在過去幾十年里,國(guó)內(nèi)外用于管道防腐蝕的涂層均以有機(jī)涂層為主,諸如石油瀝青、煤焦油瓷漆、熔結(jié)環(huán)氧(FBE)等L雖然人們還在不斷研究開發(fā)性能更優(yōu)良的有機(jī)涂層,但不能從根本上消除老化和耐溫抗寒問題,管道的使用壽命仍然很有限。因此,解決管道涂層惡化、加管道使用壽命己成為亟待解決的問題。
無機(jī)非金屬材料以其不老化,耐蝕、耐磨、耐溫性能優(yōu)異逐漸引起了人們的注意,世界各國(guó)均將無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合防腐管道作為重點(diǎn)攻關(guān)課題。事實(shí)上,自20世紀(jì)70年代末期,一些學(xué)者就己經(jīng)開始尋求用陶瓷作為涂層材料在A3鋼表面激光熔敷了Fe―WC陶瓷涂層,在鐵基合金中加入WC,細(xì)化了枝晶組與普通涂敷及化學(xué)熱處理等相比,激光熔敷具有許多優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用靈活、耗能小,熱輸入量較低,引起的熱變形較小,不需要后續(xù)加工或加工量很小,減少公害等。但同時(shí)也應(yīng)該看到在激光熔敷過程中,熔敷層被快速加熱、熔化,然后又急劇冷卻,屬非平衡凝固,而且涂層材料和基體材料性能差異較大,再加上激光處理過程中影響因素較多,致使熔敷層質(zhì)量不易控制,結(jié)果常在涂層中出現(xiàn)某些缺陷。
除此之外,還有化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、溶膠一凝膠等制備陶瓷涂層的方法,但在制備管道涂層方面應(yīng)用較少。
2.2搪瓷管道搪瓷(搪玻璃)工業(yè)己有上百年的歷史,有著成熟的生產(chǎn)工藝。搪瓷優(yōu)良的耐腐蝕性能己為大家所熟知和認(rèn)識(shí),它可以耐各種濃度的有機(jī)酸和無機(jī)酸,也可以耐各種堿和鹽,如硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸、環(huán)烷酸等。現(xiàn)在查到的國(guó)內(nèi)外及實(shí)踐證明除了氫氟酸外,其他介質(zhì)都可以承受。因此,搪瓷的綜合防腐蝕性能是其他材料所不能比擬的,化工生產(chǎn)中用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的容器大多采用搪瓷制品。用搪瓷對(duì)鋼制管道進(jìn)行防腐,將會(huì)使鋼制管道的防腐水平得到極大提高,而且,搪瓷管道具有優(yōu)異的性價(jià)比。以基層是普通碳鋼、內(nèi)部是搪瓷的管道為例,其價(jià)格只是不銹鋼管的1/2至2/3,僅從材料的一次性投資看,起碼可以節(jié)省1/3的費(fèi)用。俄羅斯自20世紀(jì)60年代開始研究搪瓷管道生產(chǎn)技術(shù),到80年代己形成了連續(xù)生產(chǎn)的流水作業(yè)線。形成的涂層主蝕性、耐磨性優(yōu)異,明顯優(yōu)于陶瓷涂層,而且涂層表面光滑、阻力小,作為內(nèi)涂層還可以起到減阻作用。其生產(chǎn)工藝流程較簡(jiǎn)單:管道噴砂除銹一管道預(yù)熱一高溫噴撒玻璃釉料一保溫、冷卻一質(zhì)量檢測(cè)。
該技術(shù)一改傳統(tǒng)搪瓷“整體入爐、整體搪燒”的工藝,采用火焰噴涂連續(xù)生產(chǎn)技術(shù),其操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、設(shè)備簡(jiǎn)單而且管道內(nèi)外壁可同時(shí)涂敷,因而生產(chǎn)效率高、成本較搪瓷管道大為下降。
3無機(jī)非金屬涂層在應(yīng)用中存在的問題國(guó)內(nèi)從開始研究無機(jī)非金屬涂層至今有二三十年的時(shí)間,發(fā)展了多種制備各種無機(jī)涂層的方法,取得了令人矚目的成果,但每種涂層、制備方法至今都有其局限性,限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
等離子噴涂獲得的陶瓷涂層是由幾微米至幾十微米的細(xì)微粒子堆積而成,因而其組織不均勻,其間存在不少的孔洞,降低了陶瓷涂層的使用性能,需要對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理。雖然己經(jīng)研究了封孔劑進(jìn)行封孔處理、加熱擴(kuò)散一激光照射的方法進(jìn)行封孔處理以及化學(xué)致密法進(jìn)行封孔處理等封孔處理方法,但各種方法在應(yīng)用上均有缺點(diǎn)及局限性,在這個(gè)問題上至今還沒有得到很好的解決王春生,余越泉。油田埋地管道的防腐蝕涂層。涂料工業(yè),2⑴1技術(shù)。新技術(shù)新工藝,1996(5):35―37.―Y2O3陶瓷涂層。中國(guó)稀土―WC金屬陶瓷復(fù)合層的27(1):28―29.11邵文古,王禮泉。金屬一玻璃(釉)熱噴復(fù)合防腐管道:中國(guó),(上接第30頁)(2)利用一塊試樣便可以測(cè)出金屬材料在相應(yīng)環(huán)(4)所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,成本低,易于推廣。境中的Kiscc,使得測(cè)試周期大大縮短。 |