CN103753911A - 一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法，所述防护层包括底漆层、中间漆层和面漆层，所述底漆层由环氧树脂与固化剂按体积比3:2混合制成，所述中间漆层由聚酰胺环氧漆与固化剂按体积比3:1混合制成，所述面漆层由聚氨酯面漆与固化剂按体积比6:1混合制成；所述底漆层、中间漆层和面漆层中均混有0.1-0.3%的偶联剂和10-20%的填料；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或异丙基三异硬脂酰基钛酸醋，所述填料为钛白粉、刚玉粉、硅灰石粉、碳黑粉、石英粉之一种或几种。本发明可以解决海洋泵浦防腐涂层污染环境，进一步提高海洋泵浦的工作效率。

Description

一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法

技术领域

本发明涉及介质输送泵领域，尤其涉及一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法。 

背景技术

海洋泵浦除受海水强烈的电化学腐蚀外，还受海洋生物附着的污损和腐蚀。海水中有大量微生物，有些微生物容易在钢铁表面附着，形成生物膜。生物膜是一个微生物群落结构，包含有好氧和厌氧细菌，随着浸水时间的增加，在金属特别是在钢结构表面，生物膜会由以好氧微生物为主体逐渐变成以厌氧微生物为主体。许多海洋生物和微生物都吸附于海洋泵浦或其它直接与海水接触的金属结构表面，并生长和繁殖。特别是在温暖的海域和春夏两季，这些有害生物迅速生长繁殖，污损特别严重。这些海洋生物能破坏金属表面防腐蚀保护层（如漆膜脱落），加速金属结构的局部腐蚀。而有些附着海生物本身就对金属有腐蚀作用，这些腐蚀同样降低海洋泵浦的使用寿命。 

人们曾使用一种抗菌油漆来解决该问题，这种油漆可有效杀死金属结构表面的任何附着物。但科学家们发现该油漆的一种主要成分三丁基锡会使生物发生性别变化，而且还可能沿着生物链影响到其他生物，这些防污漆虽然能防止生物附着，但毒素渗入海水，从而严重影响海洋生态平衡。因此许多发达国家近年纷纷通过法律手段，限制或禁止有毒防污涂料的生产与使用。 

泵的过流部件与海水直接接触，海水中微生物会附着在泵的内流道，不但会污损腐蚀流道表面，造成水流阻力增大，而且会造成流道过流面积的减少，从而对泵的性能发生变化，工况点会产生偏移，影响泵的正常工作，因此迫切需要一种具备既耐腐蚀又环保的防护层的海洋泵浦。 

发明内容

为了解决海洋泵浦防腐涂层污染环境，进一步提高海洋泵浦的工作效率，本发明提出一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法，本发明所要解决的技术问题可通过如下技术方案实现： 

一种海洋泵浦的腐蚀防护层，包括底漆层、中间漆层和面漆层，所述底漆层由环氧树脂

与固化剂按体积比3:2混合制成，所述中间漆层由聚酰胺环氧漆与固化剂按体积比3:1混合制成，所述面漆层由聚氨酯面漆与固化剂按体积比6:1混合制成；所述底漆层、中间漆层和面漆层中均混有0.1-0.3%的偶联剂和10-20%的填料；所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或异丙基三异硬脂酰基钛酸醋，所述填料为钛白粉、刚玉粉、硅灰石粉、碳黑粉、石英粉之一种或几种。

所述底漆层的成分还可以包括酚醛树脂，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。 

所述腐蚀防护层的厚度为265-295um。 

本发明还提供一种在海洋泵浦上喷涂上述腐蚀防护层的方法，主要包括以下步骤： 

   （1）对于海洋泵浦不需喷涂的部位采用冷裱膜进行遮盖保护，以防止喷涂过程中被污染；

   （2）清洗：使用酸性或碱性清洗剂对待喷涂部位进行清洗处理，以去除附着于基材表面

的油脂杂质；

   （3）喷砂：对待喷涂部位表面进行喷砂除锈，用以清除基材表面的氧化皮、铁锈皮及其

他杂质，同时加大零件表面粗糙度，以增强所述腐蚀防护层的附着力；

   （4）喷涂底漆层：在喷涂环境温度为10-20℃的条件下，将所述底漆层通过喷枪均匀喷

涂于待喷涂部位，喷涂厚度为55-65um，喷涂完毕后干燥6-8h；

   （5）喷涂中间漆层：待底漆干燥后，在与喷涂所述底漆层相同的喷涂环境温度下再将所

述中间漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为145-155um，喷涂完毕后干燥8-12h；

