CN104069995B - 一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，也适用于熔硫新建工程设备内表面防腐，属于腐蚀与防护技术领域，其包括如下步骤：(1)基体表面处理：首先对熔硫系统的快速熔硫槽、储槽等设备的基体表面进行清理，并机械打磨除锈至St3级或喷砂除锈至Sa3级标准，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；(2)底漆过渡：在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆；(3)防腐隔离：待底漆完全固化以后，再分批次刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片至相应厚度；(4)面漆封闭：待玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭。通过本发明所述防护方法进行处理，将被硫磺熔化过程中腐蚀的设备修补完好，延长了其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于腐蚀与防护技术领域，涉及一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法。
背景技术
腐蚀科学是一门新兴的边缘学科，腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或者电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。据发达国家不完全统计，每年由于腐蚀造成的直接损失约占国民总值的1～4％，由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失更是无法计算。以美国为例，美国每年因腐蚀要多耗费3.4％的能量，1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2％。腐蚀消耗了大量的资源和能源，为减轻因腐蚀造成的经济损失，各界对这门学科的重视程度以及对相关技术的需求正呈现不断上升的趋势。
腐蚀问题不但妨碍新技术、新工艺的发展，还大大的制约着系统装置的连续性生产。例如，硫磺在熔化过程中使用的系统设备就是一个鲜明的例子，因为硫磺常温为斜方硫，95.6℃以下晶形稳定，熔点112.8℃，密度2.07g/cm3。当温度升高到95.6℃以后，斜方硫变为单斜硫，熔点129.25℃，密度1.995g/cm3。当继续升温时才能变为硫体，达150℃时变为粘度小流动性好的流体，如果因防腐效果不好导致设备泄漏或发生设备事故出现紧急停机时，那么用于加热的蒸汽从高温降到常温会产生部分蒸汽冷凝水，这时吸附在设备气、液界面的三氧化硫会与蒸汽冷凝水发生反应，生成稀硫酸，产出腐蚀物，对设备造成腐蚀。因此，在这样高温和强腐蚀的环境条件下，防腐材料的选择及质量又难以保证，且在生产过程中机械搅拌使物料旋转形成涡流，加之固态硫磺体内含有一定量的杂质，借助于蒸汽加热熔化后，体内杂质自然脱离出来，在搅拌装置不断旋转的作用下，该杂质形成成固体颗粒甚至慢慢结交成鹅卵石，对槽体内表面产生很强的冲刷磨蚀，最终导致腐蚀穿孔泄漏停机。
目前，对硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防腐方式是：对于硫熔系统设备中的加热盘管通常是采用水玻璃渗渍石棉绳缠裹，能够取得较好的防腐效果，但采用水玻璃渗渍石棉绳缠裹的方式传热效果不好，容易导致加热温度不够，使得硫磺熔化效果不好；对于罐壁通常是采用粘贴玻璃钢防腐方式，但是玻璃钢固化以后具有硬脆性，在搅拌桨不断旋转和鹅卵石不断冲刷摩擦的情况下，容易导致玻璃破损甚至会将整个防腐层带起，从而导致腐蚀穿孔泄漏停机，如果不及时采取有效措施进行补救，将会从一个小隐患扩展到大瘫痪，最后导致熔硫系统设备的报废。
因此，如何及时而有效的对硫磺在熔化过程中被腐蚀的系统设备进行修补，延长熔硫系统设备的使用寿命，节约硫酸生产前系统所需的设备投入成本，是目前硫化工生产技术领域亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，以克提高熔硫系统设备在使用过程中的使用寿命。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统中的快速熔硫槽、储槽的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；
(2)底漆过渡：在如步骤(1)所述处理好的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆；
(3)防腐隔离：待底漆完全固化以后，再分批次刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片至规定厚度；
(4)面漆封闭：待如步骤(3)所述的玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭。
所述步骤(1)中的基体表面处理分为机械打磨除锈和喷砂除锈，其中机械打磨除锈应达到St3级标准，就是设备钢结构表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层，除锈应比St2级更为彻底，底材的显露部分的表面应有金属光泽；喷砂除锈应达到Sa3级标准，就是要彻底除净金属表面的油脂、氧化皮、锈蚀产物等杂质物，用压缩空气吹净粉尘，表面无任何可见残留物，呈现均匀的金属本色，且粗糙度Rz≥50um。
所述步骤(1)中采用的清洗剂为三氯乙烯、丙酮、天那水、开油水、白电油和甲苯中的一种或者几种。
所述步骤(2)中底漆过渡为在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆两遍，其中第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍使用稀释剂的比例。
所述步骤(2)中改性环氧有机硅耐热底漆的耐温大于180℃。
所述步骤(3)中每次所刮磷片的厚度不超过2mm。
所述步骤(4)中面漆封闭为两遍，且面漆与底漆使用不同比例的稀释剂；因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，但是必须根据要求适量添加。
所述步骤(4)中改性环氧有机硅耐热面漆的耐温大于180℃。
本发明的有益效果是：
采用本发明所述的方法对腐蚀后的熔硫系统进行防护，具有如下显著效果：
