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换热器管箱环氧树脂防腐

文章发布时间:2015/2/8 18:48:20

 

 

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换热器管箱环氧树脂防腐
王飞,程娅楠,姜红梅
(北京广厦环能科技有限公司,北京 100083)
摘要:介绍了化工设备中环氧树脂内衬防腐工艺及施工方法。环氧树脂具有化学稳定性好、黏合力强、电性能优良等特点,广泛应用于化工设备的防腐。
关键词:环氧树脂;固化剂;促进剂;稀释剂;石英粉;玻璃纤维布
中图分类号:TQ 051.5  文献标识码:B  文章编号:1005-8370(2013)05-38-03
环氧树脂泛指含有两个或两个以上环氧基,并在适当的化学试剂存在下形成三维交联网络状固化物的高分子低聚物。常用环氧树脂为双酚A型,固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环,三维交联结构致密而封闭,即耐酸又耐碱及多种化学物质的腐蚀[1]。
1 主要原材料
1.1 环氧树脂
环氧树脂选择中等环氧值的6101(牌号E44)环氧树脂,其性能指标应符合GB/T13657-1992《双酚-A型环氧树脂》的规定。环氧树脂随着分子量的降低,分子链变短,环氧值升高,黏度降低。分子链越小,固化产品硬度越高,柔韧性越低。环氧树脂黏度越低,流动性越好,消泡越容易。
1.2 固化剂
固化剂选用651#低分子聚酰胺,其性能指标应符合表1规定。

