金属材料的防腐技术

《金属材料的防腐技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属材料的防腐技术（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、金属材料的防腐技术摘要：金属与接触介质通过化学反应改变金属的性质，对金属设备造成极大 的损害，称为金属腐蚀。在大多数情况下，腐蚀从金属表面开始，逐渐延伸到整 个金属及其内部。金属材料的腐蚀过程分为两种，一种是由于金属与气体或非电 解液由于化学相互作用而对金属造成的损害，称为化学腐蚀。金属在有机溶液 （芳香烃、原油等）中的腐蚀。另一种是电化学腐蚀，是指金属在接触电解液的过 程中，由于产生微电流而受到损伤。如碳钢与空气中的氧气、二氧化碳与水等吸 氧或析氢，最终变成铁锈。金属腐蚀造成的损失是非常严重的，而电化学腐蚀是 腐蚀作用中最为严重的，所以研究金属腐蚀和腐蚀是一项重要的工作，具有积极 的现实意义

2、。关键词：金属材料；防腐技术；措施1金属基体的表面处理图1氧化皮结构示意图腐蚀金属的表面主要存在氧化层、锈蚀层、油脂、旧涂层及灰尘等杂物。氧 化层结构如图1所示，表层为化学性质较稳定的三氧化二铁，中层是四氧化三铁， 底层是与金属相邻的氧化亚铁，氧化层会加速金属的腐蚀。锈蚀层是松散物质， 含有大量的水分、氧气及可溶性盐等物质。涂敷前金属的表面处理主要是为了去 除氧化层与锈蚀层，增加首遍底漆与金属表面的结合强度，避免产生涂层剥离的 现象，故表面处理等级与涂层的最终质量直接相关，选择适合工况的表面处理方 法是实现优质防腐效果的前提。表面处理方法有喷射清理法（Sa）、手工和动力 清理法（St）与火焰清

3、理法（FI）。1.1喷射清理法（Sa）喷射清理法（Sa）就是利用压缩空气作为动力源，喷嘴对表面的角度在80 左右，距离在50-150mm左右，匀速且连续不断地用石英砂或铁砂冲击金属基体 表面，将氧化层、锈蚀层、油脂及旧涂层等物质清理干净，使基体露出金属本色。 适用于大面积、中等或严重腐蚀环境中、表面有较厚锈蚀层的金属除锈，通常要 求处理等级达到Sa2.5级或Sa3级，这种方法效率高，除锈彻底，是比较先进的 除锈方法，但是灰尘污染大，工人劳动条件差，防护措施建议按GB/T11375实施。喷砂系统的基本构成：（1）空气压缩机：提供足够的空气量和空气压力；（2）油水分离和空气干燥设备：以防止压缩空气

4、混入油、水而对被喷砂表 面造成污染或使磨料结块堵塞喷砂管。压缩空气含油、水的测量标准参考 ASTM4285。（3）空气管：将空气压缩机产生的压缩空气输送给喷砂机，管径要大，一 般为喷嘴管径的3-4倍：（4）喷砂机：由动力系统、控制阀和管线组成，将动能转化为势能，按磨 料在管内的流动方式分为吸入式和压入式：（5）喷砂管：将磨料从喷砂机输送到喷嘴，摩擦阻力要小：（6）磨料：粒径1-2mm左右，要求干燥、洁净、坚硬有棱角。1.2手工和动力清理法（St）手工和动力清理法（St）是由人工用一些比较简单的工具，如钝刮刀、砂轮、 钢丝刷等工具，清除设备设施上的氧化层、锈蚀层及旧涂层等物质。适用于无侵 蚀或轻

5、微侵蚀环境中、表面已存在氧化层的金属除锈，特别适用于不需或无法进 行喷射清理的狭小面积部位，有针对性地对锈蚀部位进行处理。通常要求处理等 级达到St3级或满足拟采用涂料配套体系的要求，这种方法工器具费用低、产生 灰尘少，但是工作效率相对较低且需要较多的劳动力，加大了人工成本。1.3火焰清理法（FI）火焰清理法（FI）是利用高温火焰的气割和熔除作用将钢坯表面缺陷烧除， 再辅以动力钢丝刷进行清理。一般用于钢坯生产中提高产品质量，生产效率高、 成本低，但在化工企业的防腐中应用较少。以上几种表面处理方法除锈前都需要将已发生剥离的锈蚀层及其他附着的污 染物全部清除，除锈完成后，灰尘的存在会对油漆附着力产