(1)本发明通过对硫磺在熔化过程中被腐蚀设备部位进行清理，然后用碱进行清洗，将渗入到基体内的酸性物质彻底地清洗干净，有效的避免了硫磺熔化使用设备存在的安全隐患；
(2)本发明通过采用改性环氧有机硅耐热底漆过渡，由于环氧树脂粘接力好，为下道工序做铺垫，且环氧类的树脂借助于碱性固化剂固化，不会对底材发生腐蚀，对底材具有较好的保护效果；
(3)本发明通过针对不同的腐蚀缺陷，采用不同的修补方法，有效的将腐蚀缺陷修补完整，这种修补方法方便快捷，既节约修补时间，又降低检修成本；
(4)本发明通过采用改性环氧有机硅耐热面漆封闭，能够有效阻止了腐蚀介质的渗入，让钢基体不会受到腐蚀，另外通过改性，可大大的改变了它自身的耐腐蚀性能，同时也提高了机械强度和耐高温的功能。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一：
一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统的快速熔硫槽、储槽等设备的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；所述基体表面处理可分为机械打磨除锈和喷砂除锈，具体根据设计要求选择，除锈要求达到的级别和标准，机械打磨除锈应达到St2级标准，就是设备钢结构表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物；
(2)底漆过渡：在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆，涂刷二遍，第一遍底漆和第二遍底漆所加稀释剂比例不一样，可按1：9比例调配，具体根据现场情况调整，且第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍；所述底漆必须是改性环氧有机硅耐热底漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(3)防腐隔离，待底漆完全固化以后，按照工艺要求刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片厚度为1mm；
(4)面漆封闭：待玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭，涂刷二遍，面漆与底漆使用稀释剂的比例是不一样的，因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，可按6：4比例调配，但是必须根据要求适量添加。所述面漆必须是改性环氧有机硅耐热面漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(5)质量验收：质量验收重在过程验收，必须是每道工序验收合格后方可进入下道工序，每道漆膜的厚度必须要求在控制范围内，最终总防腐层厚度必须达到设计厚度要求，外观：面层应顺介质流向涂刷，表面应平滑无痕，颜色一致，无针孔、气泡、流坠、粉化和破损等现象为合格；
(6)交付使用：根据所选择的材料性质跟踪固化效果，达到固化养护时间以后才能使用。
实施例二：
一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统的快速熔硫槽、储槽等设备的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；基体表面处理可分为机械打磨除锈和喷砂除锈，具体根据设计要求选择，除锈要求达到的级别和标准，机械打磨除锈应达到St3级标准，就是设备钢结构表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层，除锈应比St2级更为彻底，底材的显露部分的表面应有金属光泽；
(2)底漆过渡：在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆，涂刷二遍，第一遍底漆和第二遍底漆所加稀释剂比例不一样，可按2：8比例调配，具体根据现场情况调整，且第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍。所述底漆必须是改性环氧有机硅耐热底漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(3)防腐隔离：待底漆完全固化以后，按照工艺要求刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片厚度为2mm；
(4)面漆封闭：待玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭，涂刷二遍，面漆与底漆使用稀释剂的比例是不一样的，因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，可按7：3比例调配，但是必须根据要求适量添加。所述面漆必须是改性环氧有机硅耐热面漆，且耐温要求必须大于180℃以上：
(5)质量验收：质量验收重在过程验收，必须是每道工序验收合格后方可进入下道工序，每道漆膜的厚度必须要求在控制范围内，最终总防腐层厚度必须达到设计厚度要求，外观：面层应顺介质流向涂刷，表面应平滑无痕，颜色一致，无针孔、气泡、流坠、粉化和破损等现象为合格；
(6)交付使用：根据所选择的材料性质跟踪固化效果，达到固化养护时间以后才能使用。
实施例三：
一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统的快速熔硫槽、储槽等设备的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；所述基体表面处理可分为机械打磨除锈和喷砂除锈，具体根据设计要求选择，除锈要求达到的级别和标准，喷砂除锈应达到Sa2级标准，就是设备钢结构表面完全除去金属表面中的油脂、氧化皮、锈蚀产物等一切杂质，用压缩空气吹净粉尘。残存的锈斑、氧化皮等引起轻微变色的面积在任何(100*100)mm2的面积上得超过5％；
(2)底漆过渡：在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆，涂刷二遍，第一遍底漆和第二遍底漆所加稀释剂比例不一样，可按3：7比例调配，具体根据现场情况调整，且第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍。所述底漆必须是改性环氧有机硅耐热底漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
