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腐蚀性化学品防护措施

腐蚀性化学品防护措施

腐蚀性化学品防护措施范文第1篇

关键词 输油管道;腐蚀与防护;涂层;保护

中图分类号U17 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)67-0141-02

在油品运输领域,管道运输节能环保高效的特点日益突显。但大多采用无缝钢管、螺旋焊缝钢管和直缝电阻焊钢管材质的输油管道,通过埋地或跨越时架空两种方式敷设,输油管道都会遭到所输油品和周围介质接触发生化学作用或电化学作用等而引起其表面腐蚀。这不仅缩短输油管道的使用寿命,还可能引发油品泄漏等污染环境事故,甚至会因腐蚀而使整条管线失效,笔者过很多管道已运行四十年之久,输油管道的长年运行,因管线腐蚀而引起的经济损失越来越大。研究管道腐蚀发生的原因,以及采取有效的防护措施,有十分重要的实际意义。

1 腐蚀类型

腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏蚀,腐蚀是一种化学过程,而且大多都是电化学过程。输油管道根据其腐蚀过程的不同特点,主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1.1 化学腐蚀

输油管道表面与所接触氧化剂直接发生纯化学作用而引起的破坏。过程中金属与氧化剂之间直接进行电子的传递,没有电流产生。例如,金属在空气中,表面上会生成相应的化合物。此外,在油品中的多重硫化物、有机酸及其氧气等对金属输油管道也会产生化学腐蚀。

1.2电化学腐蚀

输油管道电化学腐蚀是指金属管道和与其接触的可电解介质作用,金属表面形成原电池作用而引起的腐蚀。金属管道与含有水分的大气、土壤接触时,含水分的大气、土壤都会形成不同浓度的电解质溶液,金属本身由于含有杂质,由于铁元素和杂质元素的电位不同,会形成原电池反应,由下列三个环节组成:

1)在阳极,金属溶解,变成金属离子(FeFe2++2e)进入溶液中;

2)阳极电子流向阴极;

3)电子被溶液中能够吸收电子的阴极所接受。大多数情况下,在酸性介质中,H+与电子结合形成H2;在中性或碱性液中,O2在溶液中与电子结合生成OH-。

以上3个环节缺一不可,三者是相互联系的,如果停止其中一个环节,则整个腐蚀过程也就停止进行。

输油管道除受化学腐蚀和电化学腐蚀外,还不同程度的遭到杂散电流腐蚀、物理腐蚀和微生物腐蚀等,坚定输油管道腐蚀的因素主要为金属的本性与接触介质两个方面。在管线腐蚀总体表现为管道内腐蚀和外腐蚀,输油管道管道的腐蚀情况存在以下规律:

1)管线设计规格过大,液量小,流速慢,含水高,输送距离远的管线使用周期短,穿孔频繁;

2)集输管线的腐蚀多发生在管线底部;

3)我国管线大多没有进行内防腐,采取内防的管线腐蚀要轻微的多;

4)所输油品含水、含沙、O2、CO2、硫酸盐还原菌(SRB)、Cl-等越大,腐蚀越严重;

5)不同材质的管线腐蚀差异很大。因金属中含有的MnS、Ca、Si、Mn、S 等非金属夹杂物会严重影响金属的耐腐蚀性,无缝钢管一般比螺纹钢管抗腐蚀;

6)管线内流体越混乱,腐蚀越小;在管线下游层流趋势明显,管线腐蚀相对较严重。

2 对腐蚀的防护

根据管道腐蚀特点和规律,我们主要从以下方面进行管道防护。

2.1合理的防腐设计

在输油管道建设立项之初,对输油任务合理核算,输油任务和管线大小匹配,不因设计规格过大而引起的流量小,流速慢等使管线腐蚀加快;

2.2选用耐腐蚀材料

在管道建设时期,管道选材和防护措施尽可能充分考虑所输油品物性及管道敷设环境,如果其含杂质和腐蚀物较大,应针对性选用抗腐蚀性强管材的管道,可行的话最好进行管道内外防腐处理。

2.3阴极保护

牺牲阳极阴极保护技术:

1)牺牲阳极阴极保护法:用一种电位比输油管道金属更负的金属或合金与管道连接在一起,形成新的腐蚀电池,依靠电位比较负的金属腐蚀溶解所产生的电流来保护输油管道。该技术一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要维护。但也因驱动电位低,保护电流调节范围窄,保护范围小,保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更换等缺陷;

2)外加电流阴极保护法:是将外加的直流电源的负极与被保护管道相连,直流电源的正极接到另一辅助阳极,外加电流在管道和辅助阳极间形成较大的电位差,进而使被保护金属变成阴极,实施保护。其优点是保护电流可以调节,保护距离长,使用范围广,且可在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中应用。但一次性投资偏高,且运行成本高,需要专业维护管理等特点严重制约其使用。

