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涂料在水冷器防腐蚀上的应用简介
水冷器在石油化工厂里是个经常见到的化工设备,由于设备内部有许多腐蚀因素,例如:温度差、高温、液体中的溶解氧、微生物等,因此水冷器极易遭受腐蚀。由于水冷器的腐蚀不仅造成了人力和物力上的大量浪费,而且也威胁着生产的正常进行,因此水冷器的防腐蚀已成为国内外防腐蚀工作的一个重要课题。
目前可采用的防腐蚀方法主要有以下几种:①使用涂料;②电化学保护;③采用耐海水钢
及贵重金属(如钛合金);④加水质稳定剂。
使用涂料的措施是应该大力提倡、积极采用的。
这是因为涂料有很多优点:①施工简便,可用于面积大、造型复杂的设备;②涂层的修复和重涂都较容易,有时可直接在设备的使用现场进行施工;③施工期短,不需贵重的施工设备和仪器;④成本和施工费均低于其他防腐蚀措施;⑤表面光滑、憎水性强,故结垢甚微或松散;⑥涂层颜色多种,便于标志、区分和检查;⑦不会留下隐患,不会污染环境和水质;⑧在一些复杂的条件下,它可与其他防腐蚀措施配合使用。例如,与阴极保护配合,在金属镀层表面涂漆等。
1涂料的保护作用除了以上优点外,涂料的保护作用也是多方面的。它不仅能把腐蚀介质和金属表面隔离开来,而且涂层还具有物理和电化学的保护作用。
(1)屏障作用
涂层干燥后,它能在金属表面形成一个连续的薄膜,从而使介质和金属不能接触,避免了金属的腐蚀。若从电化学的角度来说,屏障性良好的保护膜能使电极反应难以进行。
(2)钝化缓蚀作用
涂层除含有成膜物质外,根据需要还加入各种颜料、填料和助剂等。有一些氧化性颜料,如红丹、铬酸锌、铬酸锶等,它们与钢铁接触(或有微量的水存在)时能发生一定的化学反应,形成保护性薄膜。由于这种保护膜的存在,使金属表面的电极电位升高,因此金属成为阴极,使金属溶解的倾向降低,起到了钝化金属的作用。同时,它可阻挡介质的渗透。
(3)电化学作用
涂层的电化学保护作用和阴极保护作用原理相同。在涂层中含有大量的锌粉(如富锌涂料),由于金属锌的电极电位(一O.76eV)远远低于铁的电极电位(O.44eV),因此锌粉涂层对于被保护的钢铁来说成了阳极,由它不断地供给电子而保护了作为阴极的钢铁不受腐蚀。
但是,涂料的这些优特点常被一些人以“涂料不耐用"而否定。其实,”涂料不耐用“主要是由以下2点造成的:管理防腐工作的人员对涂料的性能和用途不够了解,没有选择出一个优良的品种并制定出一种较好的施工方法;施工人员工作马虎、不按规定精工细作。
用涂料来保护金属,就是把金属同外界介质隔离,以减少或避免腐蚀。但是,涂膜并非是“铜墙铁壁",也不是无孔可人的膜,它们具有一定的透水性、透氧性、离子渗透性及吸水性。因此,金属也常会因水、氧及离子的渗透和进入而发生腐蚀。如果要使漆膜达到较长时间保护金属的目的,那就应该选择这样的涂料:①漆膜对水、氧、离子的渗透率要小;②漆膜吸水性要小;③漆膜电阻要大;④漆膜同金属的附着力要好。如果漆膜透氧、透水和吸水率小,就基本上阻止了水、氧的渗透。由于没有水及氧,或者只有微量的水及氧在金属表面,那么电极反应和去极化反应就难以进行。而电极电位Ec和Ea就很小,电极的极化率Pc和Pa就很高。若根据公式:I=(Ec—Ea)÷(Pc+Pa+R)来计算,则可以知道腐蚀电流J?r就很小,也就是腐蚀速率变小。
如果漆膜的电阻大,就降低了腐蚀电池回路的电流,也就是说,漆膜阻碍了阳极或阴极与溶液间离子的移动,产生了在腐蚀电池回路的溶液部分介入高电阻的效果。腐蚀电流降低,也就是腐蚀速率变小。
如果漆膜与金属的附着力好,就可以减少或避免漆膜的起泡(渗水)以及泡的扩散。 7/9/2009


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