在過去幾十年里,國內(nèi)外用于管道防腐蝕的涂層均以有機涂層為主,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,世界各國均將無機非金屬復(fù)合防腐管道作為重點攻關(guān)課題。事實上,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: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識,它可以耐各種濃度的有機酸和無機酸,也可以耐各種堿和鹽,如硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸、環(huán)烷酸等,F(xiàn)在查到的國內(nèi)外及實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)中用于強腐蝕介質(zhì)的容器大多采用搪瓷制品。用搪瓷對鋼制管道進行防腐,將會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)異的性價比。以基層是普通碳鋼、內(nèi)部是搪瓷的管道為例,其價格只是不銹鋼管的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。
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),其操作簡單、自動化程度高、設(shè)備簡單而且管道內(nèi)外壁可同時涂敷,因而生產(chǎn)效率高、成本較搪瓷管道大為下降。
3無機非金屬涂層在應(yīng)用中存在的問題國內(nèi)從開始研究無機非金屬涂層至今有二三十年的時間,發(fā)展了多種制備各種無機涂層的方法,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,需要對涂層進行封孔處理。雖然己經(jīng)研究了封孔劑進行封孔處理、加熱擴散一激光照射的方法進行封孔處理以及化學(xué)致密法進行封孔處理等封孔處理方法,但各種方法在應(yīng)用上均有缺點及局限性,在這個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,(上接第30頁)(2)利用一塊試樣便可以測出金屬材料在相應(yīng)環(huán)(4)所需實驗設(shè)備簡單,操作簡便,成本低,易于推廣。境中的Kiscc,使得測試周期大大縮短。 |