热喷涂层在防腐中的前景极看好
http://www.51xue.org.cn 2007/6/28 源自:中华职工学习网 【字体：
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腐蚀是一种常见现象，它不仅造成大量材料和设备损失，而且因腐蚀造成的企业停产。安全事故及环境污染所带来的损失更是难以估量的，特别是在化工行业中尤为严重。防止“跑、冒、滴、漏”是化工企业设备管理的主要任务之一。
在防腐领域，目前已有许多包括使用金属丝材等热喷涂层在内的防腐材料与方法。虽然它们在设备防腐中发挥了重要作用，但仍存在许多问题：在许多情况下不得不大量采用昂贵的不锈钢或钛合金材料；衬砌瓷砖及铸石板或浇注耐酸水泥的防腐方法不仅使设备的容积利用率大大降低，而且也极易因设备安装移位造成松动，高温时易开裂；化工、医药行业大量使用的搪（瓷）玻璃反应釜，价格高，易损坏，且采用长期沿用的涂料胶泥修补法修补后，使用寿命短，重新搪烧则易引起底盖间接触面变形而影响使用，虽然这种设备不适合用于磷酸的浓缩生产，但因找不到替代设备而不得不使用。
集多种工艺方法于一身、以表面强化为宗旨的热喷涂技术可以喷涂所有的固态工程材料，并具有良好的化学稳定性。从作为热喷涂材料的粉末合金的化学成分中可以看出其优异的耐腐蚀性。如PTll55喷涂层的耐腐蚀性能不低于美国的316L不锈钢，虽然含有必不可少的硼、硅元素而使其抗氧化能力有所降低，但该类材料涂层在非氧化性酸和碱中却具有广阔的应用前景，特别是在解决碱脆应力腐蚀方面有可能独树一帜。还有一些金属氧化物陶瓷，如氧化铝、氧化铬、氧化锆等粉末喷涂层，只要能够辅以可靠的密封材料对其孔隙进行有效封闭，即可收到设备长期运行很少腐蚀的效果。
在化工行业发展陶瓷粉未涂层的关键是密封剂。国外有关采用陶瓷粉未喷涂层解决化学介质腐蚀的研究报道经常可见，但有关密封剂的报道不多见。青岛化工学院。天津机械涂层研究所和北京矿冶研究总院对喷涂层密封剂都进行了深入的研究。河北安国振华防腐涂层研究所在对化工、医药、化纤等行业的防腐喷涂施工和搪瓷釜热喷涂搪瓷粉未修补过程中，开发出适应多种不同环境的密封剂，并成功地进行了喷涂作业。这些密封剂有如下性能：对反应原料、中间产物、最终产品、杂质具有耐腐蚀性能，并具有耐这些物质溶解的性能；具有抵抗使用环境应力开裂性能。这项研究使热喷涂技术在化工防腐领域中的应用得到了进一步发展，并引起了业内人士的关注。
近年来热喷涂层在防腐工程中的应用有了很大进展，特别是塑料喷涂在化工领域的应用发展迅速，而其他耐腐蚀材料特别是陶瓷粉未喷涂技术尚待进一步推广。根据安国振华防腐涂层研究所的工程实践经验，热喷涂层在防腐领域有以下三方面的作用：
一、以低级材质和加热喷涂层取代不锈钢、钛合金等高级材质
不锈钢、钛合金等优质材质之所以耐腐，是因其所含的耐蚀元素能够生成一层保护性的钝化膜，而热喷涂合金粉中同样含有大量这类元素，故在一定条件下也能生成稳定的钝化保护膜。所以在某些腐蚀环境中采用低级材质加合金粉未喷涂层取代不锈钢、钛合金等优质基材制造设备是可行的。陶瓷粉未本身大多是金属氧化物，只要辅以适当的密封剂就可成功地使基村与介质隔离从而免遭腐蚀，而此时基材的作用只是保证构件强度和与喷涂层的粘合。因此可降低制造成本，延长使用寿命。当环境中存在磨擦（涂层允许范围内）或其他不利于钝化膜形成条件时，应首选这种喷涂层。在施工中具体选用何种耐腐蚀喷涂材料，则应视具体情况而定。
