树脂是以含氟烯烃，如四氟乙烯（TFE）、三氟氯乙烯（CTFE）、偏二氟乙烯（VDF）氟乙烯（VF）等为基本单体进行均聚或共聚，或以此为基础与其他单体进行共聚以及侧链含有氟碳化学键的单体自聚或共聚而得到的分子结构中含有较多C-F化学键的一类树脂。 氟碳涂料是以氟碳树脂为主成膜物，辅以各种改性树脂、颜料、填料，经分散、研磨、调色等加工而成的涂料。 1. 氟碳涂料的分类 从1938年美国合成聚四氟乙烯树脂至今，已有60多年历史，美国、日本等国已开发出不同品牌和不同用途的数百种氟碳涂料。氟碳涂料按形态的不同可分为水分散型，溶剂分散型，蒸发溶液型，可交联固化溶液型，粉末涂料等；按其功能可分为防腐型，耐温型， 装饰型，不粘型和低磨擦型等；按组成涂料树脂的不同又可分为聚氟乙烯涂料（PVF）， 聚偏二氟乙烯（PVDF）涂料，聚三氟氯乙烯（PCTFE）涂料，聚四氟乙烯（PTFE）涂料，聚全氟丙烯（FEP）涂料，乙烯/ 四氟乙烯共聚物（ETFE）涂料，乙烯/