2.4介质处理

1)消除腐蚀物:油品中对管道腐蚀造成很大威胁的物质有水、泥沙、氧、硫化物等,在油品输送前对这些物质进行充分分离,使油品中含有最少量的腐蚀物可以很大程度上对管道腐蚀进行防护;2)应用缓蚀剂:在所输油品中添加缓蚀剂是对输油管道防护的有效措施,采用缓蚀剂防护时,系统中凡是与介质接触的金属体均可受到保护,这是任何其他防腐蚀措施都不可比拟的。由于缓蚀剂种类多样,缓蚀机理各不相同,所输油品也有多样性与复杂性的特点,因此,缓浊剂保护的应用具有严格的选择性,一定要根据油品成分和主要腐蚀物的含量设计和选择缓蚀剂,以求得合适的品种,正确的工艺,恰当的用量,从而获得较好的防护效果。

2.5表面隔离处理

在管道表面覆盖一层保护膜,使管道表面同腐蚀介质密封隔绝,阻止管线与周围介质进行化学反应或电化学反应等,从而防止管道腐蚀。防腐保护层必须与金属有良好的粘结力,防水耐蚀,机械强度高,韧性好,电绝缘性能好,涂层完整无孔等特性。目前我国在建的长输管道防腐层材料主要为少量的煤焦油瓷漆涂层和熔结环氧粉末、三层聚乙烯、双层FBE等,液态聚氨酯防腐涂料(PU)、无机非金属防腐层等也开始应用,纳米改性材料涂层成为防腐涂层发展的新方向。

输油管道腐蚀的影响因素很多,必须针对危害多管齐下,才能可以取得良好的防护效果,我国现用管道多采用涂层和阴极保护相结合的方法对管道外腐蚀进行防护,内腐蚀的防护还不很全面,很多管道没有进行内部防护。现在我国管道运输飞速发展,管道运输行业对管道腐蚀及其防护进一步提高认识,在管道建设和运行过程中,一把管道腐蚀防护做好,更好的保障管道的长效经济运行。

参考文献

[1]廖思成,等.输油管道的腐蚀及防护研究.湖南农机,2010.

腐蚀性化学品防护措施范文第2篇

关键词:金属材料;防腐蚀;措施

Abstract: Because of the high mechanical strength and adapt to the needs of various working environment, metal materials are used in various fields of industry widely. But metal corrosion affects the normal use of the metal materials, the research on the corrosion protection of metal materials has practical significance. Based on this, from the perspective of knowledge of high school students, several types of metal corrosion and harm were analyzed, and some measures to prevent corrosion of metal materials were put forward.

Key words: Metal material; Anti-corrosion; Measures

TG174.4

一、金属材料腐蚀的危害性

金属材料在使用过程中会和暴露在空气中的物质发生化学反应,在表面形成一层致密的半导体膜,化学中称钝化膜。这种钝化膜在一定程度上能起到保护金属材料内层结构的作用,但其保护作用相对有限,当钝化膜被继续破坏后,周围的介质会和金属材料形成一个完整的电路,同时发生化学反应和电化学反应,加速金属材料的腐蚀速度。一旦金属材料发生腐蚀,会影响其机械强度、可塑性和韧性等,甚至会破坏金属材料的几何形状,导致金属零部件之间无法正常匹配工作,从而影响金属设备的使用年限,造成严重的资源浪费和经济损失。

二、金属材料腐蚀类型分析

金属材料腐蚀的种类较多,通常分为以下几种腐蚀类型:①小孔腐蚀,这类腐蚀会在金属表面形成坑道和点,进而破坏金属材料的内部结构,这种类型腐蚀产生的原因是介质中的活性阴离子和金属材料形成腐蚀电池,金属腐蚀沿着金属材料内部进行扩展;②缝隙腐蚀,在电解液中金属材料会成完整的电流回路,金属电极之间的溶液形成浓差电池,在局部发生金属腐蚀,该类型腐蚀常见于设备的连接处、缠绕处和垫圈等部位,从而影响设备的正常使用;③应力腐蚀,在金属焊接过程中,由于焊接工艺处理不当,会引发明显的残余应力,导致金属局部位置开裂,产生细小的裂缝,腐蚀介质沿着裂缝继续腐蚀金属材料内部;④晶间腐蚀,某些腐蚀介质会直接破坏金属材料晶粒结构,晶粒间的结合力大大下降,虽然金属材料的表面没有发生明显的异常,但其结构强度下降明显。

三、金属材料防腐蚀措施

1.电化学保护法

金属材料防腐蚀可采用电化学保护法,通过增加金属材料附加电极形成电池的两极结构,附加的电极和金属材料构成电池回路,在回路中施加直流电可对金属材料形成保护,这种方法适用于与水、土壤等接触的金属材料。再者是牺牲阳极法,使用还原性较强的金属和金属材料构成原电池,还原性金属发生氧化还原反应被逐渐消耗,而被保护的金属材料作为正极不会被腐蚀解析,可达到保护金属材料的目的。