1.3 稀释剂
稀释剂选择丙酮,其性能指标应符合GB/T6026-1998《工业丙酮》的规定。
1.4 促进剂
促进剂选择2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚,简称DMP-30,其作用是在常温下快速固化环氧树脂图层,通常2~4h即可达到下一步施工要求。
1.5 其他辅料
玻璃纤维布选用无碱玻璃纤维无捻粗纱布,且无蜡,其性能和规格应符合GB/T18370-2001《玻璃纤维无捻粗纱布》的规定。
调配腻子所用石英粉应为白色或灰色粉末状精制石英粉。
2 环氧树脂内衬防腐施工
2.1 施工条件
具备下列条件方可进行环氧树脂内衬防腐施工:
1)防腐设计及相关技术文件齐全;
2)材料、工具、检测仪器、施工设备等齐备、完好;
3)安全防护设施可靠,施工用水、电、气等能满足连续施工的需要;
4)防腐部件及其附件应安装完毕,应无损检测、热处理、水压试验合格后方可进行;
5)施工环境条件为温度不低于10℃,相对湿度不大于80%,当温度低于10℃时可采取升温措施,并经检查合格。
6)露天施工时应搭建临时工棚,以防止灰沙、雨露、曝晒;罐内施工时应通风良好。
2.2 表面预处理
管箱内表面防腐前应进行喷砂除锈,除锈质量应达到GB/T8923-1988规定的Sa2.5级,局部喷砂达不到的地方可采用手工除锈,手工除锈质量应不低于GB/T8923-1988规定的St3级,喷砂完毕应用洁净干燥的空气吹扫或用丙酮擦洗金属表面。
防腐施工前对管箱表面存在的焊瘤、毛刺、棱角等现象应进行处理。
2.3 胶料配制
配制胶料的容器、搅拌器等工具应保持清洁、干燥、无油污。配制时应按计算用量准确称量,量具须经检定合格。每次配料应准确做好记录。胶料配比如下,环氧树脂:651#:DMP-30=100:30~50:3~5,稀释剂适量。
称取定量环氧树脂(当黏度较大时可采用间接加热至40~50℃),加入适量稀释剂充分搅拌均匀,待温度降至常温后加入定量固化剂和促进剂,并迅速搅拌(边加入边搅拌)均匀,配制好的胶料应熟化10~15min后使用,并且应在40min内用完,严禁将已初步胶凝的胶料继续使用。
2.4 施工工艺
喷砂除锈→返锈前涂刷底漆(实干)→刮腻子(自然固化24h)→涂刷第一遍漆、衬第一层玻璃布→(自然固化10~12h)修整缺陷→按第一层的方法至要求的层数或厚度→(自然固化10~12h)修整缺陷→涂刷面漆→养护[2]。
1)涂刷底漆及刮腻子
除锈后的金属表面应在返锈前均匀地涂刷一道环氧底漆,待底漆实干后对凹凸不平处用腻子刮平,焊缝及拐角处用腻子刮成慢坡或做成圆弧,刮完腻子自然固化24h。腻子应采用环氧腻子,其配比如下,6101树脂:651聚酰胺:石英粉=100:40~45:200~300。2)衬布
衬布前应根据罐体结构、形状和尺寸裁剪布料,平面可用整幅玻璃布,复杂部位应放样编号然后下料剪布,裁剪好的布料不得折叠。
铺布前先在基体表面均匀地涂刷一遍胶料,然后铺贴玻璃布,衬布通常用毛刷刷贴,毛刷应与衬贴的布面尽量保持垂直,每次用毛刷蘸取少许胶料击布面使玻璃布全部浸透胶料,同时赶尽残存于布面中的气体,衬布顺序通常为先上后下、先立后平、先里后外、先壁后底。待第一层玻璃布衬完自然固化10~12h后处理衬层表面的毛刺、气泡及流挂,再按上述程序衬至所需的层数或厚度。
玻璃布搭接宽度不小于50mm,上下层的搭接缝应错开,其距离不小于50mm。
3)涂刷面漆
玻璃布贴衬完毕自然固化10~12h后,涂刷两遍环氧面漆,面漆涂刷应均匀,无漏刷、流挂、气泡等缺陷,表面应平整光滑。
4)防腐层养护
环氧树脂内衬防腐施工完成后需常温或加温固化,常温固化温度不得低于20℃,固化时间不得少于7天;加温固化时应连续平稳升温至50±10℃,升温时间不得小于12h,在50±10℃保温24h以上,然后自然降至室温。
防腐层养护的目的是确保环氧树脂和聚氨酯充分交连、固化,以达到足够的机械强度和抗腐蚀的能力。养护期间不得与水和其他腐蚀性介质接触,加温养护时严禁急冷急热,切忌局部温度过高。
3 质量检验
3.1 施工过程中检验
1)防腐表面除锈质量检验;
2)检查底漆是否有涂刷不均、漏刷、流挂现象;
3)每层玻璃布固化后,应仔细检查毛刺、气泡、流挂等现象;
4)检查面漆是否有涂刷不均、漏刷、流挂现象。
3.2 最终质量检验
1)外观检查
色泽均匀,平整光滑,无其他杂物,无起鼓、裂纹、脱层、玻璃纤维外露等现象,不得存在直径大于3mm的气泡,否则应将气泡划破并修补。
2)固化度检验
用手指按摸不粘手,或用棉花蘸丙酮在固化后的防腐表面擦拭3~5遍棉花不能变黄,否则视为固化不完全应返工。
3)厚度检测
用磁性测厚仪检查,防腐层厚度应符合技术要求。
4)黏合力检查
用锋利的刀刃在30×30mm范围内垂直于防腐层割一夹角为45℃的V形口,在V形的顶端用刀刃翘起,以拉不开防腐层或拉开后不露出金属基体玻璃布、不与树脂脱层为合格。
4 安全、卫生防护条件
环氧树脂防腐材料在贮运过程中严禁剧烈碰撞,应防止雨淋、日光曝晒和包装件损坏,不得与酸、碱等腐蚀性物品及易燃易爆品混装、混放。
施工现场应有完善的消防设施,施工人员应穿戴防护服、防护镜、防护口罩、乳胶手套等劳保用品,下班后应进行洗浴。
罐内施工应强制通风,并应有专人负责安全监护,严禁携带一切火种进入施工现场。所有电器、开关及照明灯具应采用防爆型。
施工过程遇头晕、呕吐现象应立即撤离到安全通风的地方,严重者立即就医。
5 结 语
环氧树脂内衬防腐层由底漆、树脂层、面漆构成。底漆牢固的附着在经预处理的钢材表面,与树脂层有很好的黏合力,起过渡作用和防锈作用;树脂层增加了防腐层的厚度和机械强度,提高了防腐层的整体抗腐蚀性;面漆主要对树脂层起密封保护作用。
防腐层的主要防腐成分是环氧树脂及其辅助材料,因环氧树脂的使用温度一般为80~100℃,故而本防腐方法推荐的介质使用温度不超过80℃,防腐效果良好,在石化、化工等行业取得了广泛应用。
参考文献
[1]黄家超,胡高平.环氧防腐涂料在甲醇贮罐中的应用研究[J].胶体与聚合物,2010(3)
[2]孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2002

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