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典型環(huán)境下的防腐蝕涂層設(shè)計(jì)

2016/10/26 23:20:48    作者:鴻罡

1. 淡水浸漬環(huán)境下鋼鐵電弧噴涂防護(hù)涂層的選擇

電弧噴涂鋅、鋁及其合金涂層體系都能在淡水浸漬的環(huán)境中使用,但是ZnA115合金涂層體系在淡水環(huán)境中被認(rèn)為有最佳的性能,該體系既有鋅優(yōu)異的抗腐蝕能力又有鋁良好的抗沖擊和耐磨損能力。所處的環(huán)境越惡劣,設(shè)計(jì)的涂層厚度應(yīng)當(dāng)越厚。我們推薦在水流較急的環(huán)境中使用鋅鋁合金涂層(厚度不低于150 μm),可以在金屬噴涂層上采用封閉涂層和面漆,用來(lái)增加涂層體系在淡水浸漬下的使用壽命。表1是若干個(gè)在淡水環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)。

淡水環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)

零部件

涂層系統(tǒng)

封閉層

壓力水管、蝸殼、導(dǎo)流管、緩沖罐、淡水箱

Zn、Al、ZnAl15

1道封閉漆

水閘門(mén)、鋼殼外表面

Al、ZnAl15

2道封閉漆或1道封閉漆+2道面漆

鋼殼濕的內(nèi)表面

Zn、Al、ZnAl15

無(wú)

2. 海水浸潰環(huán)境下鋼鐵電弧噴涂防護(hù)涂層的選擇

電弧噴涂鋅、鋁及其合金涂層體系在海水浸漬的環(huán)境中都能使用,但噴鋁涂層在海水浸漬的環(huán)境下比噴鋅涂層的防腐蝕性能更優(yōu)異,而且噴鋁涂層已經(jīng)在海洋環(huán)境中取得廣泛的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),因此在這種環(huán)境下,推薦使用電弧噴涂鋁復(fù)合涂層體系(200 μm厚Al涂層+封閉漆)。封閉漆和面漆可以用來(lái)增加金屬噴涂層體系在海水浸漬環(huán)境下的使用壽命。表2是若干在海水浸漬環(huán)境中使用的典型鋼結(jié)構(gòu)和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)。

2 海水浸漬環(huán)境中使用的典型鋼結(jié)構(gòu)和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)

零部件

涂層系統(tǒng)

封閉層

鋼樁(從海泥線到高潮線以上0.9m)

Al

2道封閉漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆

攔潮閘

Al、ZnAl15、AlMg5

2道封閉漆或1道封閉漆+1道面漆

鋼殼外表面

Al、ZnAl15、AlMg5

2道封閉漆或1道封閉漆+2道面漆

3. 大氣暴露環(huán)境中鋼鐵電弧噴涂防護(hù)涂層的選擇

表3是若干在大氣暴露環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)。

3 大氣暴露環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)

零部件

涂層系統(tǒng)

封閉層

鋼橋梁

Al、Zn、ZnAl15

2道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆

鋼質(zhì)儲(chǔ)罐的外表面

Al、Zn、ZnAl15

1道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆

鋼槽的干燥內(nèi)表面

Zn、ZnAl15

無(wú)

海洋石油平臺(tái)

Al、AlMg5

2道封閉漆+2道面漆或1道封閉漆+1道中間漆+2道面漆

4. 高溫環(huán)境中鋼鐵電弧噴涂防護(hù)涂層的選擇

電弧噴涂鋁、鋅及其合金涂層在溫度接近它們?nèi)埸c(diǎn)的環(huán)境中能提供很好的長(zhǎng)期防護(hù)性能。電弧噴涂鋅涂層在淡水中的最高使用溫度不超過(guò)60℃,而電弧噴涂ZnA115合金涂層的最高使用溫度可達(dá)315℃,電弧噴涂鋁涂層是高溫條件下應(yīng)用的最好選擇,可在超過(guò)400℃的溫度下使用。電弧噴涂鋁涂層的耐高溫性能可以通過(guò)后期熱處理或者對(duì)鋼基體上噴鋁涂層重熔來(lái)進(jìn)一步改善。重熔通常是采用氧-乙炔火焰把噴鋁涂層重新加熱熔化,這個(gè)過(guò)程把鋁和鋼都熔化了,形成了一種冶金結(jié)合。通過(guò)采用含鋁顏料的瀝青涂層來(lái)進(jìn)行封閉,還可以進(jìn)一步提高金屬噴涂層的性能,這種涂層體系能夠抵抗溫度高達(dá)870℃的高溫氣體的腐蝕。在表4中列出了一些在高溫環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)。

表4  高溫環(huán)境中使用的典型零部件和推薦的電弧噴涂涂層系統(tǒng)

部件

電弧噴涂涂層系統(tǒng)

封閉涂層

水箱

水溫<60℃

Zn

有機(jī)封閉涂層或無(wú)封閉

水溫>60℃

ZnAl15,Al

煙道

<345℃

ZnAl15,Al

硅樹(shù)脂封閉涂層

345℃~595℃

Al

鍋爐“四管”

NiCr、FeCrAl合金,Ni基、Fe基有芯絲材

無(wú)封閉


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