2.金属材料改性处理和表面处理

在金属材料的制备过程中,在材料中添加一定量的合金元素,可有效改变金属材料的性质,增强金属材料的抗腐蚀性能。通过增加表面保护层对金属材料表面进行处理,可阻断金属材料和各种腐蚀介质直接发生化学反应,起到保护作用。在金属材料防腐蚀处理中,可进行表面磷化处理,把金属材料直接浸泡到磷化液中,通过电化学反应,金属材料表面形成一层致密难溶的化学转化膜,使金属表面具有较强的硬度、强度和弹性,能长时间抵抗介质的腐蚀。金属材料氧化处理也是常用的防腐蚀措施,通过高温加热在金属材料表面产生致密的氧化薄膜(称为发蓝处理),这种处理工艺在钢材防腐蚀中应用广泛,形成的四氧化三铁氧化膜具有较强耐氧化性和抗腐蚀性能,同时该方式不会对材料的精度产生直接影响,也适用于精密仪器的防腐蚀处理。非金属涂层处理是指在金属材料表面涂布一层抗腐蚀性能优良的塑料、陶瓷或油漆等物质,既增强金属材料的抗腐蚀性能,又能起到绝缘和美观的作用,常用于医疗用品和生活用品的抗腐蚀处理。另外,通过电镀、化学镀、喷镀的方式可在金属材料表层形成金属涂层,常采用铅、锡和锌等低熔点、抗氧化性能优良的金属作为涂层材料,也具备很好的抗腐蚀性能。

3.改善金属材料的使用环境

金属材料发生腐蚀的原因是其使用环境中存在腐蚀介质,因此可采用湿度控制和温度控制的方法,改善金属材料的使用环境,有效控制腐蚀介质的浓度,减缓金属材料发生表面和结构腐蚀的速率。再者,要加强对金属材料的养护,定期检测金属材料的腐蚀程度,针对出现的腐蚀点和腐蚀裂缝进行修补,避免腐蚀介质继续腐蚀金属材料内部结构,在工程中常采用除锈涂油漆的方式来避免暴露在介质环境中的金属材料继续腐蚀。

四、结语

金属材料是经济发展的支撑,在各个领域中发挥着重要作用。在应用金属材料时往往会面临着防腐蚀的难题,金属材料暴露在腐蚀介质环境中,会发生小孔腐蚀、裂缝腐蚀和应力腐蚀等多种结构性破坏,从而对金属材料的使用功能产生严重的影响。因此,要采用电化学保护法、材料改性、表面处理和改善使用环境等防腐蚀措施来增强金属材料的性能,优化金属材料的环境适应力,增加金属器件的使用寿命。

参考文献:

腐蚀性化学品防护措施范文第3篇

[关键词]化工设备;腐蚀;防护

中图分类号:TQ053.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0168-01

在循环的机械的腐蚀作用下,金属材料会受到一些腐蚀的情况,这是伴随着腐蚀现象产生的腐蚀活动。腐蚀不仅给金属及合金材料造成巨大损失,影响设备的使用寿命,而且使设备的检修周期缩短,增加辅助时间和维修费用。腐蚀还会使设备及管道的跑、冒、滴、漏机会增加,造成原料及成品的损失,从而影响产品质量,污染环境。因腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故造成的损失更大。因此,了解化工设备腐蚀的规律性,有助于正确选择结构材料,采取相应有效的防腐蚀措施。分析设备腐蚀原因并对其在运行过程中出现的问题做出了正确的判断,对提高化工设备的安全性、经济性有着重要的意义。

1 化工设备腐蚀的原因

1.1 腐蚀破坏的原因

(1)化工生产中存在着许多具有一定腐蚀性的介质,如酸、碱、盐、水、氧等,这是产生腐蚀的主要原因之一。

(2)操作中的超温、超压,设备管理不完善,思想不重视,也是产生腐蚀破坏的原因之一。

(3)设备结构设计不合理,选材不当,制造加工质量不高,焊接残余应力的存在,缺乏防腐措施或施工质量低劣等,都为腐蚀破坏提供了环境。

1.2 腐蚀破坏的内在因素

(1)不同的金属对于不同的介质具有不同的抗腐蚀能力。

(2)金属的晶粒越粗,腐蚀越快。反之,则越慢如不锈钢比铸铁的耐腐蚀性能高。

(3)零部件的表面越粗糙,越易腐蚀。表面有氧化膜则耐腐蚀。

(4)设备结构的形状突变处,如开口、缝隙或死角等位置,金属腐蚀较快。

1.3 腐蚀破坏的外在因素

(1)介质的种类、化学成分、浓度、pH值、杂质、水分和含氧景是造成腐蚀的外在原因。

(2)介质的温度越高,压力越高,腐蚀越快,因为腐蚀是一种化学反应,每升温10℃,腐蚀速度增加1~3倍。温度升高,扩散速度增大,同时电解液电阻下蚀降,所以使腐蚀电池的反应加快。

(3)介质流动速度愈快,愈易腐蚀,它会冲刷保护膜,产生旋涡、湍流、空泡,引起严重的冲击磨损和空泡腐蚀。

(4)零部件受外力或残余应力愈大,腐蚀越快。

2 化工设备防腐的方法

2.1 材料的合理选用

耐腐蚀材料包括金属材料和非金属材料。非金属材料多用作黑色金属的防腐措施。耐腐蚀金属材料的选择原则为:a)必须考虑介质的性质、温度和压力;b)必须考虑设备的类型与结构;c)必须考虑产品的要求; d)必须考虑材料的价格与生产厂家

2.2 设备结构的考虑

进行结构设计时应尽量设法使局部应力和热应力降低,避免存在高应力区。在设计焊接零件时应遵守等厚度或逐渐过渡原则。结构设计还应防止腐蚀介质的停滞、热负荷分配的不均匀、蒸汽的冷凝和腐蚀产物的积存。在安装时应注意设备的防震设施,以防止交变应力引起的腐蚀疲劳。

