CN104693683A - 陶瓷防腐材料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷防腐材料，包括环氧树脂和均匀混合在所述的环氧树脂中的主体颗粒，两者质量分数比为4～5:1；同时还公开其使用方法。本发明的陶瓷复合材料，是一种独特的新型复合表面材料，既有陶瓷优良的耐磨性和耐腐蚀性，又有高分子材料的弹性、韧性，同时还具有其他普通材料所不具备的特性，比如和其他材料的兼容性，通用性，且结合牢固，复合结构强度高(≥15MPa)，可以结合保护和替换的材质有：金属材料、塑料、陶瓷、橡胶、混凝土等。

Description

陶瓷防腐材料及其使用方法

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种陶瓷防腐材料及其使用方法。

背景技术

目前电厂脱硫系统使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，大部分管道还在使用钢衬胶管道，由于脱硫系统的特殊性，钢衬胶管道使用效果较差，主要表现在：脱硫装置运行过程中衬胶管道尤其是弯头，三通、异径管等管件存在严重的磨损及腐蚀现象。衬胶管道生产过程中胶层与金属管道之间没有结合紧密，或者存在气泡等因素，在使用过程中随着温度变化，衬胶层脱落，浆液直接对碳钢管道接触，造成磨损及腐蚀。另外在设计环节上，部分系统管道流速设计不合理，使用过程中磨损，气蚀、腐蚀联合作用，使得胶皮脱落，管道穿孔，胶层脱落后造成堵塞阀门或泵口、维护工作量大等问题。

脱硫系统中管道运输的介质分为脱硫前-石灰石浆液，脱硫后-石膏浆液；具体成分如表1所示：

表1

介质名称	单位	设计石灰石浆液	设计石膏排液
				质量流量	kg/h	91017	356154
容积流量	m/h	70.4	311.4
				含盐水量	kg/h	63712	302731
总固态	N m/h	27305	53423
				石膏	kg/h	208	40241
硫化钙	kg/h	0	91
				CaCO3	kg/h	24259	1335
MgCO3	kg/h	455	154
				CaF2	kg/h	0	78
MgF2	kg/h	0	16
				灰分	kg/h	13	1087
灰渣	kg/h	8	648
				惰性物	kg/h	2361	9773
可溶物	kg/h	3266	16764

介质名称	单位	设计石灰石浆液	设计石膏排液
				含氯量	ppm	3726	4026
密度	kg/m	1292	1144
				总含固量	％	30％	15％
温度	℃	42	42
				流速	m/s	最大2.8	最大2.8

通过参数可以看出浆液的设计含氯量就已经很大，但是在西南地区或燃烧高硫煤的电厂内含氯量可达10000以上，对管道的腐蚀十分严重，氯离子对钢铁的腐蚀主要有两方面：一是破坏钝化膜；二是降低PH值。在PH值偏低的环境下，钢铁对Cl-将会更加敏感，其常见的腐蚀类型为点蚀。另外Cl-又是引起金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因。如钢管在无防腐保护的情况下，一周内管道必定会被磨蚀损坏。

衬胶管道在防腐上比较好，但是在脱硫系统-既需要防腐又要耐磨，且耐磨要求更高于防腐，而陶瓷耐磨性非常好，也具有一定的防腐性，正好适合脱硫系统管道。但是现有的陶瓷耐磨材料制备和施工需求高，不足以体现其优势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种陶瓷防腐材料及其使用方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种陶瓷防腐材料，包括环氧树脂和均匀混合在所述的环氧树脂中的主体颗粒，两者质量分数比为4～5:1；

其中，所述的主体颗粒由以下质量份数的组份组成：

所述的环氧树脂为环氧树脂E-44或E-51或E-54。

所述的主体颗粒的粒径为TiC 2-4μm；AL₂O₃1-2mm；Mo 2-7μm；SiC 1-2mm；WC2-4μm；SiO₂ 2-7μm；纳米蒙脱土2-7μm。

一种的陶瓷防腐材料的使用方法：其特征在，包括以下步骤：

1、将混合有主体颗粒的环氧树脂与固化剂按照5:4—3:1的比例进行搅拌。

2、将其涂抹到需要内衬的管道内壁上，涂覆厚度在3-8mm，环境温度20℃固化3-4个小时即可满足设备正常运行强度。

所述的固化剂为酚醛胺类固化剂或者聚酰胺类。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的陶瓷复合材料，是一种独特的新型复合表面材料，既有陶瓷优良的耐磨性和耐腐蚀性，又有高分子材料的弹性、韧性，同时还具有其他普通材料所不具备的特性，比如和其他材料的兼容性，通用性，且结合牢固，复合结构强度高(≥15MPa)，可以结合保护和替换的材质有：金属材料、塑料、陶瓷、橡胶、混凝土等。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。