碳钢加热喷涂层取代不锈钢的优点是：基材的冷热加工工艺较简单，可克服奥氏不锈钢不能进行热处理强化的弊端，提高机械强度，或在等强度下减少基材用量。安国振华防腐涂层研究所对过滤器、水泵轴、法兰、搅拌轴、叶片等部件取代不锈钢喷涂后，使用效果良好。
针对浓硝酸贮罐采用铝材价格高、强度差、焊缝附近因晶间腐蚀金相呈蜂窝状的特点，安国振华防腐涂层研究所又开发出耐浓硝酸的喷涂层。用碳钢加热喷涂层取代铝材制造浓硝酸罐以及热喷涂耐蚀材料对铝罐以及热喷涂耐蚀材料对铝罐焊缝修复已成为现实。这种办法虽然不能取代所有的不锈钢等高级基材，但有很大一部分是能够取代的。
二、可作为化工反应罐、贮罐、搅拌装置和管道的防腐涂层
1、用以取代衬瓷砖或耐酸水泥防腐层时，可避免瓷砖开裂松动而损坏防腐层，增加设备的有效容积。2、用于取代搪玻璃层时，不但简化了制造工艺，克服了原涂层易崩裂的缺陷，还扩大了设备在氢氟酸、磷酸、碱及酸碱交替环境的适应能力，这一点对于磷酸浓缩等生产设备制造具有重要意义。3、用于取代衬橡胶及塑料涂层时，可大大提高涂层的耐磨性，高温适应性及抗老化开裂能力，如为磷肥生产设备制造的搅拌桨可经受矿粉与磷肥颗粒的强烈摩擦及硫酸、磷酸、氢氟酸的综合侵蚀。使用结果表明，陶瓷粉未喷涂件优于硬橡胶包覆件。4．成功地解决了小型固碱锅和染化厂碱熔锅的防腐蚀喷涂问题。
三、可作为搪玻璃设备崩瓷损坏的良好修补剂
搪瓷反应釜、蝶式冷却器崩瓷损坏后，一直没有较为理想的修复方法。而采用陶瓷粉未喷涂法进行修复后，设备运行效果良好。该方法对搪瓷层修补的效果优于涂料胶泥、金属钽、聚苯硫醚塑料等修补方法，且成本低、施工迅速，并可现场施工，深受用户欢迎。
除锌、铝喷涂之外的其他热喷涂层在化工防腐领域的应用虽然尚处于初期开发阶段，但因其具有优异的耐腐蚀性和独特的工艺特点，因此其应用前景极为广阔。
在防腐领域，目前已有许多包括使用金属丝材等热喷涂层在内的防腐材料与方法。虽然它们在设备防腐中发挥了重要作用，但仍存在许多问题：在许多情况下不得不大量采用昂贵的不锈钢或钛合金材料；衬砌瓷砖及铸石板或浇注耐酸水泥的防腐方法不仅使设备的容积利用率大大降低，而且也极易因设备安装移位造成松动，高温时易开裂；化工、医药行业大量使用的搪（瓷）玻璃反应釜，价格高，易损坏，且采用长期沿用的涂料胶泥修补法修补后，使用寿命短，重新搪烧则易引起底盖间接触面变形而影响使用，虽然这种设备不适合用于磷酸的浓缩生产，但因找不到替代设备而不得不使用。
集多种工艺方法于一身、以表面强化为宗旨的热喷涂技术可以喷涂所有的固态工程材料，并具有良好的化学稳定性。从作为热喷涂材料的粉末合金的化学成分中可以看出其优异的耐腐蚀性。如PTll55喷涂层的耐腐蚀性能不低于美国的316L不锈钢，虽然含有必不可少的硼、硅元素而使其抗氧化能力有所降低，但该类材料涂层在非氧化性酸和碱中却具有广阔的应用前景，特别是在解决碱脆应力腐蚀方面有可能独树一帜。还有一些金属氧化物陶瓷，如氧化铝、氧化铬、氧化锆等粉末喷涂层，只要能够辅以可靠的密封材料对其孔隙进行有效封闭，即可收到设备长期运行很少腐蚀的效果。