2.3 环境处理的方法

环境处理的方法就是使环境在不影响工艺的范围内变化从而降低腐蚀性。

2.3.1除去环境中腐蚀性物质的方法

(1).除去水分为防止室内大气的腐蚀,有效的方法是依靠大气的除湿使金属表面经常保持在露点以上,对装置内部的腐蚀、将水分控制在一定指标以下。比如在输送二氧化碳、硫化氢、氯化物等介质时,前置脱水装置。

(2).脱除溶解在水中的氧为防止中性水所引起的碳钢腐蚀,最有效的办法可采用机械脱气法或添加脱氧剂(如联氨、亚硫酸钠等)。

(3).脱除其他有害成分 在某些工艺炼制过程中,为避免产生腐蚀性的酸性气体,可前置脱盐装置等。

2.3.2 在环境中添加具有防腐蚀作用的成分方法

(1).添加防腐蚀剂 在腐蚀环境中少量添加缓蚀剂,在金属表面形成保护膜,能显著抑制金属腐蚀的速度取得一定防腐蚀效果。如加入铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐可在金属表面形成氧化膜,加入聚合磷酸盐、磷酸盐、锌盐、硫基苯并噻唑、苯并三唑可使金属表面形成沉淀保护膜。加入胺类表面活性剂可使金属表面形成吸附保护膜等。但是在使用这类缓蚀剂时,添加的浓度要求十分严格

(2).添加钝化剂 如不锈钢、钛合金等,对于盐酸、硫酸之类的非氧化性酸,耐腐蚀性差,可通过添加氧和铬酸、硝酸、Fe3+、Cu2+等少量氧化剂,可明显减少腐蚀。

(3).添加中和剂

通过添加中和剂的方法调整PH值、氢氧化钠、碳酸钠、氨等可有效地避免酸性腐蚀,但使用方法要妥当,以避免产生碱性脆化及其他材料劣化。

2.4 表面涂层的方法

2.4.1涂漆 在设备表面涂漆是最常见、直观的一种防腐蚀方法,目前使用的防腐漆料大多为油料涂漆。如邻苯二甲酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。为了能达到良好的防腐目的,除了对漆膜的漆刷能力、防锈能力、机械性质、漆膜的老化等有着严格要求外,还得对涂漆对象的材质、形状、表面状态、施工环境及使用条件等有着充分的了解。

2.4.2金属覆盖层

用耐腐蚀性好的金属覆盖结构材料表面。其一,在覆盖这层材料时一般采用塞焊及点焊衬里、带状衬里焊接(将覆盖金属切长方形焊接在母材上)、金属复合法(铸造、压延、爆炸复合、堆焊)。其二,用电位比母材低的金属覆盖表面,以其作为牺牲阳极,达到防腐效果。

2.6 电防腐蚀

电防腐蚀是对金属表面的局部腐蚀电池从外部通上直流防腐蚀电流,使局部电池内的腐蚀电流消失而成为防腐状态的方法,换言之,就是借助防腐电流使金属的电位下降到其稳定区域

2.7 稳定操作、科学管理

稳定的运行和科学的维护以及保养,也是切断腐蚀破坏的途径之一。

(l)操作要平稳,尽量减少压力、温度、流晕的波动,严格遵守工艺操作规程,不许超温、超压、超负荷运行。

(2)没备要定期进行大、中、小修,特别是压力容器要坚持执行“一、三、六”检修制。

(3)检修设备或大直径的管道,检修时要进入其内部,检查内表面状态和腐蚀情况。

(4)建立设备、管道的防腐蚀档案,积累设计、制造、施工安装等原始资料,收集设备的防腐蚀检查和检修记录。

总之,在实际操作中,需要我们从设计、操作、管理等方面,时时都要考虑到腐蚀的破坏。只有不断地在实践中总结经验,尤其是广泛采用防腐方面的新经验、新方法,加强对腐蚀的认识,才能逐步找到有效而又经济的防腐措施,保证化工生产的稳定和正常运行。

参考文献

[1] 张宝坤,蔡克霞,高小山.化工设备腐蚀破坏原因及预防.腐蚀与防护,2001.

腐蚀性化学品防护措施范文第4篇

关键词:金属结构 防腐蚀 三峡工程

三峡水利枢纽金属结构规模为世界之最,金属材料用量高达26万t,需防腐蚀的表面积为240万m2(不含地下厂房部分)。金属结构所处的环境介质及运行工况复杂,金属结构在使用过程中都会受到环境因素的作用(化学、电化学、微生物和磨擦等等)而发生腐蚀破坏,因环境条件的不同其破坏的程度也不相同。因此,根据三峡工程金属结构的环境条件和运行工况对金属材料腐蚀的研究,提出不同环境及工况下的金属结构的防腐蚀材料、涂装措施及工艺要求和阴极保护成套应用技术,从根本上解决深水固定或难于更换的金属结构的长期保护与局部腐蚀的问题,达到延长金属结构的使用寿命,确保结构及机械正常运行的目的。

