防腐应用技术手册(系列之八)腐蚀环境之高盐高湿腐蚀环境

一文了解高盐高湿腐蚀环境下存在的腐蚀及涉及到的具体行业

2024-03-01 09:48 李兵
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高盐高湿腐蚀环境


高盐高湿环境是指物体暴露在带有高盐浓度和高湿度的条件下,所受到的腐蚀。这种环境通常出现在沿海地区、海洋环境、盐矿地区或者含盐湖泊附近。同时,高湿度和高盐浓度的环境也可能存在于一些化工、冶金和制盐工业的生产设备中。在高盐高湿腐蚀环境中,盐分会附着在金属表面并吸收水分,形成电解质溶液。这会导致腐蚀过程中发生电化学反应,加速金属的氧化和腐蚀。这种环境下对金属材料的腐蚀速度会显著增加,尤其是当其还暴露在高温或者潮湿环境中时。在高盐高湿腐蚀环境下,常见的腐蚀形式包括普通腐蚀、孔蚀腐蚀、应力腐蚀开裂、海洋腐蚀等。特别需要注意的是,高盐高湿环境可能对设备、结构和材料构成严重的腐蚀威胁,特别是金属材料。因此,在这样的环境中必须采取特殊的腐蚀控制措施来延缓材料的腐蚀速率。

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存在的腐蚀

在高盐高湿腐蚀环境中,常见的主要腐蚀形式包括:

普通腐蚀:金属表面在高盐高湿环境中受到化学腐蚀,形成锈斑、氧化和脱层等现象,材料逐渐腐蚀并减薄。

孔蚀腐蚀:在高盐高湿环境下,金属表面容易出现局部的孔洞、蚀坑,从而造成材料的局部腐蚀。

应力腐蚀开裂:高盐高湿环境下,金属材料容易发生应力腐蚀开裂,即在受力的同时受到化学腐蚀的影响,导致材料出现裂纹。

海洋腐蚀:在海洋、沿海和潮湿环境中,氯化物、溴化物等盐类物质容易对金属材料产生腐蚀,增加了金属的腐蚀速率。

海洋污秽腐蚀:在海洋环境中,加上有机物或者其他污染物质的存在,将会导致金属表面的腐蚀加速,称为海洋污秽腐蚀。

离子渗透腐蚀:盐分溶液中的离子,可以在金属内部迁移,导致材料的内部腐蚀。

生物腐蚀:高盐环境提供了某些微生物生长所需的条件,这些微生物可能会对材料造成生物腐蚀。

蒸发结晶腐蚀:在盐湖等地区,高盐分的水体在蒸发后可能形成盐结晶,其中盐类会对材料表面造成腐蚀。

在高盐高湿腐蚀环境中,这些腐蚀形式的存在会加剧材料的腐蚀速率,因此在高盐高湿腐蚀环境中,特别需要对设备、结构和材料进行腐蚀评估,并采取相应的防护措施以确保其长期运行的稳定性和安全性。

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存在高盐高湿腐蚀环境的行业

高盐高湿腐蚀环境主要存在于具有海洋、沿海、盐矿或者含盐湖泊附近的地区,以及化工、冶金和电力等行业的生产设备和装置中。具体包括:

海洋工程:包括海上石油开采平台、海洋风电设施、船舶和海上结构等,这些设施长期暴露在盐雾、潮湿的海洋环境中,容易受到高盐高湿腐蚀。

化工工业:特别是盐化工、制盐厂、氯碱化工等行业,涉及到生产过程中可能有高盐高湿的环境。

冶金工业:在一些盐矿地区,或者湿法冶炼的生产过程中,金属冶炼、提炼过程也可能暴露在高盐高湿的环境。

电力行业:例如海水冷却系统、海水淡化设备等,这些设备也需要应对海水中的高盐高湿腐蚀。

化学品加工:包括盐类、碱类等化工原料的生产、储存和处理设备,特别容易受到高盐高湿环境的影响。

食品加工行业:一些需要处理含有盐或者盐腌食品的食品加工设施,也会面临高盐高湿腐蚀的问题。

农业:例如在盐碱地区,农业设施也可能面临高盐高湿环境所带来的腐蚀问题。

医药工业:在一些制药工厂,由于生产过程中需要用到盐类和含水湿度较大,也可能面临高盐高湿环境的腐蚀。

此外,还包括湖盐、盐矿和沿海地区的一些设施以及海洋科研设备等领域。这些行业都面临着由高盐高湿腐蚀环境所带来的材料腐蚀问题,设备和结构在面对高盐高湿腐蚀环境时,需要采取特殊的腐蚀防护措施,以确保设备和结构在这种环境中能够长期运行。因此,对于这些行业,选择材料和设备时必须考虑其在高盐高湿环境下的腐蚀特性,保证其材料的使用寿命和相关设备的安全。

