摘 要 為解決順丁橡膠裝置溶劑油回收系統的設備腐蝕問題 , 將氟涂料應用于該系統的溶劑油回收中間罐 FA — 205 內部防腐 , 經過 2 年多的使用 , 證明其效果良好。
關鍵詞 氟涂料 順丁橡膠 溶劑油回收 腐蝕
1 前言
當今世界主要的氟涂料研制國家和地區為美國、日本。近年來 , 為了克服傳統氟樹脂加工困難、不溶不熔的弱點 , 國外致力于研究開發可溶于有機 溶劑 , 可在較寬溫度范圍內固化的含氟新型涂料 ,總體而言 , 我國的氟涂料研究水平與世界發達國家相比尚存在一定的差距。而目前尚未見到將氟涂料應用于石化行業設備防腐的相關報道與實例。 針對以上的現狀 , 利用氟涂料所特有的化學惰性 , 選擇出可室溫固化、耐強酸、強堿、鹽及溶劑的氟涂料 , 應用到石化行業設備防腐之中 , 就顯得尤為重要和緊迫。
我們于 1999 年開始在實驗室進行氟涂料的施 工準備試驗 , 并于 2000 年將其應用于順丁橡膠裝置的溶劑油回收中間罐 FA -205 , 取得了良好的使用效果。
2 順丁橡膠裝置溶劑油回收系統腐蝕 調查概況
我公司乙烯廠的順丁橡膠生產裝置 , 設計生產能力為年產順丁橡膠 2 萬噸 , 從 1995 年 8 月投入運行至 1999 年 6 月期間 , 各種腐蝕問題不斷出現 , 不但對產品質量產生了影響 , 而且嚴重影響了經濟效益。雖然從 1999 年 6 月開始 , 順丁橡膠裝置將 腐蝕嚴重的溶劑油回收系統中的主要設備和管線 換成了不銹鋼 , 但腐蝕問題依然存在 , 在管線、設備 焊縫處因腐蝕造成的泄漏依然頻繁發生。
為解決順丁橡膠裝置溶劑油回收系統的設備 腐蝕問題 , 從 1998 年大檢修開始 , 我們對該裝置的 設備腐蝕情況進行了徹底調查 , 發現溶劑油回收系 統是該裝置腐蝕問題較為突出的部位。經過對該 系統腐蝕原因的研究分析后發現 , 產生腐蝕的原因 主要是未參與反應的催化劑在溶劑油中的溶解性 較差 , 遇水發生水解反應 , 生成了氟硼酸、硼酸和氫 氟酸等酸性物質 , 對系統具有相當強的腐蝕作用 , 而且由于溶劑油的強溶劑性 , 使得各種防腐涂料在 該系統中的應用較為困難 , 通過對系統材質進行升級解決以上問題 , 不但一次性投資較大 , 而且未必 會達到理想的效果。隨著國內氟涂料研究水平的 提高和生產工藝的不斷改進 , 各種類型的氟涂料新產品為解決該系統的設備腐蝕問題提供了一條新 的途徑。
通過以上的調查分析 , 結合國內現有氟涂料所 具備的防腐性能 , 我們初步認為在 FA -205 內部可以采用氟涂料進行防腐處理。并于 2000 年 6 月使用了選定的氟涂料在該系統的溶劑油回收中間罐 FA -205 內部進行了涂料防腐施工。
3 氟涂料的性能試驗情況
氟樹脂結構中含有狀態穩定的 F -C 鍵 , 鍵能高達 107. 0 千卡 / 克分子 , 而一般的 C -H 鍵能為 87. 3 千卡 / 克分子。在 C -C 鍵的骨架上連接的 F 原子 , 其體積恰好充滿各 C -C 鍵之間的間隙 , 極大的屏蔽了影響碳鏈的其它因素 ; 而且由于 F 原子的極性較強 , 故在整個分子外圍構成一個有效的靜電保護層 , 排斥了其它極性分子的接近。在涂料工業中使用有機氟樹脂配制的氟涂料 , 具有較強的化學惰性。主要是利用有機氟樹脂所具有的良好的耐熱、電氣絕緣、不易燃燒、耐各種化學藥品、吸水率低、比重大、耐候性等特點。氟涂料針對石油化工行業的腐蝕現狀和趨勢是一種很有發展前途的防腐蝕涂料。