长江委设计院为了作好三峡工程金属结构防腐蚀措施、涂装材料、施工工艺等方面的技术问题,进行了大量的调研、挂片观测、交流研讨及室内加速试验等全面的研究工作。

1 三峡金属结构环境腐蚀条件的研究

为了充分了解三峡金属结构所处的环境介质及自然环境条件。我们对三峡地区自然环境条件进行了大量的调查研究,掌握了三峡地区自然环境的科学数据。

1.1 水文气象条件

①降雨:三峡枢纽库区降水比较丰富,并且带有酸雨,年平均降雨量在1 100 mm,日降水强度较小,约在150 mm左右。

②气温和水温:三峡地区大多数平均气温在16~18℃,库区内在21~22℃范围内,且年际间变幅较少,历年最高气温42℃,历年最低气温-2℃,多年平均气温18℃。历年最高水温29.5℃,历年最低水温-1.4℃,多年平均水温17.9℃。

③风:年平均风速一般为1.0~1.5 m/s。

④雾:三峡地区是多雾地区,西部重庆68.9 d为最多,到峡谷为8.4 d为最小,到坝区则有所增加,宜昌为23.2 d。

⑤相对湿度和蒸发:三峡库区温度较大,年平均相对湿度为76.1%,最高达到80%,库区内多年平均水面蒸发量约在800~1000 mm。

1.2 水质情况

库区的水体PH值在6.8~9.1之间,溶解氧为8.0 mg/L,耗氧量在1.4~1.9 mg/L,硝酸盐含量大于氨氮和亚硝酸盐,水中有铁细菌及硫酸还原菌及附着生物。

1.3 含沙量

多年平均含沙量为1.19~1.69 kg/m3,最大含沙量为10.5 kg/m3。

经过环保的治理、长江上游干、支流的输沙量和含沙量都在减少。

2 三峡工程金属结构防腐蚀关键技术的专题研究

长江委设计院根据三峡工程金属结构的运行工况和所处的自然环境条件,为了延长其金属结构的使用寿命,增长维修周期,提高耐腐蚀性能,从1995年起对三峡金属结构所用的涂料配套体系、长效热喷金属体系及阴极保护等措施进行专题研究,并进行了大量现场挂片试验和室内加速试验。

2.1 防腐蚀材料的试验

为了模拟三峡工程的实际工况,在三峡地区建立了3个大气腐蚀试验站,分别位于秭归、三峡坝区八河口和宜昌市区;长江水环境腐蚀试验点2个,分别位于葛洲坝二号船闸上、下游人字门梁系内。针对三峡工程的具体情况组织了全国最有代表性的43家的优质产品共97种防腐蚀体系以及黑色金属材料10种及电化学保护方法1种,总计108种材料和防护体系,在上述5个试验点开展了三峡地区大气、长江水自然环境下材料的曝晒性能和水下耐蚀性能的试验。

试验材料中有:有机涂层(丙烯酸聚氨脂类、环氧类、醇酸类、氯化橡胶类、烯烃类、聚氨脂类及其它),无机涂层(醇溶性无机富锌、水性无机富锌),黑色金属(有A3、低合金钢、中强钢、高强钢)和金属涂层(喷锌、喷铝、喷锌铝合金、喷稀土铝)。

材料提供单位类属:国外厂商、国企、外企、集体、乡镇企业等。

通过试验,获得了材料的腐蚀数据近5000个,三峡地区大气、长江水的环境数据约400个。

室内加速腐蚀试验选用13家单位的防腐蚀体系共34个品种。种类分为:①水溶性无机富锌,②醇溶性无机富锌漆,③环氧富锌漆,④各种热喷金属涂层,⑤各种富锌漆加封闭涂层,⑥金属喷涂层加封闭涂层。

2.2 试验结果

(1)无机富锌涂层对钢铁的阴极保护性能明显优于环氧富锌涂层,但从结合强度上看,环氧富锌涂层优于无机富锌涂层。

(2)磷酸盐富锌涂层表现了优良的耐蚀性的结合性能。在硅酸盐富锌中,醇溶性无机富锌的保护效果更好。

(3)从涂层的耐老化性试验来看,丙烯酸聚氨酯和硅氧烷涂层有着优异的耐候性能和装饰性能,在2 000 h的紫外光老化试验中失光率较小。可保20年不失光、不粉化、不退色和不龟裂。

(4)研究并提出了适应环境保护要求的防腐蚀材料,如水性无机涂料和无溶剂的环氧涂料等等。

(5)从抗冲耐磨性能试验来看,加填料的无溶剂材料的抗冲耐磨性能较好,特别是加金刚砂的环氧树脂材料的耐磨性比一般其它填料的环氧树脂材料要好一些。

(6)热喷锌、锌铝合金有着良好的牺牲阳极保护作用,喷铝、AcAl、稀土铝层的表面能生成氧化膜可起到遮蔽作用,其腐蚀速率非常低。

在喷稀土铝、AcAl、ZnAl合金、Zn、Al等5种长效防护体系的热喷金属材料中,喷锌腐蚀速度最大,喷铝最小,喷锌铝合金的腐蚀速度与喷铝接近,喷稀土铝合金可提高涂层的耐蚀性能。

(7)热喷金属材料加上封闭涂料体系,其防护寿命预计可达20年以上。热喷金属加封闭涂料是最好的长效防腐蚀措施。封闭底层材料可选用渗透性强的各类清漆以及环氧硅氧烷等材料。