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T919产品概述

采用超细化技术对钛粉进行粉碎,制备出一种全新的物质——钛基纳米材料,这种材料具有极好的交联剂和活性填料的双重作用。将其弥散到高分子聚合物树脂中,形成高分子纳米复合材料,该材料简称为高分子钛基聚合物,用以对涂料进行改性,使钛粒子表面与聚合物间从粗钛粉的物理粘附状态转化为化学吸附,直至化学键合状态,从根本上改善聚合物和填料界面处的薄弱环节,可以显著提高聚合物涂层的耐蚀性。

T919可适用于多种输油、气、水等多种介质的管道,各种酸、碱、盐等腐蚀介质工况下的各种设备,还可以用于有机溶剂、油、腐蚀介质储罐、反应釜、溶剂槽车等,换热设备等,还可以用于水泥及钢筋混凝土储池的防护、海洋舰船、平台的防腐等。

建议长期工作温度为-30℃~180℃,最高耐温200℃。

T919的性能特点

❶、加入具有交联剂和活性填料双重作用的钛纳米聚合物,可显著提高涂料性能抗渗性

纳米级钛基聚合物材料和高分子树脂形成的化学键合和化学吸附可以很好的切断填料和高分子树脂间的渗透路径;尤其是纳米级的钛基聚合物材料可以有效填充涂层固化时的缺陷,形成高致密性的屏蔽涂层,能有效阻止气、液相的腐蚀介质分子、离子的渗透,有效提高防护性能。

❷、 耐腐蚀性好、抗空蚀性好

高分子钛基聚合物形成的防护涂层,除致密结构外,形成的漆面结构还具有极大的接触角,大于140°,这使得涂层同步具有屏蔽作用和憎水效应,能有效防护腐蚀的发生;该涂料即使在工业纯钛不耐蚀的含F-离子的介质硅氟酸钠储罐中也得到安全使用,在石油化工的酸性水管道、储罐中可以使用3~8年,是目前极少数在该领域内实现长效防腐的材料。

❸ 、耐高浓度Cl-

由于该涂层抗渗性好,具有极优的耐海水性,沸腾3.5%NaCI/4876h无变化、海水挂片1年无变化150℃/3.5%NaCI/144h,无变化,28% NaCI、常温/3年无变化。

❹ 、抗结垢性

钛基聚合物涂层由于微小纳米粒子的填充作用表面光滑度很高,近壁流层薄不利于结垢;特殊的化学结构形成憎水表面,其亲水角达到145°,排斥污垢粒子,使其不能粘附到涂层表面上,达到防垢的功能;另外沉积速率和污垢系数都很低,尤其是沉积速率仅有国家标准的七十分之一,极不易沉积结垢。

❺ 、导热性好

钛基聚合物涂料的辐射热吸收率达到99%以上;纳米级钛基材料在涂层中的立体网状结构形成导电通道的同时,也形成了导热通道,使涂层有了较高的导热系数;应用于换热器时,可以保证不增加原有换热器设计的换热面积,还能提高换热效率。

❻ 、耐磨性

涂层磨耗量:在1000g,1000r的磨轮条件下的磨耗量

材质                            甲板漆                       高分子钛基涂层

磨耗量(mg)           150                            14

❼ 、无毒安全

钛是唯一对人体味觉和植物神经系统没有任何损害的材料,也是唯一与人体组织相容的材料;国家对无毒涂料中限定的所列有毒物质,在本涂料中均检测不出来。

❽、 附着力较高

可与多种材料基体结合,如碳钢、不锈钢、镍基合金等多种金属等,此外还可以和混凝土材料能很好的结合;一般和碳钢材料的结合强度>15MPa;

、操作性好

常温固化,对施工环境要求较底;操作时效性适中,操作可采用喷涂、刷涂、辊涂等工艺,抗流挂、易收光,简单易用,对施工人员无太高技术要求。



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