   （6）喷涂面漆层：待所述中间漆层干燥后，在与喷涂底漆相同的喷涂环境温度下再将所

述面漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为65-75um，喷涂完毕后干燥5-6天。

为了加大所述腐蚀防护层的附着力，还可以把所述海洋泵浦的部件边角打磨圆滑，倒角R>2mm。 

本发明通过提供一种海洋泵浦的腐蚀防护层及其喷涂方法，来改善海洋泵浦防腐涂层污染环境的问题，本发明的腐蚀防护层经试验证明不会与海生物产生反应，不易受海生物影响，也没有影响海生物的毒素释放，而且防腐能力很强；同时经涂装本发明的腐蚀防护层后，海洋泵浦流道的光洁度提高，使传输阻力减小，增大了流量，使海洋泵浦的工作效率大大提高，大大降低了使用能耗，降低了使用成本。 

附图说明

图1为本发明实施例海洋泵浦的泵体喷涂部位示意图； 

图2为本发明实施例海洋泵浦的叶轮喷涂部位示意图；

图3为本发明实施例海洋泵浦的泵盖喷涂部位示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

所述腐蚀防护层的成分及重量配比如下： 

底漆层：E12型环氧树脂45%，酚醛固化剂30%，酚醛树脂10%，乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂0.2%，碳化硅（余量）；

中间漆层：聚酰胺环氧漆60%，酚醛固化剂20%，乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂0.2%，硅灰石粉（余量）；

面漆层：聚氨酯面漆72%，酚醛固化剂12%，乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂0.2%，硅灰石粉和石英粉（余量）。

本发明的腐蚀防护层主要用于喷涂于海洋泵浦的过流部位，所以要将防护层涂料覆盖于与海水直接接触的部件表面。 

图1是海洋泵浦的泵体喷涂部位示意图，在其内部的过流部位1和与泵盖的连接部位2喷涂本发明的腐蚀防护层涂料。图2是海洋泵浦的叶轮喷涂部位示意图，由于叶轮全面接触海水，因此在其内外全面喷涂本发明的腐蚀防护层涂料。图3是海洋泵浦的泵盖喷涂部位示意图，在其过流部位1喷涂本发明的腐蚀防护层涂料。 

喷涂步骤如下： 

   （1）对于海洋泵浦不需喷涂的部位采用冷裱膜进行遮盖保护，以防止喷涂过程中被污染；

   （2）清洗：使用酸性或碱性清洗剂对待喷涂部位进行清洗处理，以去除附着于基材表面

的油脂杂质；为加大防护层的附着力，还可以把泵的部件边角打磨圆滑，倒角R>2mm；

   （3）喷砂：对待喷涂部位表面进行喷砂除锈，用以清除基材表面的氧化皮、铁锈皮及其

他杂质，同时加大零件表面粗糙度，以增强所述腐蚀防护层的附着力；

   （4）喷涂底漆层：在喷涂环境温度为10-20℃的条件下，将所述底漆层通过喷枪均匀喷

涂于待喷涂部位，喷涂厚度为55-65um，喷涂完毕后干燥6-8h；

   （5）喷涂中间漆层：待底漆干燥后，在与喷涂所述底漆层相同的喷涂环境温度下再将所

述中间漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为145-155um，喷涂完毕后干燥8-12h；

   （6）喷涂面漆层：待所述中间漆层干燥后，在与喷涂底漆相同的喷涂环境温度下再将所

述面漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为65-75um，喷涂完毕后干燥5-6天。

对部件的配合部位的腐蚀防护层进行机械加工，以达到配合尺寸的要求。本发明的防护层与金属材料结合力强且可进行车、刨、磨、钻等各种机械加工。 

本发明海洋泵浦腐蚀防护层有良好的方海洋生物附着腐蚀的能力。采用本发明的腐蚀防护层的金属片试样在威海和三亚海水环境下进行曝露腐蚀试验，具体试验方法和实验结果如下： 

（1）试验方法

     试验按照GB/T5776-B6《金属材料在表面海水中常规暴露腐蚀试验方法》要求，用塑料隔套绝缘，将试样固定在试样框架上，分别在威海和三亚的国家野外科学观测站进行自然水环境曝露腐蚀试验。试验结果按GB/T1766-95《色漆和清漆涂层老化的评级方法》规定之要求，对试样单项腐蚀破坏缺陷进行评级，其中以0级为无变化，5级为严重腐蚀等级。