(8)阴极保护技术在三峡工程金属结构中应用的研究。对牺牲阳极法和外加电流法进行了仔细地研究与计算,确定了阳极材料、电流密度。保护面积及参比电极等有关技术参数。得出涂层加阴极保护可使金属结构的保护寿命达30年左右。对于牺牲阳极的阴极保护已在三峡临时船闸拦污栅中进行了实地试验,并取得了良好效果。

(9)为确保防腐蚀材料的质量,通过对各个涂料生产厂家调研及现场挂片试验,并进行综合比较,初步确定了6个三峡二期工程金属结构涂料的生产厂家。

(10)防腐蚀质量的好坏,主要决定于涂装施工的质量,为了确保防腐蚀的施工质量,对三峡金属结构涂装施工单位的资质、人员、设备等都有明确的规定。转贴于  3 三峡金属结构防腐蚀措施的技术要求

3.1 保护年限的要求

保护年限系指在确定的防腐蚀设计方案下应当达到的设计保护年限,是选定涂装材料及供货厂家,确定防腐涂装工艺及施工单位等需考虑的综合因素。

(1)对经常处于水下或干湿交替环境,且不易检修或检修对发电、泄洪、航运有较大影响者,其保护年限要求达到20年以上。

(2)对虽然经常处于水下或干湿交替环境,但比较易于检修且对发电、泄洪、航运无大影响者,其保护年限应达到10~15年。

(3)对于处于大气环境者,室外的保护年限要求达到20年以上,室内要求达到25年以上。

(4)对外观质量考虑到作风景旅游景点的需要,应能耐阳光、雨水等侵蚀,保色、保光性好,要求在5~8年内不褪色、不失光。

3.2 涂装材料的技术要求

(1)用于三峡工程的涂装材料,应选用经过工程实践证明其综合性能优良,且能与国际接轨的一流产品。

(2)使用的涂料质量,必须符合国家标准或国际相应涂料标准。

(3)涂料应配套使用。底、中、面漆宜选用同一厂家的产品。

(4)对采用金属热喷涂的金属成份、纯度、直径应符合国家的有关规范要求。

(5)承包者采用任何一种涂料都应具备下列资料并报监理工程师审查:

①产品说明书、产品批号、生产日期、合格证及检验资料。

②涂料工艺参数:包括闪点、比重;固体含量;表干、实干时间;涂覆间隔时间;理论涂覆率;规定温度下的粘度范围;规定稀释剂的稀释材料和稀释比例及对各种涂覆方法的适应性等。

③涂料主要机械性能指标及组成涂料的原料性能指标。

④涂料厂对表面予处理、涂装施工设备及环境的要求等。

3.3 涂装施工

(1)人员资质条件

①质检人员应具有国家有关部门颁发的资质证书。

②操作人员应经过培训,考试合格,持证上岗。操作人员的培训及考试必须在国家有关职能部门的管理下进行,并应有一定数量的国家有关部门颁发资质证书的操作人员。

③合格质检人员及考试合格的操作人员名单应报监理工程师确认备案,其数量应满足涂装施工的要求。

(2)表面预处理

①除涂层修补外,应采用喷射方法进行表面预处理。

②喷射处理所用的磨料必须清洁、干燥。金属磨料应符合GB6484~6487的规定,磨料料径应在0.5~1.5 mm范围内,磨料应不易碎裂,粉尘少,并符合环保条例的有关规定。矿物磨料粒径应在0.5~2.0 mm范围内,严禁使用河砂。

③喷射处理前必须仔细清除焊渣、飞溅附着物,磨平焊疤、毛刺等,并清洗基体金属表面可见的油脂及其他污物。

④喷射处理所用压缩空气,必须经过冷却装置及油水分离器处理,以保证压缩空气的干燥、无油,空气压力在0.4~0.6 MPa范围。

⑤喷射处理后的金属表面清洁度等级:对于涂料涂装应不低于GB8923中规定的Sa212级,对于热喷金属涂装应达到Sa3级,对与混凝土接触表面应达到Sa2级,手工和动力工具除锈只适用于涂层缺陷局部修理和无法进行喷射处理的部位,其表面清洁度等级应达到GB8923中规定的St3级。

⑥喷射处理后的表面粗糙度值:对于涂料涂装Ry应在40~70μm范围以内,对于热喷金属涂装Ry应在60~90μm范围以内。

⑦喷射除锈时,施工环境相对湿度应不大于85%,金属表面温度应不低于露点以上3℃,推荐采用封闭式车间进行涂装施工,以便有效地控制环境条件,确保质量。露天施工时,雨、雪、降露和高温天气不得进行涂装施工。

(3)涂装工艺

①承包人(分包人)应根据标书的规定,制定涂装施工工艺规程报监理工程师批准后,方能进行涂装施工。

②金属喷涂工艺可采用电弧喷涂或火焰喷涂,优先采用电弧喷涂,涂料喷涂应采用高压无气喷涂。

③金属表面喷射除锈经检查合格后,应尽快进行涂覆,其间隔时间可根据环境条件一般不超过4~8 h。各层涂料的涂装间隔时间,应在前一道漆膜达到表干后才能进行下一道涂料的涂装,具体间隔时间可按涂料生产厂的规定进行。金属热喷涂在尚有余温时,再进行封闭涂料的涂装。