具体实施例如表2所示。

表2

在上述实施例中，各主体颗粒的粒径具体为TiC 2-4μm；AL₂O₃1-2mm；Mo 2-7μm；SiC 1-2mm；WC 2-4μm；SiO₂2-7μm；纳米蒙脱土2-7μm。

在具体制备时，将上述质量的各主体颗粒组份称重后与环氧树脂混合并搅拌均匀即可，混合后的环氧树脂常温、密封、遮光储存，因为环氧树脂的本身就具有一定的防腐效果，同时添加的这些粉末或者颗粒都是耐磨防腐材料，能有效保证涂覆后的防腐效果，环氧树脂也起到了粘结这些材料的作用。

在具体施工时，将混合有主体颗粒的环氧树脂与固化剂按照3:1或5:4的比例进行搅拌，然后将其涂抹到需要内衬的管道内壁上，涂覆厚度在3-8mm，环境温度20°初步固化时间在3小时，一般4小时候后即可正常运行，完全固化需要24小时。其中，固化剂就是搭配环氧树脂的一种材料，使环氧树脂固化成固态。所述的固化剂为酚醛胺类固化剂，如T-31耐水性或者聚酰胺类，如203。

本发明的陶瓷复合材料，是一种独特的新型复合表面材料，既有陶瓷优良的耐磨性和耐腐蚀性，又有高分子材料的弹性、韧性，同时还具有其他普通材料所不具备的特性，比如和其他材料的兼容性，通用性，且结合牢固，复合结构强度高(≥15MPa)，可以结合保护和替换的材质有：金属材料、塑料、陶瓷、橡胶、混凝土等。

同时，作为高含量耐磨材料涂层，为100％固化的非金属固体微粒高聚合物，为非收缩性物质，有一定的韧性，其热胀冷缩特性在-10-100℃区间内与金属表面结合致密稳定。用于保护易磨损的金属表面，最小厚度为3毫米，适用于颗粒磨损严重、对涂层厚度有要求的金属表面。

针对国内环保情况对脱硫行业要求十分高，如果脱硫不投用，只能进行停机处理，大型电厂每次停机直接经济损失达百万以上。脱硫系统管道泄露或损坏需在1-2天的时间内对损坏部位进行替换或修复，在这期间脱硫系统使用脱硫塔内的浆液维持脱硫系统的运行。所以只能在现场对管道进行修复，尽快恢复脱硫系统正常运行。本发明的防腐材料施工便利，优势为现场修复过程操作简易、固化时间短、使用效果良好，对已损坏管道质量要求低，可实现快速修复并迅速投入使用。修复过程简单：陶瓷防腐材料经过配比混合后，直接涂抹到管道内壁即可。但如需体现出最佳效果则要涂抹时拍打材料，防止材料内产生气泡，材料涂抹要厚度均匀、过渡平滑。固化时间短：环境温度在20℃时，固化4个小时即可投入正常运行。同时对已损坏管道质量要求低：在已损坏的管道一般都会有裂口或其他凹凸不平的情况产生，此时衬胶管道无法对此类管道进行修复，而对于陶瓷类管道，可对已损坏的管道进行补焊后即可进行衬陶瓷修复，节约管道新制费用，也解决了非标件的制造尺寸偏差无法安装的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷防腐材料，其特征在于，包括环氧树脂和均匀混合在所述的环氧树脂中的主体颗粒，两者质量分数比为4～5:1；

其中，所述的主体颗粒由以下质量份数的组份组成：

2.如权利要求1所述的陶瓷防腐材料，其特征在，所述的环氧树脂为环氧树脂E-44或E-51或E-54。

3.如权利要求1所述的陶瓷防腐材料，其特征在，所述的主体颗粒的粒径为TiC 2-4μm；AL₂O₃1-2mm；Mo 2-7μm；SiC 1-2mm；WC 2-4μm；SiO₂2-7μm；纳米蒙脱土2-7μm。

4.一种如权利要求1所述的陶瓷防腐材料的使用方法：其特征在，包括以下步骤：

1、将混合有主体颗粒的环氧树脂与固化剂按照5:4—3:1的比例进行搅拌。

2、将其涂抹到需要内衬的管道内壁上，涂覆厚度在3-8mm，环境温度20℃固化3-4个小时即可满足设备正常运行强度。

5.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的固化剂为酚醛胺类固化剂或者聚酰胺类。