6、生影响，所以需要用 压缩空气或氮气将灰尘及锈渣全部吹扫干净，用压敏胶带法进行灰尘评估，达到 要求的等级后才可进行首遍底漆的施工。压敏胶带法的操作步骤等细则参考 GB/T18570.3 （等同 ISO8502-3）。2金属材料表面腐蚀的防护措施分析2.1涂料防腐技术涂料防腐技术指的是在金属材料表面上涂抹一层防腐涂料，防腐涂料具有较 好的密封性，可以将金属材料与腐蚀介质有效的隔离开来，避免金属材料与防腐 介质直接进行接触，从而起到阻碍防腐介质影响的目的。涂料防腐技术使用便捷， 见效较快，且应用成本较低，因而得到了广泛的使用。但是，其弊端也同样不容 忽视。防腐涂料在使用的过程中会因为环境、时间等客观

7、因素的影响而出现不同 程度的老化现象，使用时间越长，环境温度越高，其老化速度也就越快。因此，在应用涂料防腐技术的过程中，需要充分考虑到金属材料的工作环境， 分析防腐涂料在工作环境中的老化速度。初次涂装之后，应当根据前期的老化速 度分析，定期开展维护保养工作，且需要及时对金属材料表面进行喷砂除锈操作， 并补充掉漆部位。鉴于石油化工产业的特殊性质，在使用涂料防腐技术时，需要 充分考虑到防腐层的结构问题及经济性问题，除了涂抹油料之外，还可以考虑使 用电镀防护膜的方式来实现表面防腐。2.2电弓瓜喷涂防腐技术电弧喷涂防腐技术指的是通过使用端部短路热熔，致使电弧出现融化反应， 并在电弧喷枪端头处添加金属丝

8、材料，通过高温使其融化为液态状态，并最终采 取雾化的形式来实现对于金属材料表面的涂抹，使得金属材料表面形成一层电弧 防腐层。从某种角度来看，电弧喷涂防腐技术具有其他防腐技术所不具备的优势， 其既能够提高金属材料的防腐能力，又能提高金属材料的抗压能力，避免涂层在 外界压力的影响之下出现脱落的情况。正因如此，电弧喷涂防腐技术一般用于工 业设备的表面防腐当中。在应用该技术的基础上，即便是金属表面出现一定程度 的腐蚀现象，也不会对金属设备造成本质上的损伤。2.3电化学防腐技术电化学防腐技术是在电化学原理上研发的一种防腐技术，其能够将金属材料 的表面腐蚀位置转变成电机阴极，该防腐技术一般用于保护埋藏在土

9、壤及位于海 洋的金属管道当中。从技术原理的角度来看，电化学防腐技术是将金属与附加的 电极视为电池的两极，从而在电流作用的影响之下实现对于阴极的保护，及金属 的保护。从某种角度来看，电化学防腐技术是一种牺牲阳极的保护方式，且金属 管道的主要材料需要由铝、锌等金属构成。在应用该防腐技术时，需要确保给电 的充足性，且需要避免金属表面出现腐蚀产物膜，并确保阳极溶解的均匀性，以 在最大程度上实现对于金属材料的保护。2.4缓蚀剂防腐缓蚀剂是一种常用的金属防腐措施，其具有应用成本低、无技术要求、使用 便捷等特征，且缓蚀剂不会对金属材料的结构构成造成任何的影响。缓蚀剂一般 根据性质进行类别区分，其主要可以分为

10、氧化缓蚀剂、沉淀缓蚀剂以及吸附缓蚀 剂，不同的缓蚀剂的防腐原理是不尽相同的。以沉淀缓蚀剂为例，其主要由无机 盐组成，无机盐中的阳离子会与金属材料表面的阴极之间出现化学反应，最终在 金属材料表面形成保护膜，从而提高金属材料的抗腐蚀性。在使用氧化缓蚀剂时， 需要确保缓蚀剂的用量充足，因为氧化缓蚀剂具有一定的危险性，若用量不足时， 反而会加剧点蚀现象出现的概率。结束语石化企业应更加重视防腐，加大防腐投入，做到防腐前防腐蚀，主动防护， 减少因腐蚀造成的经济损失和安全风险。为了保证防腐质量，必须提高防腐标准， 设计科学合理的方案，对施工过程的质量进行监督。参考文献1 康利刚.化工防腐保温优化设计和施工注意事项J.中国石油石 化,2017(5):160-161.2 赵炳明.喷砂机的结构原理与应用J.通用机械,2005(4):80-80.3 陈宇.金属表面防护性涂层评价及缓蚀剂技术研究D.浙江大学,2013.