在化工行业发展陶瓷粉未涂层的关键是密封剂。国外有关采用陶瓷粉未喷涂层解决化学介质腐蚀的研究报道经常可见，但有关密封剂的报道不多见。青岛化工学院。天津机械涂层研究所和北京矿冶研究总院对喷涂层密封剂都进行了深入的研究。河北安国振华防腐涂层研究所在对化工、医药、化纤等行业的防腐喷涂施工和搪瓷釜热喷涂搪瓷粉未修补过程中，开发出适应多种不同环境的密封剂，并成功地进行了喷涂作业。这些密封剂有如下性能：对反应原料、中间产物、最终产品、杂质具有耐腐蚀性能，并具有耐这些物质溶解的性能；具有抵抗使用环境应力开裂性能。这项研究使热喷涂技术在化工防腐领域中的应用得到了进一步发展，并引起了业内人士的关注。
近年来热喷涂层在防腐工程中的应用有了很大进展，特别是塑料喷涂在化工领域的应用发展迅速，而其他耐腐蚀材料特别是陶瓷粉未喷涂技术尚待进一步推广。根据安国振华防腐涂层研究所的工程实践经验，热喷涂层在防腐领域有以下三方面的作用：
一、以低级材质和加热喷涂层取代不锈钢、钛合金等高级材质
不锈钢、钛合金等优质材质之所以耐腐，是因其所含的耐蚀元素能够生成一层保护性的钝化膜，而热喷涂合金粉中同样含有大量这类元素，故在一定条件下也能生成稳定的钝化保护膜。所以在某些腐蚀环境中采用低级材质加合金粉未喷涂层取代不锈钢、钛合金等优质基材制造设备是可行的。陶瓷粉未本身大多是金属氧化物，只要辅以适当的密封剂就可成功地使基村与介质隔离从而免遭腐蚀，而此时基材的作用只是保证构件强度和与喷涂层的粘合。因此可降低制造成本，延长使用寿命。当环境中存在磨擦（涂层允许范围内）或其他不利于钝化膜形成条件时，应首选这种喷涂层。在施工中具体选用何种耐腐蚀喷涂材料，则应视具体情况而定。
碳钢加热喷涂层取代不锈钢的优点是：基材的冷热加工工艺较简单，可克服奥氏不锈钢不能进行热处理强化的弊端，提高机械强度，或在等强度下减少基材用量。安国振华防腐涂层研究所对过滤器、水泵轴、法兰、搅拌轴、叶片等部件取代不锈钢喷涂后，使用效果良好。
针对浓硝酸贮罐采用铝材价格高、强度差、焊缝附近因晶间腐蚀金相呈蜂窝状的特点，安国振华防腐涂层研究所又开发出耐浓硝酸的喷涂层。用碳钢加热喷涂层取代铝材制造浓硝酸罐以及热喷涂耐蚀材料对铝罐以及热喷涂耐蚀材料对铝罐焊缝修复已成为现实。这种办法虽然不能取代所有的不锈钢等高级基材，但有很大一部分是能够取代的。
二、可作为化工反应罐、贮罐、搅拌装置和管道的防腐涂层
1、用以取代衬瓷砖或耐酸水泥防腐层时，可避免瓷砖开裂松动而损坏防腐层，增加设备的有效容积。2、用于取代搪玻璃层时，不但简化了制造工艺，克服了原涂层易崩裂的缺陷，还扩大了设备在氢氟酸、磷酸、碱及酸碱交替环境的适应能力，这一点对于磷酸浓缩等生产设备制造具有重要意义。3、用于取代衬橡胶及塑料涂层时，可大大提高涂层的耐磨性，高温适应性及抗老化开裂能力，如为磷肥生产设备制造的搅拌桨可经受矿粉与磷肥颗粒的强烈摩擦及硫酸、磷酸、氢氟酸的综合侵蚀。使用结果表明，陶瓷粉未喷涂件优于硬橡胶包覆件。4．成功地解决了小型固碱锅和染化厂碱熔锅的防腐蚀喷涂问题。
三、可作为搪玻璃设备崩瓷损坏的良好修补剂
搪瓷反应釜、蝶式冷却器崩瓷损坏后，一直没有较为理想的修复方法。而采用陶瓷粉未喷涂法进行修复后，设备运行效果良好。该方法对搪瓷层修补的效果优于涂料胶泥、金属钽、聚苯硫醚塑料等修补方法，且成本低、施工迅速，并可现场施工，深受用户欢迎。
除锌、铝喷涂之外的其他热喷涂层在化工防腐领域的应用虽然尚处于初期开发阶段，但因其具有优异的耐腐蚀性和独特的工艺特点，因此其应用前景极为广阔。
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