3)防腐隔离，待底漆完全固化以后，按照工艺要求分批次刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片厚度至3mm；
4)面漆封闭：待玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭，涂刷二遍，面漆与底漆使用稀释剂的比例是不一样的，因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，可按8：2比例调配，但是必须根据要求适量添加。所述面漆必须是改性环氧有机硅耐热面漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(5)质量验收：质量验收重在过程验收，必须是每道工序验收合格后方可进入下道工序，每道漆膜的厚度必须要求在控制范围内，最终总防腐层厚度必须达到设计厚度要求，外观：面层应顺介质流向涂刷，表面应平滑无痕，颜色一致，无针孔、气泡、流坠、粉化和破损等现象为合格；
(6)交付使用：根据所选择的材料性质跟踪固化效果，达到固化养护时间以后才能使用。
实施例四：
一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统的快速熔硫槽、储槽等设备的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；所述基体表面处理可分为机械打磨除锈和喷砂除锈，具体根据设计要求选择，除锈要求达到的级别和标准，喷砂除锈应达到Sa3级标准，就是设备钢结构表面彻底除净金属表面的油脂、氧化皮、锈蚀产物等杂质物，用压缩空气吹净粉尘，表面无任何可见残留物，呈现均匀的金属本色，且粗糙度Rz≥50um；
(2)底漆过渡：在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆，涂刷二遍，第一遍底漆和第二遍底漆所加稀释剂比例不一样，可按4：6比例调配，具体根据现场情况调整，且第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍。所述底漆必须是改性环氧有机硅耐热底漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(3)防腐隔离：待底漆完全固化以后，按照工艺要求分批次刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片厚度至4mm；
(4)面漆封闭：待玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭，涂刷二遍，面漆与底漆使用稀释剂的比例是不一样的，因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，可按9:1比例调配，但是必须根据要求适量添加。所述面漆必须是改性环氧有机硅耐热面漆，且耐温要求必须大于180℃以上；
(5)质量验收：质量验收重在过程验收，必须是每道工序验收合格后方可进入下道工序，每道漆膜的厚度必须要求在控制范围内，最终总防腐层厚度必须达到设计厚度要求，外观：面层应顺介质流向涂刷，表面应平滑无痕，颜色一致，无针孔、气泡、流坠、粉化和破损等现象为合格；
(6)交付使用：根据所选择的材料性质跟踪固化效果，达到固化养护时间以后才能使用。
通过上述实施例可以看出，本发明通过对硫磺在熔化过程中系统设备被腐蚀部位首先进行清理，然后用清洗剂清洗之后，再用碱进行清洗，能够彻底地其清洗干净，有效的避免了熔硫系统设备存在的安全隐患；通过针对不同的腐蚀缺陷，采用不同的修补方法，有效的将腐蚀缺陷修补完整；在采用涂刷改性环氧有机硅耐热底漆过渡，是因为环氧树脂粘接力好，为下道工序做铺垫，且环氧类的树脂借助于碱性固化剂固化，不会对底材发生腐蚀，能够对底材有着较好的保护，并通过采用改性环氧有机硅耐热玻璃磷片对腐蚀设备修复，这种修补方法方便快捷，既节约修补时间，又降低检修成本，最后采用改性环氧有机硅耐热面漆封闭，能够有效阻止了腐蚀介质的渗入，让钢基体不会受到腐蚀，另外通过改性，又大大的改变了它自身的耐腐蚀性能，同时也增强了改性材料的机械强度和提高耐高温的功能，通过这样处理以后能够有效地防止硫磺在熔化过程中的系统设备被腐蚀，延长了其使用寿命。
本发明可以用于硫磺在熔化过程中的快速熔硫槽、粗硫槽、精硫槽以及液磺储槽等设备被腐蚀后的修补，也适用于新建熔硫系统工程的防腐。
Claims (5)
1.一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，其特征在于：主要包括如下步骤：
(1)基体表面处理：首先对熔硫系统中的快速熔硫槽、储槽的基体表面进行清理，再用清洗剂将基体表面擦拭干净；
(2)底漆过渡：在如步骤(1)所述处理好的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆；
(3)防腐隔离：待底漆完全固化以后，再分批次刮改性环氧有机硅耐热玻璃磷片至规定厚度；
(4)面漆封闭：待如步骤(3)所述的玻璃磷片完成固化后，涂刷改性环氧有机硅耐热面漆封闭；所述改性环氧有机硅耐热面漆的耐温大于180℃；
所述步骤(2)中底漆过渡为在处理好了的基体表面上涂刷改性环氧有机硅耐热底漆两遍，其中第一遍底漆使用稀释剂的比例应大于第二遍使用稀释剂的比例；所述改性环氧有机硅耐热底漆的耐温大于180℃；
所述步骤(3)中每次所刮磷片的厚度不超过2mm。
2.根据权利要求1所述的一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，其特征在于：所述步骤(1)中的基体表面处理分为机械打磨除锈和喷砂除锈，其中机械打磨除锈达到St3级标准，喷砂除锈达到Sa3级标准。
3.根据权利要求1所述的一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用的清洗剂为三氯乙烯、丙酮、天那水、开油水、白电油和甲苯中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，其特征在于：所述步骤(4)中面漆封闭为两遍，且面漆与底漆使用不同比例的稀释剂；因为面漆主要作用是封闭，因此必须要稠一些，稀释剂比例要少一些，但是必须根据要求适量添加。
5.根据权利要求2所述的一种用于硫磺熔化过程中被腐蚀系统设备的防护方法，其特征在于：所述机械打磨除锈或喷砂除锈表面粗糙度Rz≥50μm。
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