3.4涂装检验

(1)涂料涂装

①承包人涂装前首先要对涂料性能进行抽检,还应对环境情况(温度、湿度、天气状况及工件表面温度)进行检测记录。

②承包人涂装前应对表面预处理的质量、清洁度、粗糙度等进行检查,合格后方能进行涂装。

③涂装过程中对每一道涂层均应进行湿膜厚度检测及湿膜的外观检查。

④涂装结束漆膜固化后,应进行干膜厚度的测定、附着性能检查、针孔检查等。

(2)热喷金属涂装

①涂装前首先要对金属成份、纯度、直径进行抽检;还应对环境情况(温度、湿度、天气状况及工件表面温度)进行检测记录。

②涂装前应对表面预处理的质量,清洁度、粗糙度等进行检查,合格后方能进行涂装。

③热喷金属后,应对金属涂层外观及厚度进行检查,对金属涂层的结合性能,耐蚀性及密度等应进行抽检。

④只有在进行金属涂层的检验并确认合格后,才能进行封闭涂料的涂装。

3.5 涂装监理

在涂装施工单位质检基础上,由监理工程师进行涂装施工全过程监理,涂装监理除监督质量外,还将监督涂装资金的使用情况,确保涂装费用全部用在涂装施工上。

4 涂装材料措施的选择

4.1 一期工程

主要是临时船闸系统,考虑临时船闸为临时设备,均采用涂料防腐,一般采取底中面三层的防腐蚀体系:结构件一般采用环氧富锌底漆或水性无机富锌,中间漆为环氧云铁,面漆为氯化橡胶,煤焦油环氧树脂聚酰胺等,拦污栅上并采用了牺牲阳极的阴极保护。机械设备的面漆采用可覆涂聚氨酯面漆,总厚度260~420μm。

4.2 二期工程

(1) 热喷金属和涂料联合防腐

结构件大部分采用热喷锌和热喷AC铝,及锌铝合金等长效防腐蚀材料,再加封闭材料。封闭底漆为环氧清漆,中间漆为环氧云铁,面漆为改性耐磨环氧或氯化橡胶,总厚度为300~340μm。

(2)涂料防腐

一般采用底漆为环氧富锌或无机富锌,中间漆为环氧云铁,面漆为改性耐磨环氧或可覆涂脂肪族丙烯酸聚氨脂或氯化橡胶总厚度为260~300μm,压力钢管底漆为无机富锌,面漆为厚浆型环氧沥青,总厚度不低于450μm,三期工程压力钢管的涂装材料为无溶剂的超强耐磨环氧漆,总厚度不低于800μm。

(3)埋件

埋件的外露表面大部分采用热喷锌加涂料联合防腐。

埋件的埋入表面(与混凝土结合面)采用涂刷无机改性水泥浆,厚度为300μm以上。

(4)金属镀层

闸门的连接轴、支铰轴、吊轴、活塞杆及其它机械轴等等一般都采用了镀铬处理,镀铬层一般分硬铬和乳白铬,其厚度各在40~50μm。有部分人字门液压启闭机活塞杆的表面镀黑色陶瓷。

电站的出线结构架和输电铁塔及闸门的紧固件采用热浸锌处理,结构件的热浸锌层一般在500 g/m2左右,紧固件的热浸锌层一般在400 g/m2左右。

(5)防腐蚀特殊材质

在许多特殊而重要的高流速部位为了避免锈蚀、气蚀及冲蚀等而采用了特殊的不锈钢复合材料。

具体各部件的应用的材料及配套措施详见招标文件的有关章节。

腐蚀性化学品防护措施范文第5篇

关键词:钢筋混凝土;腐蚀;机理;防腐措施

Abstract: in most of our country in the monsoon belt, in hot summer and more rain, cold in winter, this makes a lot of reinforced concrete structure erosion. Reinforced concrete disease performance: surface desertification, structure and the intensity of the loose decline. This article analyses the corrosion mechanism of reinforced concrete structure, based on study of reinforced concrete structures in the construction of the actual experience, put forward the measures of anti-corrosion of reinforced concrete structure, and I hope to building the anti-corrosion of reinforced concrete structures provide a theoretical support and work in practice guidance.

Keywords: reinforced concrete; Corrosion; Mechanism; Anticorrosion measures

中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:

前言

我国地处北半球季风带,夏季风从太平洋方向吹来炎热多雨,冬季风从西伯利亚吹来干燥寒冷,这样的气候条件对建筑物钢筋混凝土的结构造成侵蚀作用,表现为钢筋混凝土结构表面疏松、混凝土内部结构松散、钢筋混凝土结构结构强度下降等现象。导致钢筋混凝土结构的腐蚀原因有很多,在酸性、硫酸盐、氯盐等介质中,钢筋混凝土结构会出现物理和化学性质的下降。要治理钢筋混凝土结构的腐蚀,应从混凝土中钢筋腐蚀机理入手,找到钢筋混凝土结构防腐的具体措施,更好地为钢筋混凝土结构质量保证工作和建筑整体质量作出基础上的努力。

1钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的机理

钢筋混凝土结构中的经常出现的腐蚀有两种,即:化学腐蚀和电化学腐蚀,其成因是钢筋的不均质性和杂质等原因,在钢筋表面和内部发生腐蚀,降低钢筋和混凝土的附着度和钢筋的强度。化学腐蚀和电化学腐蚀可以单独出现,在一定条件下也可以共同出现,影响钢筋的性能。

1.1钢筋的电化学腐蚀

钢筋的电化学腐蚀分为两种:阴极反应和阳极反应,阴极反应是指在钢筋的负极处氧气和水接受电子生成具有腐蚀性的碱根离子,腐蚀钢筋混凝土结构。阳极反应是指在钢筋的阳极处铁原子分解为二价铁离子,降低钢筋的强度

1.2钢筋的化学腐蚀

钢筋在酸性环境下会置换出酸中的氢离子,释放氢气,使钢筋性质和强度降低,在建筑业将这一现象称为“氢脆”

1.3钢筋的综合性腐蚀

钢筋混凝土的介质中存在电位较高的氧化剂时电化学腐蚀和化学腐蚀会综合作用,对钢筋带来更大的腐蚀危害,不但在钢筋中引发交换电流导致腐蚀。而且加速腐蚀的扩散速度。

2钢筋混凝土结构中混凝土腐蚀的机理

2.1氯盐对混凝土的腐蚀

氯盐离子透过混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁,锈蚀的钢筋体积膨胀,挤压破坏混凝土,从而产生顺筋破坏。钢筋混凝土中氯盐的侵入有两种途径:一种是在钢筋混凝土拌合时为了改善混凝土的某些性质如工作性、早强性等作为外加剂时加入的。另一种是在钢筋混凝土硬化后,外界氯离子通过渗透作用从混凝土毛细孔中引入的。当混凝土有裂缝时,氯盐进入的量会增加。一般认为在混凝土拌合时加入的氯盐,其氯离子被C-S-H胶体吸附,对钢筋的腐蚀没有多大的影响。但渗透进入的氯离子到达表面时,尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境,但它降低钢筋作为阳极反应的活化能,使钢筋容易发生腐蚀。

2.2碳化作用对混凝土的腐蚀

混凝土空隙中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙的过程,我们称之为混凝土的碳化。钢筋混凝土中的氢氧化钙使混凝土保持碱性,有利于钢筋的钝化,但当碳化的锋面到达钢筋时,钢筋周围的碱性环境也就消失了。同时碳化使被C-S-H胶体吸附的氯离子成为自由活动的氯离子,使钢筋容易发生腐蚀。但在密实的钢筋混凝土中,碳化对钢筋混凝土也是有利的。

3钢筋混凝土结构腐蚀防治措施

3.1严格控制钢筋混凝土原材料的质量

首先,优先选用普通硅酸盐水泥,低碱水泥,使用高性能混凝土,控制水泥的质量,力争制止不合格产品进入施工现场。其次,采用合格的掺合料和低碱外加剂。优质Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的细度可达600m2/kg,颗粒外形呈圆形,与水泥掺合后形成良好的物理级配,从而可大大提高混凝土的密实性。最后,选用合格的功能材料,促进钢筋混凝土结构中氢氧化钙生成强度较高的水化硅酸钙和水化铝酸钙,不但降低了混凝土的碱度,大大改善混凝土内的孔结构和骨料界面结构,而且提高混凝土的强度和密实性,阻止空气和钢筋混凝土结构内部的接触。

3.2采用掺高性能的外加剂

磨细矿粉与粉煤灰一样,具有火山灰活性。磨细矿粉中的二氧化硅,Al2O3与水泥水化产物氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。另一方面,在氢氧化钙激发剂的作用下,矿粉中的Al2O3能与水泥中的石膏反应,生成水化硫铝酸钙。从而产生比较高的混凝土强度,同时降低了混凝土的碱度和提高了混凝土的密实性。但是大掺量的磨细矿粉可能使混凝土自收缩偏大,稍有不慎可能造成混凝土收缩裂缝。建议掺量30%~35%为宜,不宜超过50%。

3.3做好物理防护工作

钢筋混凝土浇注过程中加强振捣和养护保湿措施,减少混凝土空隙,减少氯离子,二氧化碳,氧气等进入的途径,同时要振捣均匀,使混凝土成为均匀物质,防止钢筋因处于不均匀的介质中发生局部腐蚀严重的情况。

3.4控制钢筋混凝土的水灰比

降低水灰比不但可以降低钢筋和水分的接触,并且可以减少混凝土孔隙率,使混凝土吸水率降低,从而降低氧气摄入量。

3.5涂覆防护层

在钢筋混凝土的浇筑和施工前对钢筋混凝土表面进行防腐层涂刷,或者在钢筋表面做一层涂层,这有利于防止有害液体从混凝土孔隙中深入与钢筋接触而产生腐蚀,还有利于钢筋混凝土表面防止碳化。

结束语

做好钢筋混凝土防腐工作对于建筑企业来说意义非常重要,只要能在认清钢筋混凝土腐蚀机理的基础上,做好钢筋混凝土中各项原材料的防腐施工,在设计、施工和后期养护中强化防腐意识就可以做好钢筋混凝土的防腐工作,对进一步提高建筑工程质量和确保有关各方面的利益作出基础型的贡献。

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