（2）试验结果 

在威海和三亚海水环境下的曝露腐蚀试验结果见下表。

  

经2年试验，在海水全浸区，试样表面无明显变化。在潮差和飞溅区，试样的迎光面出现轻微轻微失光和粉化；在全浸和潮差区试样表面均有水生物附着，但附着的水生物易去除，将试样表面水生物去除后，涂层仍然完好，水生物读涂层无明显影响。

此外，经涂层湿附着力检验：在3.5%NaCl，90℃盐水中浸泡15天，评级达到1级（按照SY/T 0315-2005标准附录G-涂层的附着力测定，1级：涂层明显地不能被撬剥下来）。本发明的防护层具有良好的防各种介质腐蚀的能力。用于海水环境，较以往裸泵寿命提高3～5倍以上。 

经涂装防护层后，海洋泵浦流道的光洁度提高，使传输阻力减小，增加了流量。如一款流量为75升/秒，扬程为22米，转速为1550转/分的单级单吸离心泵上喷涂该防护层后，泵的工作效率由76.45%提升为86.87%，使海洋泵浦的工作效率大大提高，大大降低了泵的使用能耗，降低了使用成本。由于流道表面的光滑程度明显提高，喷涂后的部件表面如搪瓷般光滑，不但使流体通过时的阻力减小，减少了产生紊流的可能性，而且降低了海生物的附着量和附着牢固性。 

以上是本发明的较佳实施方式，但本发明的保护范围不限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，未经创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应以权利要求所限定的保护范围为准。 

Claims (5)

1.一种海洋泵浦的腐蚀防护层，包括底漆层、中间漆层和面漆层，其特征在于：所述底漆层由环氧树脂与固化剂按体积比3:2混合制成，所述中间漆层由聚酰胺环氧漆与固化剂按体积比3:1混合制成，所述面漆层由聚氨酯面漆与固化剂按体积比6:1混合制成；

所述底漆层、中间漆层和面漆层中均混有0.1-0.3%的偶联剂和10-20%的填料；

所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或异丙基三异硬脂酰基钛酸醋，所述填料为钛白粉、

刚玉粉、硅灰石粉、碳黑粉、石英粉之一种或几种。

2.如权利要求1所述的一种海洋泵浦的腐蚀防护层，其特征在于：所述底漆层的成分还包括酚醛树脂。

3.如权利要求1所述的一种海洋泵浦的腐蚀防护层，其特征在于：所述腐蚀防护层的厚度为265-295um。

4.一种喷涂权利要求1至3任一项所述的一种海洋泵浦的腐蚀防护层的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）对于海洋泵浦不需喷涂的部位采用冷裱膜进行遮盖保护，以防止喷涂过程中被污染；

2）清洗：使用酸性或碱性清洗剂对待喷涂部位进行清洗处理，以去除附着于基材表面

的油脂杂质；

3）喷砂：对待喷涂部位表面进行喷砂除锈，用以清除基材表面的氧化皮、铁锈皮及其

他杂质，同时加大零件表面粗糙度，以增强所述腐蚀防护层的附着力；

4）喷涂底漆层：在喷涂环境温度为10-20℃的条件下，将所述底漆层通过喷枪均匀喷

涂于待喷涂部位，喷涂厚度为55-65um，喷涂完毕后干燥6-8h；

5）喷涂中间漆层：待底漆干燥后，在与喷涂所述底漆层相同的喷涂环境温度下再将所述中间漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为145-155um，喷涂完毕后干燥8-12h；

6）喷涂面漆层：待所述中间漆层干燥后，在与喷涂底漆相同的喷涂环境温度下再将所述面漆层通过喷枪均匀喷涂于待喷涂部位，喷涂厚度为65-75um，喷涂完毕后干燥5-6天。

5.如权利要求4所述的一种喷涂权利要求1至3任一项所述的一种海洋泵浦的腐蚀防护层的方法，其特征在于：还可以把所述海洋泵浦的部件边角打磨圆滑，倒角R>2mm。