根據對國內現有的氟涂料生產廠家的調研情況 , 我們初步選定了 Y 型和 F 型兩種氟涂料作為試驗對象 , 進行了相關的常規性能評定和耐腐蝕性能試驗。
從試驗結果來看 , Y 型氟涂料耐溫性能良好 , 可在 230 ℃ 以下長期工作 , 在 250 ℃ 以下短期工作 ( 試驗在恒溫箱中進行了 3 小時 , 涂料顏色變暗 , 但無粉化、開裂等缺陷出現 , 漆膜硬度良好 ), 針對石化行業普遍存在高溫介質的特點 , 具有較強的適用性。該涂料對噴砂除銹后的金屬基體附著力較好 , 有良好的抗沖擊性、柔韌性和一定的彈性。另外 , 在試驗過程中發現該涂料表干較快 , 僅需 10 分鐘左右 , 有利于施工作業 , 前道漆經 2 小時干燥后即可進行下道漆的涂刷工作 , 設計厚度為 100 μ m 的防腐涂層 1 天即可施工完成。 F 型氟涂料在硬度、柔韌性、耐沖擊性、附著力、耐熱性等指標上均遜色于 Y 型氟涂料。耐腐蝕性能方面 , Y 型氟涂料有在強腐蝕介質中的應用實例 , 而 F 型氟涂料主要是應用于大型建筑構造物的外防腐 , 提高建筑物及其它外部裝飾材料的耐久生和減弱紫外線光化作用的損害等 , 從相關資料來看 , F 型氟涂料尚無在強腐蝕介質中的應用實例。
通過以上工作 , 我們選定 Y 型氟涂料 , 將其用于溶劑油回收中間罐 FA -205 內部的防腐施工。
4 Y 型氟涂料應用于 FA -205 內部防腐的工藝設計與實施
4 . 1 工藝設計及實施
由于 FA -205 內部基體上有較厚的浮銹 , 所以施工中采用機械噴砂除銹的辦法進行基體處理 , 然后涂刷五遍 Y 型氟涂料的防腐工藝 , 具體的施工工藝設計及實施過程如下 :
施工工藝設計及實施過程
4 . 2 使用效果
該工程自 2000 年 6 月施工并投用至今 , 一直未出現任何問題。 2002 年 7 月初對其進行了檢查 , 發現罐壁液位線以上部位的防腐涂層清潔、完好 , 對罐壁液位線以下部位的防腐涂層進行清掃后 , 發現防腐涂層均完好 , 未再出現腐蝕情況 , 且罐內所掛的表面涂有 Y 型氟涂料的 20 # 鋼試片同樣保存完好。圖 3 、圖 4 是進行檢查后拍攝的照片。
5 結束語
實踐證明 , Y 型氟涂料應用于順丁橡膠溶劑油系統取得了良好的效果。不但解決了溶劑油回收中間罐 FA -205 內部的腐蝕問題 , 同時也減少了因為腐蝕問題而影響產品質量的可能性 , 取得了良好的使用效果。氟涂料在石化行業的防腐蝕領域是一種很有發展前途的防腐蝕涂料。后續工作中可以考慮在石化行業的其他腐蝕領域有針對性地篩選、應用幾種具備高耐蝕性的氟涂料 , 同時對氟涂料應用于石化行業的效果進行研究和總結 , 最終實現減緩并有效控制石化行業部分設備的腐蝕 , 保障石化生產裝置安、穩、長運行 , 創造更高的經濟效益與社會效益。
